Автор работы: Пользователь скрыл имя, 13 Марта 2012 в 10:19, дипломная работа
К сожалению, оборудование для ХТС в России не производится, и заводы вынуждены закупать итальянское, немецкое и английское смесеприготовительное оборудование. Сегодня у нас на станкостроительных заводах имеются незагруженные мощности, свободные конструкторы, и проблему изготовления этого несложного оборудования вполне можно решить.
Для выплавки чугуна и стали в России производятся плавильные комплексы высокой надёжности и качества, не уступающие немецким и американским. Компания "РЭЛТЕК" (г. Екатеринбург) по праву является лидером по производству электроплавильного и электротермического оборудования в России.
Удаление с отливки небольших остатков литниково-питающей системы, заливов, заусенцев, выравнивание неровностей поверхности производят слесарной зачисткой с помощью пневматических и электрических машинок, оснащенных абразивными и металлическими шарошками и шлифовальными (абразивными и металлическими) кругами, абразивными лентами и полотнами.
Для зачистки отливки «Корпус» используем пневматическую шлифовальную ручную машину ИП-2009А.
Таблица 14 — Технические характеристики пневматической шлифовальной ручной машины ИП-2009А
Характеристика | Числовое значение |
Диаметр шлифовального круга, мм | 63 |
Окружная скорость шлифовального круга, м/с | 40 |
Мощность на шпинделе, кВт | 0,44 |
Частота вращения шпинделя, с-1 | 201 |
Объемный расход сжатого воздуха, м3/мин | 0,9 |
Давление воздуха, МПа | 0,5 |
Габаритные размеры (длина×ширина×высота), мм | 440×72×65 |
Масса (без шлифовального круга), кг | 1,9 |
Основные задачи технического контроля: выявление причин отклонения качества отливок от заданного и нарушений технологического процесса, разработка мероприятий по повышению качества продукции; установление соответствия режимов и последовательности выполнения технологических операций, предусмотренных технической документацией; установление соответствия качества материалов, требуемых для производства отливок и т. д.
Отливка «Корпус» испытывается по II группе в соответствии с ОСТ Р 5.9209-82.
Виды обязательных испытаний:
1. Химический анализ.
2. Контроль размеров, конфигурации и массы отливки.
3. Испытание на растяжение с определением времени сопротивления разрыву.
4. Испытание на относительное удлинение.
5. Испытания на прочность и плотность.
Отливка «Корпус», изготавливаемая литьем в разовые песчаные формы, в соответствиями с требованиями ОСТ Р 5.9209-82, должна обладать механическими свойствами, представленными в таблице 15.
Таблица 15 — Требуемые механические свойства БрФ9Ж4Н4Мц1 по ОСТ5.9209-82
Показатель | Значение, не менее |
Временное сопротивление разрыву, МПа (кгс/см2) | 587(60) |
Предел текучести, МПа (кгс/см2) | 245 (25) |
Относительное удлинение, % | 12 |
Твердость по Бриннелю, МПа (кгс/см2) | 1568 (160) |
Ударная вязкость KCU, КДж/м2 (кгс·с/см2) | 294 (3) |
Для проведения контроля берут образцы из средней партии разливаемого металла. Первый визуальный осмотр производят после выбивки. Для выявления внутренних дефектов применяют рентгеновский метод. Для анализа химического состава применяют спектральный анализ. Контроль геометрии производят стандартным, специальным ручным и стационарным мерительным инструментом. Также производят контроль герметичности и газонасыщенности.
Возможные дефекты, причины их возникновения и меры их предупреждения представлены в таблице 16.
Таблица 16 Дефекты, причины их возникновения и меры предупреждения
Дефект | Причины возникновения | Меры предупреждения и устранения |
Шлаковые включения – неметаллические оксидные включения округлой формы, расположенные в теле отливки или на ее поверхности. | Применение неочищенных от масла и коррозии шихтовых материалов Недостаточное рафинирование расплава; Малое время выстаивания расплава после рафинирования плохой промывки и очистки разливочного ковша; Повышенная склонность расплава к окислению. Турбулентное (завихренное) поступление металла в форму и его вспенивание Падение металла в форму Прерывание струи металла при заливке | Дробеструйная очистка шихтовых материалов Тщательное рафинирование металла и соблюдение времени его выстаивания перед заливкой. Тщательная очистка разливочных ковшей и тиглей. Применение противоокисляющих добавок; заливка сплава при возможно более низкой температуре. Установление оптимальных размеров и формы отдельных элементов литниковой системы, установка шлакозадерживающих сеток и фильтров; уменьшение высоты падения струи при заливке металла из ковша в чашу. Заливка формы непрерывной струей |
Оксидные плены - включение оксидов в виде плен, рассеянных по поверхности или по всему телу отливки. Обнаруживаются внешним осмотром, особенно после обдувки дробью | ||
Газовые раковины – в теле отливки полости округлой формы диаметром 1-3 мм и более с гладкой и блестящей поверхностью. Располагаются или отдельными включениями, или гнездами. При литье тяжелых цветных сплавов раковины часто располагаются под коркой металла (подкорковые раковины) и обнаруживаются при обработке резанием
| Низкая газопроницаемость формы и стержней. Повышенное содержание газотворных веществ или посторонних включений в формовочной и стержневой смеси. Высокая влажность формы и стержней. Захват воздуха при заливке, большая скорость потока сплава в форме. Плохо раскисленный и насыщенный водородом и серой металл. | Повышение газопроницаемости форм и стержней. Тщательный контроль состава формовочной и стержневой смеси. Тщательная просушка стержней. Правильный подбор литниковой системы. Улучшение вентиляции формы. Тщательное раскисление и десульфурация металла. Тщательное перемешивание формовочных смесей. |
Газовая пористость | Повышенная газонасыщенность сплава Загрязненность шихты влагой и оксидами Повышенная влажность формы Недостаточная просушка стержней, футеровки плавильной печи и разливочных ковшей | Соблюдение рациональных режимов плавки. Применение очищенной от масла и окислов шихты, применение просушенных флюсов. Контроль содержания влаги в форме Тщательная просушка стержней, футеровки печей и разливочных ковшей. |
Горячие и холодные трещины – прямолинейные и извилистые разрывы (сквозные трещины) или надрывы (несквозные трещины в теле отливки) излом горячей трещины имеет окисленную поверхность (матового, темно-серого или черного цвета); излом холодной – не окисленную или слабо окисленную поверхность | Нетехнологичная конструкция отливок (наличие острых углов, резких переходов сечений, малых радиусов закруглений) Затрудненная усадка отдельных мест отливки; недостаточная податливость стержней Неравномерная скорость затвердевания отдельных узлов отливки | Доработать конструкцию отливки: устранить острые угла, увеличить радиусы в галтелях, создать плавные переходы от толстых сечений к тонким Понизить прочность и увеличить податливость стержней, уменьшить плотность набивки формы Выполнение насечек в тех местах формы, против которых появляются трещины в отливках (малые ребра на поверхности отливок устраняют трещины); изменение литниково-питающей системы для создания условий для последовательной кристаллизации |
Коробление – искажение геометрии и конфигурации отливки. обнаруживается после отстаивания отливки в форме, выбивки и заварки | Неравномерное охлаждение и усадка отдельных частей отливки, вызывающее появление внутренних напряжений, которые превосходят предел текучести металла Малая жесткость конструкции отливки Неравномерный нагрев отливки при заварке дефектов | Применение мер, описанных выше для предупреждения трещин Увеличение жесткости отливки путем введения дополнительных ребер жесткости и технологических перемычек. Обеспечить равномерный нагрев детали до оптимальной температуры перед заваркой |
Пригар – неравномерные утолщения на формовочной или стержневой смеси, пропитанные металлом, располагающиеся в местах ее соприкосновения с наиболее горячими участками формы. | Крупнозернистый песок и слабая набивка формы, низкая огнеупорность формовочных и стержневых смесей. Повышенный напор сплава при заливке. Низкое качество противопригарной краски. Завышенная температура заливки | Равномерная набивка формы, прменение мелкозернистых формовочных песков с огнеупорными и противопригарными добавками. Уменьшение гидравлического напора сплава при заливке. Применение соответствующих ТУ противопригарных красок. Снижение температуры заливки сплава. |
Брак по химическому составу | Неправильная шихтовка или неточное определение химического состава сплава. Неправильная методика отбора пробы для химического анализа. Нарушение технологии плавки. | Улучшение методики шихтовки оптимального химического сплава; проведение экспресс-анализа и подшихтовка сплава. Улучшение методики отбора пробы сплава. Соблюдение режимов плавки. |
Ликвация - неоднородность химического состава сплава в разных точках отливки. | Плохое перемешивание жидкого сплава, склонного к ликвации; длительное выстаивание сплава перед заливкой. Высокая температура заливки. Медленное охлаждение массивных узлов отливки. Избыток ликвирующего компонента в сплаве (свинца в бронзах) | Тщательное перемешивание сплава перед заливкой и сокращение времени выдержки. Снижение температуры заливки до допустимой по технологии. Увеличение скорости охлаждения отливки путем установки холодильников. Снижение верхнего предела допуска ликвирующего элемента |
Отклонение физико-механических свойств вырезанных из отливки образцов от требований стандарта | Нарушение технологии приготовления сплава, приводящее к наличию оксидных включений и плохому модифицированию сплава. Неправильная методика отливки (повышенная газоусадочная пористость, наличие рыхлот и микрорыхлот) | Соблюдение технологии плавки, рафинирования, модифицирования и заливки. Устранение рыхлот и микрорыхлот и газоусадочной пористости. |
Несоответствие размеров и конфигурации отливки чертежу. Обнаруживается внешним осмотром и разметкой отливок. | Неправильно учтена величина усадки сплава при изготовлении модельного комплекта. Несоответствие размеров знаков на модели и в стержневом ящике, отсутствие фиксаторов. Износ модельного комплекта, оснастки (опок, штырей и т.д.) Ошибки при формовке, изготовлении стержней и сборке формы. Повреждение детали при выбивке, обрубке и зачистке. | Уточнить величину усадки сплава и материала металлической формы. Проверка точности изготовления модельного комплекта. Периодическая проверка модельного комплекта. Усиление контроля за сборкой формы. Создание эталонов по отделке деталей, инструктаж рабочих по выбивке, отрезке и механической обработке отливок. |
Несоответствие герметичности отливки техническим требованиям чертежа. Отливки не выдерживают испытания на герметичность. | Повышенная пористость и усадочная рыхлота. Неправильно подобран тип сплава. | Устранить пористость и усадочную рыхлоту. Заменить сплав на более герметичный. |
Раздел 3. Организация производства
3.1 Режим работы цеха (компоновка участков и оборудования). Производственная программа.
3.2 Определение количества смесеприготовительного, стержневого и формовочного оборудования.
3.3 Выбор типа и количества плавильных печей.
3.4 Выбор оборудования для финишных операций.
Раздел 4. Экономическая часть
4.1. Расчет промышленно-производственного персонала для выполнения производственной программы.
4.2. Формирование плана по труду и заработной платы.
4.3. Расчет себестоимости изготовления продукции.
4.4 Таблица технико-экономических показателей.
Раздел 5. Мероприятия по технике безопасности и противопожарной технике
Анализ опасных и вредных факторов производства.
При технологических процессах производства отливок из цветных металлов и сплавов возможно воздействие на работающих опасных и вредных производственных факторов. Основными из них являются: пыль дезинтеграции и конденсации; выделение паров и газов; избыточное выделение теплоты; повышенный уровень шума, вибрации электромагнитных и ионизирующих излучений; опасность поражения электрическим током; пожаро- и взрывоопасность; воздействие движущихся машин и оборудования.
Факторами, определяющими действие вредных веществ на организм человека, являются:
химические свойства вещества (токсичность),
дисперсность вещества – чем выше дисперсность, тем больше опасность отравления, наиболее опасны вещества, находящиеся в паро- или газообразном состоянии, в виде дымов или туманов,
концентрация веществ во вдыхаемом воздухе – чем выше концентрация, тем скорее может наступить отравление,
продолжительность действия вещества,
комбинированное действие веществ.
Металл | Характер действия на организм человека | Пути проникновения | Класс опасности | ПДК вредныз веществ в воздухе рабочей зоны, мг/м3 | ПДК вредных веществ в питевой воде, мг/л |
Алюминий | Пыль вызывает раздражение слизистой оболочки глаз, носа, рта, поражение легких | Органы дыхания | 3 | 2,0 | 0,5 |
Медь | Раздражение верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, функциональные расстройства нервной системы | Органы дыхания, желудочно-кишечный тракт | 2 | 1,0 | 1,0 |
Никель | Токсическое воздействие, вызывающее поражение центральной нервной системы, снижение кровяного давления, аллергическое заболевание кожи; пары электролитов, соли оказывают канцерогенное воздействие - вызывают рак (бронхиальный, носа, легких, желудка). | Органы дыхания, кожный покров | 1 | 0,5 | 0,1 |
Цинк | Пыль и окись цинка вызывают заболевание верхних дыхательных путей, изменение в желудочно-кишечном тракте | Органы дыхания, желудочно-кишечный тракт | 3 | 6 | 5 |
5.2 Мероприятия по обеспечению безопасных и здоровых условий труда и экологии.
Подготовка лома и отходов цветных металлов должна проводиться в соответствии с требованиями ГОСТ, а оборудование, применяемое для переработки лома цветных металлов, должно отвечать требованиям ГОСТ 12.2.055-81. Разделку материалов (лигатур, флюсов и т.п.), содержащих вредные компоненты, необходимо автоматизировать или механизировать.
Поступающие в цехи шихтовые и формовочные материалы снабжают токсилогической характеристикой. Эти материалы должны соответствовать стандартам и техническим условиям.
Разработка, организация и выполнение технологических процессов изготовления форм и стержней должны соответствовать ГОСТ 12.3.002-75, ГОСТ 12.3.027-81 и быть безопасным на всех стадиях, начиная с хранения исходных материалов, заканчивая хранением форм и стержней, подготовленных для заливки.
Все аппараты и приборы на печах следует располагать таким образом, чтобы было обеспеченно безопасное обслуживание и чтобы возникающие в аппаратах при их эксплуатации искры или электрические дуги не могли причинить вреда обслуживающему персоналу, вызвать короткое замыкание или замыкание на землю. От открытых частей, находящихся под напряжением, до ограждения должны быть обеспечены расстояния не менее 100мм при сетках и 50мм при сплошных съемных ограждениях.
Электрические аппараты (пускатели, контакторы и пирометрические приборы) рекомендуется устанавливать на раздельных щитах. Не допускается прокладка в одной трубе проводов пирометрических цепей с проводами силовых цепей.
Необходимо полностью исключить возможность случайного прикосновения обслуживающего персонала к нагревательным элементам, находящимся под напряжением выше 36В. С этой целью применяют блокировки, отключающие электрические печи от сети при открывании окон печи.
При плавке цветных металлов наиболее частыми травмами являются ожоги, поражение электрическим током и ушибы. Основная причина ожогов – выбросы металла в процессе плавки и заливки металла в формы. Поэтому правилами техники безопасности предусмотрены сушка и подогрев: шихты при заливке и загрузки в жидкую ванну, флюсов, модификаторов, легирующих добавок, плавильного инструмента и форм.
При плавке тяжелых цветных металлов нельзя применять средства рафинирования, содержащие нитраты и сульфаты и одновременно сильно восстановительные составляющие, например древесный уголь, в противном случае образуются газообразные оксиды азота и серы, реагирующие с водой с образованием азотной и серной кислот.
Информация о работе Технология изготовления отливок из цветных сплавов в серийном производстве