Разработать проект завода по серийному производству стальных отливок мощностью 16000 тонн в год годного литья в условиях ТОО Каз. Диплом. Целью данной выпускной работы является проектирование литейного цеха на базе уже имеющегося

• Название: Целью данной выпускной работы является проектирование литейного цеха на базе уже имеющегося
• Анкор: Разработать проект завода по серийному производству стальных отливок мощностью 16000 тонн в год годного литья в условиях ТОО Каз
• Дата: 11.04.2023
• Размер: 3.42 Mb.
• Имя файла: Диплом.docx
• Тип: Документы; #1055010
• страница: 7 из 24

2.5 Определение конструкции и размеров знаков стержней

Литейные стержни - это элементы литейной формы, которые изготавливаются на специальном (как правило) оборудовании отдельно от полуформ и предназначены для получения в отливке отверстий и полостей, которые не могут быть получены с модели. После сушки стержни формуют, что увеличивает их прочность и снижает газотворность.

Стержневые знаки используются для обеспечения правильного и надежного крепления стержня к форме и для удаления из него газов во время литья.

При проектировании стержней понадобится:

- определить границы стержней и их количество;

- выбрать размеры знаковых частей и определить размер зазоров между разметками стержневой формы;

- обеспечение прочности стержневой смеси подбором соответствующего состава или установкой каркасов;

- выбор способа приготовления, указание плоскости стержневых ящиков и направления набивки;

- разработка систем вентиляции.

При конструировании стержней руководствуемся следующими соображениями:

- стержень находится в нижней полуформе, так как установка и закрепление стержня к верхней опоке занимает в 5-6 раз больше времени, чем в нижней;

- избегаем односторонне посаженных стержней, для чего используем метод дублирования стержней; это исключает возможность их смещения под действием собственной массы или давления металла;

- конструкция формы предотвращает прикрепление одних стержней в знаках других, так как в этом случае будут суммироваться погрешности в их установке.

2.6 Литниковая система

2.6.1 Элементы литниковой системы и их назначение

Литниковая система (л.с.) должна обеспечивать плавную, равномерную и непрерывную подачу металла к заданным отливкам.

В конструкции л.с. должны быть созданы условия, предотвращающие засасыванию воздуха потоком металла.

Л.с. должна задерживать в потоке металла все неметаллические примеси.

Одна из важнейших особенностей л.с. заполнение формы с заданной скоростью: при очень большой скорости заливки происходит, размыв стенок формы и каналов самой л.с., а при слишком медленной заливке – значительное охлаждение металла и образование спаев, неслитин, недоливов.

Л.с. должна способствовать выполнению принципа равномерного или направленного затвердевания отливки. Она служит для частичного переноса жидкого металла на слиток в первый момент его затвердевания.

Обычная л.с. состоит из следующих основных элементов: приемное устройство, стояк, зумпф, литниковый ход, питатели.

Назначение приемных устройств - обеспечить поступление струи из ковша в каналы л.с. Эти устройства также отключают энергию струи металла из ковша и частично задерживают шлак, вытекающий из ковша.

Литниковую воронку используем как приемное устройство. Литниковые воронки используются при разливке всех чугунных отливок независимо от их веса (за счет разливки из подвесных ковшей, а также для уменьшения поверхности контакта металла с литниковой системой).

Стояк представляет собой вертикальный канал л.с., по которому металл опускается с уровня чаши, до того уровня где он подводится к отливке.

В соответствии с условиями формования (особенно на станке) необходимо устанавливать стояки, расширяющиеся вниз. Такие подъемники могут пропускать воздух и должны быть оснащены дросселями, но поскольку поперечное сечение питателей наименьшее (то есть заполненная л.с.), дроссели не требуются.

Очень ответственное место в л.с. занимает зумпф, представляющий собой расширение и углубление под стояком. Его всегда нужно делать при устройстве л.с.

Литниковый ход представляет собой горизонтальный канал, часто трапециевидного сечения, установленный в плоскости разъема формы. Его основное предназначение - разделить поток металла из стояка к отдельным питателям, чтобы обеспечить его равномерный расход.

Последний элемент в потоке металла л.с. - питатели. Их количество и расположение зависят от характера заливаемых деталей. Сечение питателей должно быть таким, чтобы их можно было легко отделить от отливки.

2.6.2 Выбор типа литниковой системы

Ключевые факторы при выборе типа л.с., являются: конструкция отливки, применяемая в цехе технология и свойства литейного сплава.

Выбранная л.с. относится к верхним л.с. с горизонтальным положением питателей. В такой л.с. металл подводится в верхнюю часть отливки и к концу заполнения формы в отливке создается температурное поле, соответствующее принципу направленного затвердевания (снизу холодный, а сверху горячий металл).
2.6.3 Расчет литниковой системы
При заливке из поворотных ковшей площадь сечения питателей F_п определяют по формуле
(2.1) [4]

где G – масса металла в форме (с учетом массы литниковой системы), кг;

μ – общи коэффициент расхода в литниковой системе (табл.):

ρ – плотность сплава, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

H_ср – средний гидростатический напор, м.

Средний гидростатический напор
(2.2) [4]
где H_ст – высота стояка от уровня чаши или воронки до питателя, м;

h_в –высота части отливки от питателя до самой высокой ее точки, м;

h_о – общая высота отливки, м.

Масса металла в форме
кг
Значение коэффициента µ

Время заливки определяют по формуле:
с
Плотность металла для стали
г/см³
Средний гидростатический напор
м
Подставляя все вышеполученное в формулу получаем
см²
Так в нашей опоке располагаются 4 отливки, и на каждую приходится по 2 питателя, то
см²
Из ряда нормальных значений по таблице 35 [4] принимаем ближайшее сечение питателя равное 2,5 см².


Рисунок 2.1 Сечения элементов литниковой системы
Из таблицы 33 [4] выбираем соотношение площадей питателей, шлакоуловителя и стояка

Размеры шлакоуловителя выбираем из таблицы 34 [4]

Радиус стояка определяем по формуле
см