|
Предел прочности σв, МПа
|
Предел текучести σт, МПа
|
Относительное удлинение δ, %
|
Относительное сужение ψ, %
|
Ударная вязкость KCU, кДж / м
|
Твердость по Бринеллю НВ, ед.
|
|
500
|
310
|
7
|
не регламентируется
|
не регламентируется
|
153-245
|
Отливка «Корпус 314 - 02 - 72. 51.
050» изготавливается из высокопрочного чугуна марки ВЧ50 ГОСТ 7293-85. Чугун
этой марки имеет перлитно-ферритную структуру, поэтому обладает высокой
прочностью. Высокие свойства обусловлены шаровидной формой графита, которая в
меньшей степени разупрочняет металлическую основу.
Вследствие более благоприятной формы
графита модуль упругости ВЧ (Е = 140 - 180 ГПа) в 1,5-2 раза выше, чем модуль
упругости СЧ с пластинчатым графитом при той же структуре металлической основы.
Химический состав ВЧ характеризуется
повышенным содержанием углерода, составляющим 3,2-3,7%. Это обеспечивает
хорошие литейные свойства чугуна и, благодаря шаровидной форме графита, не
снижает механических свойств.
Содержание кремния не должно
превышать 2-2,4%, для того чтобы обеспечить хорошую пластичность. Марганец
способствует формированию перлитной структуры, поэтому его содержание не должно
превышать 0,7%. Содержание серы в ВЧ не должно превышать 0,02%, так как она
затрудняет процесс модифицирования и сфероидизации графита.
Шаровидную форму графита в ВЧ
получают путем модифицирования базового серого чугуна магнием или церием. Для
получения шаровидного графита необходимо строго соблюдать химический состав
чугуна данной марки, также не допускается содержание примесей сверх допустимых
пределов, так как примеси способствуют образованию пластинчатого графита, что
снижает прочностные и пластические свойства высокопрочного чугуна.
Сера присутствует в виде сульфидов,
богатых железом, или в виде эвтектики; она тормозит графитизацию, снижает
механические свойства вследствие образования на границах зерен хрупкой
эвтектики. Сульфидные соединения увеличивают вязкость чугуна, ухудшают
жидкотекучесть и механические свойства. При содержании 0,12-0,14% серы резко
увеличивается количество цементита и перлита в структуре чугуна - появляется
отбел в тонких сечениях отливок.
Фосфор уменьшает растворимость
углерода в чугуне и температуру эвтектического превращения. При содержании
фосфора свыше 0,3% образуется фосфидная эвтектика в виде отдельных включений Fe3P - Fe3C - Fe, плавящаяся при 950°С.
При содержании свыше 0,6-0,7% фосфора фосфидная эвтектика выделяется в виде
сплошной сетки, расположенной по границам кристаллов. По этому в чугуне для
ответственных отливок должно быть менее 0,2% фосфора.
Хром увеличивает прочность чугуна
при повышенных температурах и многократных нагревах. Хром повышает твердость,
сопротивление износу, коррозии, но увеличивает хрупкость чугуна.
Литейные свойства ВЧ
значительно отличаются от литейных свойств чугунов других типов. Они
определяются главным образом повышенным содержанием углерода и кремния.
Жидкотекучесть ВЧ лучше, чем жидкотекучесть КЧ или СЧ высоких марок, что
позволяет изготовлять ответственные фасонные отливки с минимальной толщиной
стенки до 3-5 мм. В отличие от серого чугуна высокопрочный имеет повышенную
объемную усадку, как и ковкий чугун, по этому требуется установка при литье
питающих бобышек.
Применение ВЧ определяется хорошим
сочетанием высоких механических, эксплуатационных и технологических свойств.
Высокопрочный чугун находит применение в различных областях промышленности для
большой номенклатуры деталей ответственного назначения массой от нескольких
килограммов до нескольких тонн, работающих в условиях высоких статических,
ударных и циклических нагрузок, ВЧ применяют также для деталей, работающих под
большим давлением в насосных, гидравлических и газовых установках.
Анализ технологичности конструкции
детали:
Конструкция отливки должна
обеспечить удобство извлечения моделей из формы, что достигается при наименьшем
количестве разъемов и отъемных частей. Конструкция отливки представляет собой
сопряжение простых геометрических тел. Так как отливка коробчатой формы то для
того чтобы предотвратить коробление предусмотрены технологические стяжки,
которые при обрубке удаляются.
Модель для отливки «Корпус» может
быть извлечена из формы без применения отъемных частей и имеет одну плоскость
разъема. Полость в отливке выполняется при помощи двух стержней с выводами
знаковых частей, что обеспечивает устойчивое крепление его в форме. Через эти
знаковые части производится вывод газов, образующихся в стержне при заливке
формы расплавом.
Переходы и углы сопряжения стенок
исключают вероятность получения отливки с усадочными раковинами, пористостью и
трещинами, что достигается за плавных переходов от тонких сечений к сечениям
большей толщины, а также радиусов закругления, галтелей, плавных сопряжений.
На поверхностях подвергающихся
механической обработки предусматриваются припуски на механическую обработку.
Припуски на механическую обработку назначаются по ГОСТ 26645-85. Уклоны на
знаковых поверхностях назначаются согласно ГОСТ 3212-92. Значения технологических
зазоров S1 и S2 назначают согласно ГОСТ 3212-92. Значение зазора S3 принимают равным 1,5S1.
1.1.1 Выбор и
обоснование выбранного способа изготовления отливки
Деталь «Корпус №314-02-72.51.050»
изготавливается на автоматической линии импульсной формовки «АЛИФ», это
объясняется наличием механизации и автоматизации изготовления отливок в
песчаных формах, что позволяет получить отливки необходимой точности при
высокой производительности с соблюдением необходимых санитарно - гигиенических
условий.
Процесс изготовления отливок на
автоматической линии, по сравнению с ручной формовкой более быстрый, также
отливки получаются более качественными. Для серийного производства наиболее
выгодно изготавливать отливки на автоматической линии. При импульсном способе
формовки достигается высокое и равномерное уплотнение смеси. Твердость формы со
стороны модели составляет 90 - 95 ед. Что обеспечивает хорошее качество
отливке, а также исключает некоторые виды брака по вине формы.
1.2 Расчет группы
сложности отливки
Группа сложности отливки
определяется по прейскуранту 25 - 01. По конструктивно - технологической
сложности отливки подразделяются на 6 групп.
В прейскуранте приведены 9
классификационных признаков группы сложности. По каждому признаку для данной
отливки определяется группа сложности. Группа сложности отливки определяется
способом группировки признаков. Показатели, используемые для определения группы
сложности представлены в таблице 3.
Таблица 3 - Группа сложности отливки
|
Основной признак группы сложности
|
Отливка «Корпус»№314-02-72.51.050
|
|
Признак сложности
|
Группа сложности
|
|
1
|
2
|
3
|
|
Конфигурация литых поверхностей отливок
|
Цилиндрические, сферические, открытой, коробчатой формы,
наружные поверхности прямолинейные и криволинейные с ребрами, бобышками,
литыми отверстиями, выступами, углублениями и т. д
|
3
|
|
Масса, кг
|
54
|
1
|
|
Максимальный габаритный размер, мм.
|
580
|
1
|
|
Толщина основных стенок отливки, мм
|
22
|
2
|
|
Характеристика выступов, ребер, углублений
|
N=5-10 h≥75
|
4
|
|
Характер механической обработки, требования по шероховатости
поверхности
|
С 6 сторон
|
6
|
|
Количество стержней на одну отливку, кг
|
2
|
2
|
|
Ответственность назначения
|
Ответственного назначения
|
4
|
|
Особые технические требования
|
Не предъявляются
|
3
|
Первых групп - 3;
вторых групп - 2;
третьих групп - 2;
четвертых групп - 2;
пятых групп - 0;
шестых групп - 1.
Применяя способ группировки, отливке
присваивается 4 группа сложности.
1.3 Обоснование
положения отливки в форме
Выполненный анализ конструкции
детали показывает её технологичность для литья в песчано-глинистые формы.
Программа серийного производства позволяет разработать проект литейной
технологии для автоматизированного производства. Деталь формуется на
автоматической линии импульсной формовки «АЛИФ».
Для обеспечения высокого качества
отливки, необходимо правильно выбрать положение отливки в форме и выбрать линию
разъёма. При заливке полости формы, положение отливки должно быть выбрано таким
образом, чтобы обеспечить максимально возможный вывод газов, получение точных
размеров отливки, свести к минимуму вероятность образования усадочных и газовых
дефектов. Количество разъёмов должно быть минимальным, а разъёмы должны быть
плоскими.
Разъем формы должен обеспечивать
надежное крепление стержней. При определении положения отливки в форме следует
следить затем, чтобы общая высота формы была как можно меньше. Также разъём
формы должен обеспечивать наименьшее количество дефектов по перекосам, чтобы
сократить объем обрубных работ.
Выбор разъема формы и модели зависит
от размеров литой детали, ее конструкции и характера производства. Основные
требования к плоскости разъема формы:
) плоскость разъема должна быть по
возможности плоской;
) разъем должен обеспечивать
размещение стержня в нижней полуформе;
) разъем должен обеспечить подвод
металла по плоскости разъема;
) в случае машинной формовки
рекомендуется иметь один разъем.
В данном случае линия разъема
проходит через ось симметрии. Так как деталь изготавливается из ВЧ50 ГОСТ 7293
- 85, то металл подводим через бобышку. Форма имеет минимальное количество
стержней, поверхность разъема формы обеспечивает свободное извлечение модели из
формы и удобство установки стержней.
Плоскость разъёма обеспечивает
сборку формы без особых затруднений, надёжное крепление стержней, исключая их
деформацию под действием сил тяжести и давления жидкого металла. Такое
расположение отливки позволяет осуществить плавное и практически безударное
заполнение формы жидким расплавом, исключающее разрушение отдельных участков
формы и стержня.
1.4 Конструирование
стержня
Стержень - часть литейной формы, предназначенная
для получения полости внутри отливки или сложной наружной поверхности отливки.
В проектируемой отливке с помощью
стержней необходимо получить центральное отверстие. Отверстие получаем двумя
стержнями.
Стержень №1 имеет вертикальные
знаки, так как полость в отливке располагается перпендикулярно к плоскости
разъема формы. Длина стержня 77 мм.
Стержень №2 имеет горизонтальные и
вертикальные знаки, так как полость в отливке располагается параллельно и
перпендикулярно к плоскости разъема формы соответственно. Длина стержня 470 мм.
Размеры знаков назначаем по таблицам
ГОСТ 3212 - 92.
Таблица 4 - Длина стержневых знаков
|
Диаметр, мм
|
Длина знака, мм
|
|
Ø 110
|
15
|
|
Ø 170
|
20
|
|
400
|
75
|
Таблица 5 - Значения технологических
зазоров
|
Высота знака h, мм
|
Зазор S1, мм
|
Зазор S2, мм
|
|
75
|
0,8
|
-
|
|
20
|
0,6
|
-
|
|
15
|
0,5
|
0,8
|
1.4.1 Расчет массы
стержня №1
Тело конструируемого стержня состоит
из 5 частей.
Объем стержня равен:
∑Vст = V1+V2+V3+V4+V5, (1)
где V1; V2; V3; V4; V5 - объемы соответствующих частей стержня, см3.
Находим объем каждой части стержня
V =π
R2h, (2)
где R - радиус соответствующей части
стержня, см;
h - высота соответствующей части стержня, см.
V1 =3,148,522
=453,7 см3;
V2 =3,148,522,2
=499,1 см3;
V3 =3,14724,9
=753,9 см3;
V4 =3,145,522,8 =
265,9 см3;
V5 =3,145,521,5
=142,4 см3.
Находим общий объем стержня
∑Vст =453,7 +499,1 +753,9+265,9 +142,4 =2115 см3
Масса стержня определяется по
формуле
Мст. =∑Vст.
ρст, (3)
где
ρст. - плотность стержня, 1,5г/ см3;
Мст = 2115
1,5 = 3489 г.
1.4.2 Расчет массы
стержня №2
Тело конструируемого стержня состоит
из 8 частей.
Объем стержня равен
∑Vст. = V1+V2+V3+V4+V5+ V6+ V7+ V8, (4)
где V1; V2; V3; V4; V5; V6; V7; V8 - объемы
соответствующих частей стержня, см3.
Находим объем каждой части стержня
V1 = а в h, (5)
где а - высота соответствующей части
стержня, см;
в-ширина соответствующей части
стержня, см;
h - длинна соответствующей части стержня, см.
V1 = 22407 =
6160 см3;
V2 = πR2h, см3;
V2 = 3,14 5,52 2,2
=208,9 см3;
V3 = 3,14 5,52 1,5 =
142,5 см3;
V4 = 3,14 5,52 2,2
=208,9 см3;
V5 = 3,14 5,52 1,5 =
142,5 см3;
V6 = 3,14 5,52 1,5 =
142,5 см3;
V7 = 3,14 5,52 2,2
=208,9 см3.
V8 = VА - VБ - VВ - V3ст.1 - V4ст.1 - V4ст.1, (6)
где VА; VБ; VВ - объемы соответствующих частей стержня, см3;
V3ст1; V4ст1; V4ст1 - объемы
соответствующих частей стержня №1, см3.
VА= 30 4522=
29700 см3
VБ;В= SБ;В∙ h, (7)
где SБ;В- площадь соответствующей части, см2;
h - высота соответствующей части, см.
SБ= (ав)/2;
SБ=(1627)/2= 216 см2;
VБ= 21622= 4752 см3;
SВ= (1613)/2= 104 см2;
VВ= 10422 = 2288 см3;
V8 = 29700 - 4752 - 2288 -
753,9 - 265,9 - 142,4= 21497,8 см3.
Находим общий объем стержня:
∑Vст.= V1+V2+V3+V4+V5+V6+V7+V8
∑Vст.= 6160+ 208,9+ 142,5+ 208,9+ 142,5+ 142,5+ 208,9+ 21497,8= 28569,5
см3
Находим массу стержня:
Мст =∑Vст ρст
Мст = 28569,5 1,65= 47139,7 гр
1.5 Расчет количества
отливок в форме
При серийном производстве отливок на
автоматической линии следует располагать модели на плите так, чтобы максимально
использовать площадь опок. Оптимальное расположение моделей на плите является
существенным средством снижения себестоимости литья.
Заниженное количество отливок в
форме приводит к снижению производства отливок при одних и тех же трудовых
затратах по изготовлению формы, к нецелесообразному расходу формовочной смеси,
последовательно и к перерасходу свежих формовочных материалов.
При расположении отливок на плитах
необходимо правильно определить толщины слоев формовочной смеси на различных
участках формы.
В форме расположена 1 отливка с
габаритными размерами 273х580х328 мм. В зависимости от габаритных размеров
модели, принимаем следующие размеры:
от верха модели до верха опоки
допускаемый - 70 мм, принимаем -169 мм;
о т низа модели до низа опоки
допускаемый - 90 мм, принимаем - 169 мм;
от модели до стенки опоки
допускаемый -50 мм, принимаем - 170 мм;
между моделью и шлакоуловителем
допускаемый -40 мм, принимаем - 40 мм.
1.6 Расчет припусков на
механическую обработку по ГОСТ 26645-85 массы отливки
Исходные данные
1. Номинальные размеры детали - 273×580×328;
. Марка сплава - ВЧ 50 ГОСТ 1412 -
85;
. Наличие ТО - ТО не производится;
. Технологический процесс
изготовления отливки - песчано-глинистые формы;
. Масса детали - 54 кг;
. Серийность изготовления отливок -
серийное;
. Степень механизации производства -
автоматическая линия.
1.6.1 Определение
точности отливки
Точность отливки определяется по
ГОСТ 26645 - 85.
Класс размерной точности
определяется по таблице 9, в зависимости от габаритных размеров отливки типа
сплава, наличия термической обработки, сложности отливки, серийности и степени
механизации: 8; 9; 10; 11; 12; 13 т.
Для отливки средней сложности при
серийном изготовлении на автоматической линии класс размерной точности принят -
11.
Степень коробления определяется по
таблице 10, в зависимости от отношения наименьшего габаритного размера к
наибольшему, типа сплава, наличия ТО, сложности, многократного использования
формы: 3; 4; 5; 6.
Для данной отливки принята степень
коробления - 5.
Степень точности поверхностей
определяется по таблице 11, в зависимости от тех. процесса изготовления,
наибольшего габаритного размера, типа сплава, наличия ТО, сложности отливки,
серийности и степени механизации производства: 11; 12; 13; 14; 15; 16; 17; 18.
Для данной отливки степень точности
поверхностей принята - 15.
Класс точности массы определяется по
таблице 13, в зависимости от тех. процесса изготовления, массы, типа сплава,
наличия ТО, сложности отливки, серийности и степени механизации производства:
7т; 8; 9; 10; 11; 12; 13; 14.
Для данной отливки класс точности
массы принят - 11.
Допуск смещения отливки в
диаметральном выражении разъема определяется по таблице 1, на уровне размерной
точности отливки по номинальному размеру наиболее тонкой из стенок отливки,
выходящему на разъем формы.
1.6.2 Определение
припусков на механическую обработку
Номинальные размеры отливки, которые
подлежат механической обработке заносим в таблицу. В данную таблицу заносим все
показатели по каждому размеру.
Таблица 6 - Номинальные размеры
|
Номинальный размер на обработку, мм
|
Допуск размера, мм
|
Допуск формы, мм
|
Общий допуск, мм
|
Ряд при-пусков
|
Минимальный литейный припуск
|
Общий припуск, мм
|
Принятый припуск, мм
|
|
Ø 170
|
5,6
|
0,5
|
0,45
|
8
|
1,0
|
1,4
|
2,4
|
|
Ø 110
|
5,0
|
0,32
|
0,32
|
8
|
1,0
|
1,2
|
2,2
|
|
273
|
6,1
|
0,8
|
0,6
|
8
|
1,0
|
1,5
|
2,5
|
|
328
|
6,1
|
1,00
|
1,4
|
8
|
1,0
|
1,5
|
2,5
|
1.6.3 Определение массы
припусков
Припуск на размер ø170
M= V p, (8)
где V - объем припуска, см3;
p - плотность чугуна, 7г/ см3.
V= V2 - V1
V2= π R2 h, (9)
где R - радиус обрабатываемого отверстия,
см;
h - высота обрабатываемого отверстия, см.
V2= 3,148,52 2,2=
499,1 см3
V1 = π (R - П)2 h, (10)
где П - припуск на обработку, см.
V1 = 3,14 (8,5 0,24)2
2,2= 471,3 см3;
V= 499,1 - 471,3= 27,8 см3;
М= 27,8 7=194,6 гр = 0,194 кг.
Припуск на размер ø110 (четыре отверстия)
M= V p;= V2 - V1;2= π R2 h= 3,14 5,52 2,2= 208,9 см3;1 = π (R - П)2 h = 3,14 (5,5 -
0,22)2 2,2=
192,6 см3;
V= 208,9 - 192,6 = 16,3 см3;
М= 16,3 7= 114,1 гр. = 0,114 кг;
М=0,1144 = 0,456 кг.
Припуск на размер 328
M= V p;
V=(V1 - V2)
П.
V1= а1в1, (11)
где а1 - ширина данной
поверхности, см;
в1 - длинна данной
поверхности, см.
V1 = 26,2∙58= 1519,6
см3
V2= а2в2, (12)
где а2 - ширина данной
поверхности, см;
в2 - длинна данной
поверхности, см.
V2=4022= 880 см3;
V= (1519,6 - 880)0,25=
159,9 см3;
М= 159,9 7= 1119,3 гр = 1,1 кг.
Припуск на размер 273
М= V p;
V= (((а1в1) (а2в2))
- (
)) П/2,
(13)
где D1, D2 - диаметры данных
отверстий, см.
V=(((12,529)+(2929,5)) - (
)) 0,25/2= 278,9 см3;
М=278,97= 1952,3 гр = 1,9 кг.
1.6.4 Определение массы
напусков
Напуск на отверстие М8 - 7Н×20/1×45° (шестнадцать
отверстий)
М1= V p 16;
V= Sh, (14)
где S - площадь напуска, см2;
h - высота напуска, см.
V =1,0 1= 1,0
см3
S= 
, (15)
где D - диаметр напуска, см.
S= 
= 1,0 см2;
М1= 1,0 7 16=
112 гр = 0,112 кг.
Напуск на отверстие ø 26 Н14 (читыри отверстия):
М2= V p 4;
V= S∙h =2,7∙
2,7= 7,29 см3;
S= 
= 
= 2,7см2;
М2= 7,29∙ 7∙
4= 204,1 гр = 0,204 кг.
Напуск на отверстие М16 - 7Н (читыри
отверстия):
М3= V∙ p ∙4;
V= S∙ h= 4,0∙ 2,2= 8,8 см3;
S= = 
= 4,0 см2;
М3=8,8∙ 7∙4=
246,4 гр = 0,246 кг.
Напуск на отверстие М12 - 7Н (семь
отверстий):
М4= V∙ p ∙7;
V= S∙h= 2,3∙ 2,2= 5,06 см3;
S= = 
= 2,3 см2;
М4=5,06∙7∙ 7=
247,9 гр = 0,247 кг.
Напуск на отверстие М12 - 7Н (три
отверстия):
М5= V∙ p ∙3;
V= S∙h= 2,3∙ 1= 2,3 см3;
S= = = 2,3 см2;
М5=2,3∙ 7 3= 48,3 гр = 0,048 кг.
Напуск на отверстие ø51и ø30:
М6= m1+m2, (16)
где m1 - масса отверстия ø51,
кг;
m2 - масса отверстия ø30, кг.
m1= V1∙
p∙ 2;1= S1∙ h1= 40,8∙ 1,1=
44,88 см3;1= = 
= 40,8 см2;
m1= 44,88∙
7∙2= 628,3 гр;
М3=2,3∙ 7∙
3= 48,3 гр = 0,048 кг;
m2= V2∙
p∙ 2;2= S2∙ h2=14,13∙1,1=
15,5 см3;1= = 
=14,13 см2;
m2=15,5∙
7∙ 2= 217 гр = 0,217 кг;
М6= 628,3+ 217= 845,3
гр= 0,845 кг.
Напуск на отверстие ø20:
М7= V∙ p;
V= S∙ h= 6,28∙
1,8= 11,3 см3;= = 
= 6,28 см2;
М7=11,3∙ 7=
79,1 гр = 0,079 кг;
∑М н. =М1+ М2+ М3+ М4+ М5+ М6 +М7= 0,112+ 0,204+ 0,246+ 0,247+ 0,048+ 0,845+ 0,079= 1,781 кг;
М отл. =∑М пр
+ ∑М н. + М д.=1,3317+ 1,538+ 28,1= 30,97 кг.
Масса отливки
- 3,65 - 1,781 - 59,431 ГОСТ 26645 -
85.
КИМ определяется путем отношения
массы детали к массе отливки
КИМ= 
, (17)
где Gд - масса детали, кг;
Gотл - масса отливки, кг.
КИМ=
= 0,9
1.7 Расчет литниковой
системы и массы литниковой системы. Составление баланса металла. Определение
коэффициента выхода годных отливок
При выборе способа расплава в форму
и разработке конструкции литниковой системы необходимо учитывать, что расплав
должен поступать в форму плавно без ударов о ее стенки и стержни, без
завихрений, с заданной скоростью подъема уровня в форме и последовательным
удалением воздуха и газов из формы.
Принимаем литниковую систему с подводом
расплава по линии разъема отливки. При применении этой литниковой системы
следует учитывать массу расплава и его давление на стенки формы, которое
зависит от высоты стояка.
Сужающаяся литниковая система
наиболее проста ее применяют для большинства отливок, имеющих глубину формы от
линии разъема до 200 мм. (допустимая высота с которой входящий в форму расплав
падает на дно формы не причиняя ей заметных разрушений). Такая литниковая
система с последовательным уменьшением площадей поперечного сечения элементов
от стояка к питателям не приводит к браку отливок.
Для лучшего регулирования скорости
поступления расплава в форму и лучшего задержания шлака применяют
шлакоуловитель.
1.7.1 Расчет литниковой
системы по методу Озана-Дитерта
Находим суммарное сечение питателей
ΣFn=G/(ρ∙ t∙ υ)=G/(ρ∙ t∙ μ∙ √2g∙ Hр), (18)
где G - масса отливки, г;
ρ - плотность
расплава, г/см3;
t - продолжительность заливки, с;
υ - скорость
истечения расплава, см/с;
μ - коэффициент
расхода, равный 0,45;
g
- ускорение свободного падения, см/с
;
Hр
- расчетный статический напор, см.
Продолжительность
заливки:
t=s∙ √G,
(19)
где G - масса отливок,
кг;- коэффициент, учитывающий толщину стенки отливки, при толщине стенок 8 - 25
мм s соответственно равен 2,2
t
=2,2∙ √59,469=16,97 с
Расчетный статический
напор:
Нр=H-P/(2∙
C), (20)
где H - высота стояка от места
подвода расплава в форму, см;- высота отливки, см;- высота отливки от места
подвода расплава в форму, см.
Hp= 30-15,96/2∙ 28,7=25,6 см
Подставляем полученные значения в
формулу (18) и получаем:
ΣFn= 59431/(7∙
16,97∙ 0,48√2∙ 981∙ 25,6) = 4,7 см2
Рассчитываем площадь на один
питатель:
Fn=4,7/3=1,6 см2
Из соотношения ΣFп: ΣFшл: ΣFст = 1:1,2:1,4
Fшл = Fп∙ 1,2 = 4,7∙ 1,2 = 5,64 см2
Рассчитываем питатель:
см2
Fпит=1,6
см2
1.8 Формовочные и
стержневые смеси
.8.1 Обоснование
выбранных составов
Для изготовления литейных форм и
стержней применяют формовочные материалы, которые обладают хорошими
технологическими свойствами:
хорошим уплотнением в опоке;
обладают достаточной прочностью;
сыпучестью;
способностью сопротивляться
термическому воздействию высокой температуры;
не выделяют пары и газа при заливке;
способностью легко удалятся из формы
при выбивке.
Исходя, из выше перечисленных
требований к применяемой формовочной смеси для изготовления форм применяем
единую песчано-глинистую формовочную смесь.
Таблица 8 - Состав формовочной смеси
|
Составляющие
|
ГОСТ, ТУ
|
Насыпная масса, уд. вес, г/см3
|
Состав смеси на замес
|
|
|
|
%
|
кг
|
|
Песок 2К2О2016
|
2138
|
1,5
|
2-3
|
10-15
|
|
Отработанная смесь
|
-
|
1,25
|
95,5-94
|
477,5-470
|
|
Суспензия в т.ч
|
|
1,12-1,16
|
2,5-3,0
|
12,5-15
|
|
Кальций хлористый
|
450
|
0,9
|
0,02-0,025
|
0,1-0,125
|
|
ЭКР
|
ТУ 18-8-14-86
|
0,5
|
0,025-0,03
|
0,125-0,15
|
|
Бентонит
|
28177
|
1,0
|
0,41-0,46
|
2,05-2,3
|
|
Уголь молотый
|
ТУ 12-01-81
|
0,6
|
0,1-0,15
|
0,5-0,75
|
|
Лигносульфанат
|
ТУ 13-0281036-05-89
|
1,23-1,24
|
0,01-0,02
|
0,05-0,1
|
|
Вода
|
|
1,0
|
1,93-2,31
|
9,65-11,55
|
Таблица 9 - Состав стержневой смеси
(ХТС)
|
Наименование компонента
|
ГОСТ, ТУ
|
Марка
|
Массовая доля, %
|
|
Песок
|
2138-91
|
1К03016
|
96,6
|
|
Смола
|
ТУ 05-1785-83
|
КФ-65
|
2,2
|
|
Ортофосфосфорная кислота
|
10678-86
|
Б
|
1,2
|
|
Всего
|
|
|
100
|
1.8.2 Характеристика и
марки песков, глин, связующих
Главной составляющей формовочной
песчано-глинистой смеси является отработанная смесь, которая перед последующим
использованием проходит операции позволяющие восстановить её первоначальные
технологические свойства.
Кварцевый песок обладает
высокой огнеупорностью, что позволяет выдержать высокие температуры при
соприкосновении с расплавом. Применяем песок 2К2О2О2 по
ГОСТ 2138-84, с влажностью до 0,5 и температурой не более 30
С.
Отработанная смесь,
прошедшая магнитную сепарацию, охлажденная и просеянная через полигональное
сито ячейкой 14∙14 мм с температурой не более 40С.
Бентонит с сырой прочностью не менее 0,9 кг/см, марки П1Т
с массовой долей монтмориллонита не менее 50% и коллоидальностью не менее 80%
ГОСТ 28177, должен храниться в закрытых складских помещениях или бункерах.
Физико-механические
свойства формовочной смеси представлены в таблице 10.
Таблица 10 -
Физико-механические свойства смеси
|
Наименование показателя
|
Единицы измерения
|
Норма
|
|
Влажность
|
%
|
3,0-4,0
|
|
Прочность при сжатии сырых образцов
|
МПа
|
0,95-1,2
|
|
Газопроницаемость, не менее
|
Единиц
|
100
|
|
Уплотняемость
|
%
|
37-45
|
|
Формуемость, не менее
|
%
|
65
|
|
Содержание активного бентонита
|
%
|
6-8
|
|
Содержание углерода
|
%
|
1,5-2,0
|
|
Содержание мелочи
|
%
|
10-13
|
|
Температура песка, не более
|
°С
|
30
|
|
Температура отработанной смеси, не более
|
°С
|
40
|
|
Плотность суспензии,
|
г/см 1,12-1,16
|
|
Для изготовления стержней применяем
холоднотвердеющую стержневую смесь. Кварцевый песок, используемый в стержневой
смеси обладает высокой огнеупорностью, что позволяет стержню выдерживать
высокие температуры при соприкосновении с жидким металлом. Применяем кварцевый
песок марки 1К2О2О16 по ГОСТ 2138-84.
В качестве связующего используем
смолу КФ - 65 способную за короткое время затвердевать. Для ускорения процесса
затвердевание используем в качестве катализатора ортофосфорную кислоту. Стеарат
кальция уменьшает прилипаемость и улучшает текучесть.
Физико-механические свойства
стержневой смеси представлены в таблице 11.
Таблица 11. Свойства стержневой
смеси кислотного отверждения
|
Наименование свойства
|
Единицы измерения
|
Значение параметра
|
|
Прочность на сжатие, через: - 60 - 180 -1440
|
МПа
|
0,3-0,4 3,5-4,0 3,5-5,0
|
|
Живучесть смеси
|
минут
|
3-5
|
|
Продолжительность затвердевания в оснастке
|
минут
|
10-20
|
1.8.3 Технология приготовления
смесей
Приготавливается единая формовочная
смесь в смесителях вихревого типа модели ИСЛ-40 с вихревым элементом
перемешивания.
Транспортируется системой ленточных
конвейеров. Подается в бегуны отработанная смесь и песок через течки по реле
времени. Начало и окончание подачи осуществляется пневмозадвижками
установленными на течках. Перемешивание сухих составляющих смеси в бегунах в
течение 30 сек.
Суспензия поступает в смесители
через объемный дозатор, перемешивается смесь в течении 1,5-2,0 мин. Смесь из
бегунов поступает по ленточным транспортерам ЛК-51, ЛК-52 на формовку. В конце
каждой смены осуществлять чистку бегунов при помощи скребка и лопаты.
Таблица 12 - Состав суспензии
|
Наименование материалов
|
Насыпной вес г/смСостав
суспензии на замес
|
|
|
|
%
|
кг
|
л
|
|
Вода
|
1,0
|
78-72,2
|
1560-1454
|
1560-1454
|
|
Хлористый кальций
|
0,9
|
0,9-1,0
|
18-20
|
20-22,2
|
|
ЭКР
|
0,5
|
0,8-1,0
|
16-20
|
32-40
|
|
Бентонит
|
1,0
|
16-18,5
|
320-370
|
320-370
|
|
Уголь
|
0,6
|
3,8-5,8
|
76-116
|
126,6-193,3
|
|
Лигносульфат
|
1,23
|
0,5-1,0
|
10-20
|
8,1-16,2
|
Для приготовления холоднотвердеющих
стержневых смесей применяют шнековые смесители мод. 4727. Сухой кварцевый песок
из одного бункера, расположенного над установкой, поступает в приёмный бункер
машины, откуда через шиберный дозатор поступают в шнековый смеситель. В шнеке
песок смешивается с катализатором и связующим. По мере вращения шнека все
компоненты смеси смешиваются и передаются к разгрузочному патрубку, откуда
смесь сразу же подаётся в ящик.
1.9 Расчет массы формы
до заливки и после заливки
Расчет массы формы до заливки
ведётся по формуле:
, (23)
где Мопок -
масса пустых опок, 500 кг;
Мсмеси -
масса формовочной смеси в форме, кг.
Определяем объем
формовочной смеси:
, (24)
где Vопок - объем опок, см3;
Vмет
- объем металла, см3;
Vстерж=
Vстерж1 +Vстерж2=2115+28569,5=30684,5
см3
Размеры опок в свету
960x700 высота верха / низа 300/300. Следовательно объем опоки определяется:
Vопок=
96∙ 70∙ 60 =403200 см3
Vмет.=
Мотл. + Мл.с /ρ,
(25)
где Мотл -
масса отливок в форме, гр (см. М отл. - Раздел 1.6);
Мл.с - масса
литниковой системы, гр, (см. Млит.сист. - Раздел 1.7);
ρ - плотность
чугуна, гр/см3, ρ =7 гр/см3.
Vмет
= 59431+30948 /7=12916,7 см3;
Vформ.смеси=403200
- 12916,7 - 30684,5= 359598,8 см3.
Определяем массу
формовочной смеси:
Мформ.смеси= Vформ.смеси∙
ρ= 359598,8∙ 1,65= 593338 гр = 593,338 кг
Мст.= Мст.1+Мст.2,
(26)
где Мст.1; Мст.2
- масса стержня №1 и стержня №2 соответственно (см. Раздел1. 4).
Мст =3,489+
47,139=50,628 кг
Определяем общую массу
смеси:
Мсмеси= Мформ.смеси+
Мст.смеси, (27)
где Мст. смеси - масса стержневой смеси, кг (см. Раздел
1.4).
Мсмеси
=593,338+ 50,628= 643,966 кг
Определяем массу формы
до заливки:
Мф.д.з.= Мопок+
Мсмеси= 500+643,966= 1143,966 кг
1.10 Характеристика
модельного комплекта
Для изготовления модели выбираем
металлический модельный комплект т.к., при крупносерийном и серийном
производстве это является самым подходящим, потому, что обеспечивает получение
отливки в определённой геометрической формы и размеров, обладает высокой
прочностью и долговечностью, имеет минимальную массу и удобен в эксплуатации,
сохраняет точность размеров, прочность в течении определённого времени
эксплуатации.
Металлический модельный комплект
изготавливается из Аl-го сплава АК 7 ГОСТ 1583 - 93. Модели из Al-го сплава обладают
достаточной прочностью и несклонны к коррозии.
Модельный комплект состоит из модели
отливок и элементов литниковой системы, стержневых знаков, модельных плит для
установки и крепления модели отливки к литниковой системе, сушильных плит
приспособлений для доводки и контроля формы и стержней.
Металлические модели, стержневые
ящики, модельные и сушильные плиты делают тонкостенными, усиливая их ребрами
жёсткости. Толщину стенок модели стержневых ящиков назначаем по ГОСТ 19370 -
79.
Толщина ребер жёсткости 0.7-0.8
толщины стенок модели или ящика, толщина бортов 1.25 - 1.3 толщины стенок
расстояние между рёбрами жёсткости берём не более 300 мм. Ребра и стенки модели
изготавливаем с формовочными уклонами в пределах нормы.
Точность размеров и шероховатость
поверхности металлических моделей и стержневых ящиков регламентируется ГОСТ
2789 - 95. Шероховатость поверхности модели второго класса точности обычно
составляет Ra=2.5 мкм по ГОСТ 2789 - 95.
Знаковые части на модели выполняем
заодно с контуром модели, т.к. расположение знаков на модели не затрудняет её
обработку. Размеры знаковых частей выполняем в соответствии с ГОСТ 3601 - 80.
Модели элементов литниковой системы
- питатели, шлакоуловители, стояк, выполняем сплошными и крепим на плите при
помощи винтов. Модель крепим на плите при помощи штифтов и болтов.
Заготовки металлических плит и
моделей получаем литьём в песчаные формы по деревянным моделям, так называемые
промодели. Промодели изготавливаем с припусками на обработку резанием. При
определении размеров деревянной промодели учитываем суммарную усадку сплава
модели и отливки.
Предварительно на каждой плите
делаем монтажные риски, как правило, от контрольного штыря при монтаже модели
на плитах учитываем размеры и конструкцию опок.
Модель выполняем разъемной по оси
симметрии, что позволяет нам применить нормальную литниковую систему.
1.11 Описание
технологии изготовления формы, стержней, сборки формы, заливки, выбивки,
обрубки и очистки отливки с краткой характеристикой применяемого оборудования
.11.1 Порядок операций
при формовке
Формовка отливки «Корпус» 314 - 02
72. 51. 050 проводится на автоматической линии «АЛИФ».
Перечень составных частей линии
. Установка импульсной формовки (2
установки);
. Механизм выдавливания (2
установки);
. Механизм выталкивания;
. Гидрооборудование;
. Электрооборудование.
Устройство, работа линии и ее
составных частей:
. Линия предназначена для формовки
песчано-глинистых полуформ (размер опоки в свету 960x700, высота верха / низа
300/300) методом импульсной формовки, установки стержней, сборки форм, заливки
форм металлом, охлаждения и выбивки.
Все операции на линии осуществляются
в автоматическом цикле за исключением установки стержней и заливки,
осуществляется вручную. Линия позволяет применять механизированную и
автоматизированную заливку.
Опоки, полуформы и формы
транспортируются приводными рольгангами и толкателями по неприводным
рольгангам, тележечным конвейером и транспортером.
Установка импульсной формовки
предназначена для изготовления верхних и нижних полуформ.
Выбивная провальная решетка
предназначена для выбивки кома на вибрационную инерционную выбивную решетку,
где производится отделение кома смеси от отливок.
Механизм сталкивания предназначен
для передачи залитой формы с тележечного конвейера под механизм выдавливания.
. После выбивки пустые спаренные
опоки конвейером роликовым подаются к рольгангу задачи опок, сталкиваются на
последний толкатель и далее подаются на позицию распаровки. Здесь опоки
подъемным столом поднимаются в верхние положения. При опускании стола вниз
опока «верха» зависает на откидных планках. Затем механизмом перемещения опок
передается до позиции импульсного агрегата. На стол импульсного агрегата механизмом
подачи подмодельных плит подается модельная плита «верха». При ходе стола
импульсного механизма модельная плита снимается с механизма подачи модельных
плит, снимает опоку с механизма перемещения опок. При этом штыри опоки входят
во втулки модельной плиты.
До этого момента траверса агрегата
импульсного состоящая из импульсной головки и дозатора для формовочной смеси
перемещается так, что дозатор устанавливается над системой подмодельная плита -
опока - наполнительная рамка.
. Подъемный стол прижимает эту
систему (комплект) к дозатору и конечный выключатель, контролирующий прижим,
дает команду открыть шибер дозатора, затем открывается жалюзийный затвор -
засыпается формовочная смесь. Реле времени после необходимой выдержки дает
команду на закрытие к шиберам. Гидроупоры отжимают систему (комплект);
подмодельная плита, опока, наполнительная рамка от дозатора траверса
перемещается в исходное положение. При этом импульсная головка устанавливается
над опокой.
. Уплотняющий механизм - импульсная
головка представляет собой сосуд постоянного объема, внутри которого находится
клапан. Давление сжатого воздуха в импульсной головке составляет 60…120
кгс/см».
Положение импульсной головки по
отношению к комплекту технологической оснастки (наполнительной рамке и опоке, заполненных
формовочной смесью, подмодельной плите с моделью, перед уплотнением смеси).
После заполнения опоки и
наполнительной рамки формовочной смесью импульсная головка прижимается к
наполнительной рамке и удерживается в течение нескольких секунд, пока идет
наполнение головки воздухом и уплотнение смеси.
Давление сжатого воздуха,
нагнетается в импульсной головке, является единственным и определяющим фактором
для получения заданной степени уплотнения форм.
Сжатый воздух высокого давления от
компрессора через распределитель подается в надклапанную полость и через
обратный клапан и трубопровод в полость головки.
После заполнения головки воздухом до
необходимого давления, распределитель соединяют трубопроводы с атмосферой. При
этом воздух из полости сбрасывается в атмосферу. Полость остается при этом
запертой за счет обратного клапана. За счет разности давления в полостях,
клапан поднимается и воздух из полости через отверстие в седле подается в
технологическую полость.
На следующей опоке цикл повторяется,
формовочная смесь под действием давления распирающего воздуха, с большим
ускорением перемещается в сторону подмодельной плиты с моделью, при
соприкосновении с поверхностью модели или подмодельной плиты в результате
резкого торможения смесь уплотняется под действием кинематической энергии
столба смеси и высокого давления.
Обработанный воздух из полости
прессования (равный объему наполнительной рамке) через специальные отверстия,
расположенные у нижнего фланца наполнительной рамки, удаляются по
воздухопроводу за пределы рабочей зоны или цеха.
При наличии вент в подмодельной
плите по мере фильтрации через уплотненную формовочную смесь воздух удаляется
через них.
Давление воздуха в полости
прессования в начальный момент создаётся 10…12 кгс/см и затем убывает до 2…3 кгс/см
в направлении подмодельной плиты.
Длительность процесса уплотнения
составляет 0,02.. 0,04 сек, а с учётом времени удаления отработанного воздуха
до одной секунды.
После уплотнения формовочной смеси
подъёмный стол импульсной засыпного механизма опускается и опока перемещается
на рольганг выдачи опок.
. Затем опока верха или низа
попадает в кантователь, проходя под механизмом срезки, который срезает верхний
рыхлый слой формовочной смеси. Прижимами, расположенными в рамах кантователя
опока поднимается, рама механизма подачи опок убирается и комплект кантуется.
Поднимается стол кантователя, поднимается к опоке до упора. Прижимы,
удерживающие опоку, расходятся и стол с опокой «верха» опускается, опока
передается по рольгангу выдачи опок.
. После ухода опоки с кантователя,
последний возвращается в исходное положение.
. Позиция кантователя совмещена с
устройством фрезерования литейной воронки, где осуществляется ее фрезерование и
заглаживание полуформы верха. Затем полуформа верха кантуется и подается на
рольганг. Полуформа низа, пропуская позицию фрезерования, кантуется и подается
на рольганг, где в нее устанавливаются стержни.
. Верхняя полуформа (опока «верха»)
в механизме спаривания форм столом подъемным поднимается вверх, кантуется,
после чего стол опускается. Полуформа «верха» кантуется на 180°. Затем стол
подъемный с полуформой «низа» поднимается вверх. При этом опоки (полуформы)
«верха» и «низа» соединяются между собой. Производится зажим (крепление)
опоки «верха» и спаренные опоки (полуформы) опускаются, и с рольганга выдачи
опок передаются на позицию механизма сталкивания форм, где производится
сталкивание их на литейный конвейер и транспортирование на участках заливки,
затем на участок охлаждения, далее на участок выбивки опок. Цикл работы
повторяется.
Таблица 13 - Основные технические
характеристики линии
|
Характеристика
|
Значение параметра
|
|
1
|
2
|
|
Размеры опок в свету, мм
|
960x700x300/300
|
|
Масса отливки в форме, кг
|
до 45
|
|
Давление воздуха в импульсной головке, МПа
|
6-12
|
|
Установленная мощность, кВт
|
80
|
|
Цикловая производительность, форм ч.
|
60
|
|
Продолжение таблицы 13
|
|
1
|
2
|
|
Габариты, мм
|
13480x6150x6630
|
|
Масса, кг
|
67490
|
|
Коэффициент использования
|
0.65
|
|
Максимальная высота части «болвана» над ладом опоки, мм
|
150
|
|
Количество обслуживающего персонала в одну смену
|
5
|
|
Расход формовочной смеси, м/ч
|
56
|
|
Расход формовочной смеси: а) влажность, % б) сырая прочность, кгс
см с) газопроницаемость, ед
|
3 - 3,5 0,6 - 0,8 110
|
|
Удельная масса (масса отливок)
|
2228
|
|
Электрооборудование: а) род тока питающего сети б) частота, Гц
с) напряжение, В
|
3-хфазный перемен 50 380
|
|
Характеристика напряжения электрооборудования линии: а)
электродвигатели (переменного тока), В б) электромагниты
(переменного тока), В с) цепи управления (постоянного тока), В д)
цепи управления (переменного тока), В е) сигнализация, В
|
380 110 24 110 24
|
|
Суммарная мощность всех электродвигателей, кВт
|
160
|
1.11.2 Технология
изготовления стержней
Полость отливки располагается
перпендикулярно полости разъёма формы, следовательно, стержень имеет у нас
горизонтальные знаки. Размеры знаков стержня назначаем по ГОСТ 3212-92.
Размеры опорных знаков должны быть
устойчивыми для обеспечения устойчивого положения стержня в момент сборки
формы.
Приготовление ХТС осуществляется в
шнековых смесителях мод. 4727. Смесь поступает в стержневой ящик и уплотняется
трамбовкой, лишняя смесь счищается. Ящик скрепляется при помощи скоб. Выдержка
стержневой смеси в ящике 5-10 мин для твердения. Извлекаем стержень из
стержневого ящика.
Чтобы смесь не прилипала к модели и
стержневому ящику предусмотрено разделительное покрытие - графит; керосин.
Для предотвращения пригара на
отливках в смесь добавляем противопригарные покрытия и добавки. Такие как
бентонит, уголь гранулированный.
Противопригарные покрытия
предохраняют поверхность отливки от пригара. Для уменьшения пригара применяют
краски, содержащие огнеупорные материалы и связующие вещества.
Противопригарные покрытия состоят из
огнеупорной основы, связующего, растворителя и добавок предупреждающее
осаждение огнеупорной основы (стабилизаторы) ускоряющих упрочнение красок
(катализаторы). Огнеупорной основой для красок, форм и стержней чугунных
отливок является графит.
Последовательность операций при
сборке форм: осматривают полуформу, отделывают ее, обдувают сжатым воздухом. В
полуформе «верха» пробивают выпора, газоотводы. Оправляют заливочную воронку. В
полуформу «низа» устанавливают жеребейки, стержни, предварительно очистив их,
закладные заделывают формовочной смесью, подают на сборщик. Собирают форму и
подают на участок заливки.
1.11.3 Технология
выбивки формы. Зачистки и обрубки литья
Процесс выбивки отливок заключается
в том, что затвердевшие и охлажденные отливки извлекаются из формы.
Расчековать залитую форму.
Столкнуть залитую форму с литейного
конвейера пневмоцилиндром на установку выбивки форм.
Включить вибратор и выбить отливку
из формы на выбивную решетку.
Отливку по эпрон - конвейеру
передать в обрубное отделение, пустые опоки передать на рольганг возврата опок.
Далее отливки подвергаются очистке в
дробемётном барабане. Для обрубки заусенцев в отливках предусмотрены зубила.
Зачистка отливок производится шлифовальным кругом диаметром 300 мм или
шлифмашинкай. Абразивную обработку производят на обдирочных станках.
При приёме отливок применяют два
вида контроля: сплошной и выборочный. Сплошному контролю подвергаем
ответственные отливки, а выборочный контроль производим менее сложных отливок.
1.12 Расчет массы
пригруза
При заполнении формы расплав создает
давление на стенки формы, пропорциональное плотности и высоте его столба. Это
может привести к тому, что под давлением расплава верхняя опока приподнимается,
в результате по разъему верхней и нижней полуформ образуется щель, через
которую расплав может вытечь. Чтобы исключить это на собранную форму
устанавливают груз.
Для определения массы пригруза
необходимо подсчитать силу действия расплава на верхнюю полуформу. Сила
действия расплава состоит из силы действия жидкого металла на верхнюю полуформу
и силы давления от всплытия стержня из металла:
Сила действия металла определяется
произведением удельного давления на верхнюю полуформу, на площадь разъёма, или,
это усилие равно массе воображаемого металла, расположенного над отливками и
литниковой системой до верхнего уровня воронки или чаши.
1.13 Выбор плавильного
агрегата, его характеристика
Высокопрочный чугун марки ВЧ50 ГОСТ
7293 - 85, механические свойства δ% = 7%, НВ 153 - 245 ед.
Для плавки чугуна мы выбираем
индукционную тигельную печь, так как металлургических процессов призводить не
нужно, как например у стали, а так же угар элементов минимальный, улучшаются
гигиенические условия труда.
Плавка производится в
среднечастотной тигельной индукционной печи. Тип печи MFT Ge/St3600 kW /250Hz DUOMELT.
Печной комплекс предназначен для
плавки чугуна и стали. Печной комплекс рассчитан на плавку при максимальной
мощности, используя систему расплавления мощности DUOMELT.
Емкость печи 6000 кг;
Номинальная потребляемая мощность
печи 3600 кВт;
Номинальная частота 250 Гц
Скорость плавки чугуна (
С) 7140 кг/ч;
Время плавки чугуна 50,4
минут;
Удельный расход
электроэнергии на выплавку чугуна 520 кВт∙ч/т;
Расход воды на
охлаждение печи 6000 
/ч.
1.14 Описание
технологии плавки
Индукционная среднечастотная
тигельная печь типа MFT Ge/St3600 kW /250Hz DUOMELT применяется для плавки чугуна на твёрдой завалке, а также для
подогрева чугуна и доводки его до необходимого состава. Индукционная печь
работает на принципе, при котором электромагнитное переменное поле индуцирует
вихревые токи в металле. Электрическая энергия в металле преобразуется в
теплоту, количество теплоты зависит от электросопротивления шихты.
Преимуществами индукционной печи
является:
) низкий угар;
) общий угар металла не превышает
2-3%;
) возможность улучшения
гигиенических условий труда.
Подготовка печи к плавке:
Перед набивкой футеровки тигля
необходимо осмотреть и опробовать механизм наклона печи. Проверить крепление
индуктора, а так же проверить индуктор под заданным давлением воды с целью
выявления возможных дефектов.
Футеровка печи набивная, кислая.
Исходные материалы для набивки футеровки: 48% кварца (с содержанием не менее
95% SiО2 и минимальным содержанием Аl2O3 и Fe2O3), 50% молотого кварца
КП - 3 и 1,8% борной кислоты.
Перед плавкой осматриваем дно тигля,
обмазку между витками индуктора и все места между деревянными перекладинами и
асбестом, повреждение обмазки между витками замазываем пастой.
Обложить внутреннюю часть индуктора
асбестовым листом толщиной 35 мм. Затем выложить дно тигля асбестовым листом
общей толщиной 6 - 10 мм, а на дно тигля засыпать просеянный через сито с
ячейкой 2 мм мелкозернистый кварцевый порошок. Под тигля набивают слоями
толщиной 50 - 70 мм. Перед набивкой последующего слоя смеси предыдущий слой
смеси разрыхляем на глубину 5 мм, чтобы получить плотную связь отдельных слоев.
После набивки футеровку сушим.
Загрузка печи:
Шихту в тигель загружаем осторожно
без ударов и возможно плотнее. Зона наивысшей температуры во время плавки
находиться в нижней части тигля, поэтому тугоплавкие ферросплавы загружаем на
дно тигля. Крупные тугоплавкие куски шихты загружают вертикально, параллельно и
ближе к стенкам тигля, легкоплавкие составляющие шихты - в середину тигля.
Плавка:
В начале плавки 5-10 минут печь
работает до прекращения скачков тока генератора на пониженной мощности, затем
мощность доводим до максимума. Плавка ведётся при закрытом тигле. Когда шихта
частично расплавляется, твёрдые куски осаживают ломиком. Затем в печь догружаем
оставшейся мелкой подогретой шихтой. Стальной лом присаживаем в жидкую ванну,
ферросплавы - в хорошо разогретую ванну до 1430-14500. Для
науглероживания чугуна вводим крупный электродный бой (1 - 2%) на под и мелкий
на зеркало металла после скачивания шлака. Шлак скачивают при выключенном токе,
причем рабочий должен быть в резиновых перчатках и очках и стоять на резиновом
коврике.
После окончания плавки чугун
модифицируют магнием в ковше.
2. Организационная часть
.1 Расчет производственной программы и количества оборудования
2.1.1 Расчет
производственной программы
Для серийного производства
рассчитывают приведенную производственную программу, в которой сведения об
отливках для изделий, обеспеченных исходными данными, распространяются на
остальную часть программы. Возможно использование имеющихся исходных данных по
отливкам, для схожих изделий с поправочными коэффициентами в зависимости от
массы и сложности последних.
Приведенная производственная программа
рассчитывается по двум таблицам.
Порядок заполнения граф и строк
таблицы 19 - Годовой выпуск:
а) в графе 1 заполняется группа
отливок по массе. Например:
б) в графе 2 заполняется число на
годовую программу в тоннах. Например: 1980;
в) в графе 3 заполняется число на
годовую программу в процентах. Например: 20%.
Расчет годового выпуска сведен в
таблицу 20.
Таблица 20 - Годовой выпуск отливок
|
Группа отливок по массе, кг
|
Число на годовую программу
|
|
тонны
|
%
|
|
<8
|
1980
|
20
|
|
8 - 20
|
1980
|
20
|
|
20 - 50
|
2970
|
30
|
|
50 - 100
|
2970
|
30
|
|
9900
|
100
|
Таблица 21 - Приведенная
производственная программа
|
Разбивка по весу
|
Наименование детали
|
Годовой выпуск, т
|
Вес одной отл. кг
|
Общий выпуск
|
Приведенный коэффициент
|
|
|
|
|
шт
|
т
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
<8
|
Крышка У2210.20Н. 202.021
|
|
3,5
|
6500
|
22,750
|
14,5
|
|
Крышка У2210.20Н. 205.003
|
|
4,2
|
6500
|
27,300
|
|
|
Упор вып. БДТ. 01. 301
|
|
2,55
|
7000
|
17,85
|
|
|
Упор вогн. БДТ.01.302
|
|
2,45
|
7000
|
17,15
|
|
|
Крышка БПТД7.04.304
|
|
2,8
|
6100
|
17,08
|
|
|
Шпулька БДТ.01.303
|
|
4,9
|
7000
|
34,3
|
|
|
|
1980
|
|
40100
|
∑136,43
|
|
|
8-20
|
Губка ТС - 180 / 002
|
|
11,77
|
3500
|
41,195
|
5,4
|
|
Губка ТС - 160 / 002
|
|
11,4
|
3500
|
39,9
|
|
|
Губка 7200 - 0225/0024
|
|
12
|
7000
|
84
|
|
|
Губка 7200 - 0220/Т200
|
|
9
|
7000
|
63
|
|
|
Основание 7200-0220 /Т200
|
|
9
|
4000
|
36
|
|
|
Ступица ПСГ 55.205А
|
|
14
|
7000
|
98
|
|
|
|
1980
|
|
32000
|
∑362,095
|
|
|
20-50
|
Ступица Н129.00.3001
|
|
22,7
|
5000
|
113,5
|
3,8
|
|
Корпус У2210. 20Н.202.023
|
|
36,5
|
5600
|
204,4
|
|
|
Водило У2210. 20Н.205.209
|
|
29,0
|
5600
|
162,4
|
|
|
Продолжение таблицы 21
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
Люк гидравл. 600.15
|
|
38,7
|
4300
|
166,41
|
|
|
Люк тратуарный
|
|
25,5
|
2500
|
63,75
|
|
|
Решетка Д50 Д400 PIPELIFE
|
|
27,5
|
2600
|
71,5
|
|
|
|
2970
|
|
25600
|
∑781,96
|
|
|
50-100
|
Корпус 314.02.7251.050
|
|
54
|
2500
|
135
|
2,2
|
|
Чаша СЭС.025В.01.001
|
|
85
|
2600
|
221
|
|
|
Кронштейн 015.3000.004
|
|
86
|
3000
|
258
|
|
|
Плита 047.00.00.018
|
|
66,5
|
3200
|
212,8
|
|
|
Корпус Ц2У200.00.001
|
|
61,5
|
3100
|
190,65
|
|
|
Крышка УДА 05.00.10/02
|
|
82
|
4000
|
328
|
|
|
|
2970
|
|
18400
|
∑1345,45
|
|
2.1.2 Расчет количества
оборудования
Для проектируемого обрубочно -
очистного отделения оборудование выбираем на основе характеристик
обрабатываемых отливок (сплава, массы конфигурации, размеров), с учетом
серийности производства.
Число каждого вида оборудования
рассчитывается по формуле
n = 
, (30)
где n - число каждого вида оборудования;
-
количество отливок каждой весовой группы, т или шт.;
-
действительный фонд рабочего времени работы оборудования, ч;
-
производительность оборудования, т/ч или шт./ч;
-
коэффициент неравномерности загрузки оборудования, равный 0,7 - 0,85.
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число галтовочных барабанов модели ОБ - 900
n = 
= 1,59
Рассчитываем коэффициент загрузки
голтовочного барабана модели ОБ - 900.
Кз= 
, (31)
где М1 - рассчитанное
число оборудования;
М2 - принятое число
оборудования;
Кз= 
= 79%
Таблица 22 - Техническая
характеристика галтовочного барабана мод. ОБ-900
|
Производительность, т/ч
|
2,5
|
|
Длинна, мм
|
6000
|
|
Ширина, мм
|
4000
|
|
Высота, мм
|
2500
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
7
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число дробеметных барабанов модели 42322:
n = 
= 0,62
Принимаем 1 дробеметный барабана
модели 42322.
Рассчитываем коэффициент загрузки
дробеметного барабана мод. 42322:
Кз= 
= 62%
Таблица 23 - Техническая
характеристика дробеметного барабана мод. 42322
|
Производительность, т/ч4,5
|
|
|
Длинна, мм
|
5000
|
|
Ширина, мм
|
4500
|
|
Высота, мм
|
3000
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
7
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число дробеметных барабанов модели 42213:
n = 
= 0,79
Принимаем 1 дробеметный барабана
модели 42213.
Рассчитываем коэффициент загрузки
дробеметного барабана мод. 42213:
Кз= 
= 79%
Таблица 24 - Техническая
характеристика дробеметного барабана мод. 42213
|
Производительность, т/ч1,5
|
|
|
Длинна, мм
|
5000
|
|
Ширина, мм
|
4500
|
|
Высота, мм
|
3000
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
7
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число шлифовальных станков модели 3М634:
n = 
= 5,2
Принимаем 6 шлифовальных станков
модели 3М634.
Рассчитываем коэффициент загрузки
шлифовального станка мод. 3М634: Кз= 
= 86%.
Таблица 25 - Техническая
характеристика шлифовального станка мод. 3М634
|
Производительность, т/ч0,3
|
|
|
Длинна, мм
|
2500
|
|
Ширина, мм
|
1000
|
|
Высота, мм
|
1500
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
4,5
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число шлифовальных станков модели 3374:
n = 
= 4,2
Принимаем 5 шлифовальных станков
модели 3374.
Рассчитываем коэффициент загрузки
шлифовального станка мод. 3374:
Кз= 
= 84%
Таблица 26 - Техническая
характеристика шлифовального станка мод. 3374
|
Производительность, т/ч0,5
|
|
|
Длинна, мм
|
3500
|
|
Высота, мм
|
1500
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
5
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число грунтовочных камер:
n = = 1,59
Принимаем 2 грунтовочные камеры.
Рассчитываем коэффициент загрузки
грунтовочной камеры:
Кз= = 79%
Таблица 27 - Техническая
характеристика грунтовочной камеры
|
Производительность, т/ч
|
2,5
|
|
Максимальные габаритные размеры окрашиваемых отливок, мм
|
1200
|
|
Количество отсасываемого воздуха, м3/ч
|
15000
|
|
Расход воды, л/ч
|
182 - 1100
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
4
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число моечных машин для мелких отливок
n = 
= 0,72
Принимаем 1 моечную машину для
мелких отливок.
Рассчитываем коэффициент загрузки
моечной машины для мелких отливок
Кз= 
= 72%
Таблица 28 - Техническая
характеристика моечной машины для мелких отливок
|
Производительность, отл/мин
|
40
|
|
Продолжительность промывки, мин
|
10
|
|
Температура моющей жидкости,°С
|
90
|
|
Емкость ванны, м3
|
3,3
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
10
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число моечных машин для крупных отливок
n = 
= 0,82
Принимаем 1 моечную машину для
крупных отливок.
Рассчитываем коэффициент загрузки
моечной машины для крупных отливок
Кз= 
= 82%
Таблица 29 - Техническая
характеристика моечной машины для крупных отливок
|
Производительность, отл/мин
|
20
|
|
Продолжительность промывки, мин
|
-
|
|
Температура моющей жидкости,°С
|
90
|
|
Емкость ванны, м3
|
5,0
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
10,5
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число сушильных камер
n = = 1,59
Принимаем 2 сушильные камеры.
Рассчитываем коэффициент загрузки
сушильной камеры
Кз= = 79%
Таблица 30 - Техническая
характеристика сушильной камеры
|
Производительность, т/ч
|
2,5
|
|
Максимальные габаритные размеры высушиваемых отливок, мм
|
2700
|
|
Температура сушки,°С
|
90
|
|
Емкость ванны, м3
|
3,3
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
8
|
Подставляем числовые выражения в
формулу и получаем число нагревательных печей:
n = 
= 0,77
Принимаем 1 нагревательную печь.
Рассчитываем коэффициент загрузки
нагревательной печи:
Таблица 31 - Техническая
характеристика нагревательной печи
|
Производительность, т/ч
|
0,5
|
|
Мощность двигателя, кВт
|
0,5
|
2.2 Компоновка литейного
цеха
Компоновочные схемы разрабатывают
совместно технологи и архитекторы на основе выбранной технологической схемы с
учетом архитектурных соображений применительно к условиям данного генерального
плана.
Со складов формовочные материалы
поступают на смесеприготовительное отделение для приготовления формовочной
смеси. Формовочная смесь поступает на формовочное отделение для приготовления
форм. Стержневая смесь поступает на стержневое отделение для изготовления
стержней. Шихта со склада поступает в плавильное отделение для приготовления
жидкого металла.
Готовая формовочная смесь, стержни и
жидкий металл поступает на формовочно - заливочно - выбивное отделение, где
происходит сборка, заливка готовых форм и выбивка.
Далее отливки поступают на обрубочно
- очистное отделение, где происходит удаление литников, очистка и грунтовка,
далее готовая отливка поступает на склад.
2.3 Характеристика
здания
Важнейшими проблемами строительного
проектирования промышленных предприятий являются выбор места для строительства,
планировка, организация и застройка территории, определение строительного типа
производственного здания, в наибольшей степени обеспечивающего возможности
оптимального размещения технологического процесса.
Производственные здания подразделяют
на основные, обслуживающие (энергетического, складского, санитарно -
технологического и транспортного назначения), а так же вспомогательные.
Производственные здания делят на три
класса капитальности (І, ІІ, ІІІ), удовлетворяющие повышенным, средним и
минимальным требованиям, по степени огнестойкости - на 6 категорий.
Строительные материалы и
конструкции, отвечающие степени огнестойкости здания, выбирают в соответствии
со строительными нормами и правилами.
Для литейных цехов проектируют
здания каркасного типа. Несущий каркас состоит из колонн, установленных на
фундаментах и связанных балками и фермами. Колонны и опирающиеся на них фермы
образуют поперечные рамы, которые связанны в продольном направлении фундаментальными
обвязачными балками, подкрановыми балками, а также связями жесткости. Каркасы
зданий бывают железобетонные сборные, монолитные и сборно - монолитные, а так
же металлические (стальные).
Выбор строительных конструкций
зданий зависит от назначения литейного цеха: массы выпускаемой продукции,
применяемого технологического оборудования, способов механизации производства,
нагрузок от технологического и кранового оборудования, а так же объемно -
планировочного решения здания.
Фундаменты и фундаментные балки
применяют, как правило, сборные железобетонные.
Колонны подразделяют на наружные и
внутренние. Шаг колонн по наружной оси принимают равным 6 м, по внутренней 12
м, что предопределено длинной ограждающих конструкций. Сечение колонн зависит
от воспринимаемых ими нагрузок. В зданиях с мостовыми кранами колонны имеют
консоли для опирания подкрановых балок. Прямоугольное сечение для крановых
пролетов 60
.
Подкрановые балки для кранов Q
20 т применяют железобетонные таврового сечения. Покрытие здания
зависит от объемно - планировочного решения и применяемого материала. В
отечественной практике для строительства литейных цехов применяют сборные
железобетонные и металлические балки и фермы.
Стены производственных зданий
подразделяют на несущие, самонесущие, фахверковые.
Несущие стены воспринимают нагрузку
от перекрытия, выполняют в основном из кирпича.
Самонесущие стены несут функцию
ограждающей конструкции и воспринимают нагрузки от силы тяжести, гибко связаны
с каркасом здания.
Фахверковые стены, как правило,
применяемые для ограждения торцов пролетов, не воспринимают никаких нагрузок,
сила тяжести передается на каркас. В качестве облицовки применяют асбецемент,
алюминий, эмалированный или оцинкованный металл.
Кровельное покрытие зависит от типа
покрытия здания (фермы плоские, скатные, структурное покрытие и т.д.),
климатических условий местности и внутреннего режима помещения. В зависимости
от принятых решений вентиляции и освещения кровли проектируют фонарными или
бесфонарными. В каркасных зданиях по сборным железобетонным или металлическим
фермам укладывают сборные железобетонные плиты покрытия длиной 6 или 12 м или стальной штампованный настил.
Наиболее употребительны рулонные
многослойные кровли из водостойких материалов.
Типы фонарей назначают в
соответствии с технологическими и санитарно - гигиеническими требованиями и
климатическими условиями района строительства. Устраиваемые на кровлях
производственных зданий фонари подразделяют на световые, аэрационные и
светоаэрационные, по расположению относительно пролетов - на ленточные и
точечные, по конструктивному решению - на надстройки с двухсторонним и
односторонним остеклением и зенитные фонари (плафоны)
Для обеспечения непрерывной естественной
вентиляции цехов необходимо использовать специальные не задуваемые фонари или
фонари с ветрозащитными щитами. Применяют светоаэрационные фонари.
Одним из важнейших элементов здания
являются полы. Конструкции полов состоят из покрытия, прослойки, стяжки и
основания (в отдельных случаях гидроизоляции).
В литейных цехах полы должны
обладать высокой прочностью и стойкостью к износу и воздействию агрессивных
средств, расплавленных материалов, а также раскаленных деталей. В зависимости
от вида производства нагрузки на полы колеблются от 0,5 до 5 -10 тс/м2
и более. Для придания прочности полам по перекрытиям из сборных железобетонных
плит предусматривают слой из монолитного бетона толщиной 100 мм, конструктивно армированного рулонными арматурными сетками. Участки
полов, подвергающиеся значительным механическим воздействиям, целесообразно
облицовывать стальными штампованными перфорированными плитами толщиной 1,5 или
3 мм, а в особых случаях рифлеными плитами толщиной 8 мм с анкерами.
Ширина пролетов оборудованных
кранами принимают 24 м.
3. Экономическая часть
.1 Расчёт
технико-экономических показателей участка
Исходные данные
Обрубочно - очистное отделение;
- режим работы - 2 смены;
параллельный;
- программа выпуска - 9900 т. г. л;
- действительный фонд рабочего
времени:
а) для оборудования - 3282 час;
б) для работников - 1702 час;
среднемесячный фонд рабочего времени
- 170,8 час.;
тариф первого разряда на 1 мая 2010
г. - 209300 руб.;
процент премии на предприятии - 30%;
коэффициент выхода годного - 60%;
- цена 1 м
производственной площади - 786019 руб./м2;
перечень основных
материалов и их стоимость: таблица 40;
перечень вспомогательных
материалов и их стоимость: таблица 41; 141613 руб.;
цена 1кВт ∕ч =
208,9 руб./кВт/час;
общепроизводственные
расходы - 267%;
общехозяйственные
расходы - 248%;
внепроизводственные
расходы - 1,03%;
дополнительная оплата
труда - 11,4%;
отчисления в бюджетные и
внебюджетные фонды - 35%;
плановые накопления -
10%;
процент брака - 5%;
площадь участка - 2304 м;
коэффициент загрузки -
82%;
налог на добавленную
стоимость - 20%.
Таблица 32 - Нормы
расхода основных материалов на 1 т. г. л.
|
Наименование
|
Марка
|
ГОСТ или ТУ
|
%
|
Кг
|
Цена, руб
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
|
Чугун литейный раф.
|
ЛР4
|
4832-95
|
25
|
416,75
|
1483,05
|
|
Чугун передельный высокопрочный
|
ПВК 2
|
805-95
|
15
|
250,05
|
1057,54
|
|
Лом стальной
|
1А
|
2787-75
|
22,5
|
375,195
|
735,906
|
|
ВСП
|
ВЧ 45
|
72 93 - 85
|
36
|
600
|
1523,797
|
|
Феросилиций
|
ФС45
|
1415-78
|
1,5
|
25,005
|
3924,285
|
|
Итого
|
100
|
|
|
1667
|
|
|
Графит гранулированный
|
|
ТУ 01 - 17 - 66
|
0,8
|
13,336
|
2218,151
|
|
Модификатор
|
ФСМр
|
ТУ 14 - 5 - 134 - 86
|
1,5
|
25,005
|
5819,04
|
|
Итого
|
|
|
102,3
|
1705,341
|
16761,769
|
|
Литниковая система Брак Сливы и сплесы
|
|
|
31,9 3,5 0,6
|
544,004 59,687 10,232
|
1523,797 1523,797 1523,797
|
|
Угар и б/п
|
|
|
4
|
91,418
|
-
|
|
Годное литье
|
|
|
60
|
1000
|
|
Таблица 33 - Вспомогательные
материалы для производства чугунного литья
|
Наименование
|
Марка
|
Норма расхода, кг/тн
|
Цена за кг
|
Сумма, руб
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
|
Бумага парафинированная
|
Д-70Г
|
0,05
|
1616,0
|
81,0
|
|
Гвозди 2 40
40280,0012304,02,0
|
|
|
|
|
|
Глина бентон. молот. в упак
|
П1Т1 А
|
71,0
|
271,796
|
19298,0
|
|
Графит серебристый
|
ГЛ-2, ГЛ-1
|
0,2
|
1740,0
|
348,0
|
|
Графит скрытокристалич. чёрный
|
ГЛС-1, ГЛС-2
|
0,025
|
860,93
|
22,0
|
|
Дробь чугунная
|
ДЧЛ 2,2
|
1,1
|
2045,0
|
2250,0
|
|
Жидкость полиметил силаксоновая
|
ПМС-400 смазка
|
0,03
|
16401,0
|
492,0
|
|
Отвердитель катализатор литейный
|
КЧ-41
|
0,33
|
3836,649
|
1266,0
|
|
Керосин осветит.
|
КО 25
|
1,2
|
1099,45
|
1319,0
|
|
Кислота ортофосфорная
|
МАРКА Б с1
|
1,35
|
4425,79
|
5975,0
|
|
Клей КМЦ
|
|
0,0008
|
5832,0
|
5,0
|
|
Крахмалит
|
ЭКР
|
1,7
|
1450,0
|
2465,0
|
|
Пакет полиэтилен для ВС45
|
|
1,8
|
66,0
|
119,0
|
|
Песок кварцевый
|
2К1 О2 О25
|
300,0
|
36,711
|
11013,0
|
|
Песок кварцевый
|
1К1О1О16
|
160,0
|
36,711
|
5874,0
|
|
Проволока стальная Д-6,0 ст. 3
|
Г.2282
|
0,04
|
2191,0
|
88,0
|
|
Связующие литейные крепитель
|
КО
|
1,25
|
2157,13
|
2696,0
|
|
Сетка фильтровальная 140∙140 шт.
|
ФОСК-ВЧ
|
1,1
|
900,0
|
990,0
|
|
Сетка фильтровальная 100∙100 шт.
|
ФОСК-ВЧ
|
1,2
|
500,0
|
600,0
|
|
Смола
|
КФ-65С
|
1,5
|
5488,67
|
8233,0
|
|
Смола
|
КФ-90
|
2,6
|
3382,50
|
8795,0
|
|
Стекло жидкое натр. содовое для ЛП
|
|
0,01
|
493,777
|
5,0
|
|
Стеорат кальция
|
|
0,26
|
4209,669
|
10,95
|
|
Строительная арматура
|
Ф10А-2
|
0,05
|
0
|
0
|
|
Сурик железный
|
Г, АК
|
0,01
|
880,0
|
9,0
|
|
(Термопара) пакет ПТПР-91, шт
|
|
2,0
|
3524,0
|
7048,0
|
|
Уголь гранулированный
|
|
13,0
|
536,181
|
6970,0
|
|
Феррохромовый шлак
|
|
0,0067
|
37,0
|
0
|
|
Холодная заварка ABRO
STEEL
|
|
0,006
|
41228,0
|
206,0
|
|
Электроды медноник.
|
МНЧ -24
|
0,007
|
72800,0
|
510,0
|
|
Электроды чугунные
|
ИЧ-4
|
0,01
|
72800,0
|
728,0
|
|
Замазка честер металл супер
|
|
0,005
|
295484,0
|
1477,0
|
|
Разделит. Покрытие честер металл супер
|
|
0,00025
|
223280,0
|
56,0
|
|
Дробь стальная
|
ДСЛ 1,365
|
7,9
|
2020,94
|
15965,0
|
|
Кислота алеиновая
|
Б 14
|
0,02
|
2387,0
|
48,0
|
|
Лента стальная 1,0∙16 503
|
|
0,005
|
2576,2
|
13,0
|
|
Грунтовка-модификатор ржавчины
|
АКРЭМ-М
|
3,2
|
5190,0
|
16608,0
|
|
Ферроген 8
|
|
0,01
|
13704,415
|
137,0
|
|
Коагулятор шлака
|
|
1,1
|
1537,432
|
1691,0
|
|
Итого за 1 тн
|
|
|
|
141613
|
3.1.1 Расчёт численности
работающих на участке
Трудовые ресурсы - часть населения,
обладающего необходимым физическим развитием, знаниями и практическим опытом
для работы в народном хозяйстве.
В производстве работают основные и
вспомогательные рабочие.
Основные рабочие заняты в
производстве продукции, а вспомогательные - обслуживают техпроцесс.
Численность основных рабочих
определяется по формуле
Чосн = 
, (32)
где - программа выпуска за определенный период;
-
производительность оборудования, в час;
-
действительный фонд рабочего времени, ч;
-
коэффициент выполнения нормы.
Расчёт численности вспомогательных
рабочих на участке определяется по формуле
, (33)
где n - количество единиц оборудования;
K
- количество смен в сутки;
n
- норма обслуживания.
Расчет численности
работников участка приведен в таблице 43.
Нормативный фонд
рабочего времени рассчитывается по формуле:
, (34)
где 
-
дни календарные, 365 дней;
- дни выходные, 104
дней;
- дни праздничные, 4
дней;
- продолжительность
смены, 8 ч;
- количество смен в
сутки, 2 смены;
- дни предпраздничные,
6 дней.
Рассчитываем нормативный
фонд рабочего времени для оборудования
Рассчитываем нормативный
фонд рабочего времени для работников
Действительный фонд
рабочего времени рассчитывается по формуле
, (35)
- процент потерь
рабочего времени по уважительной причине.
Рассчитываем
действительный фонд рабочего времени для оборудования:
Рассчитываем
действительный фонд рабочего времени для работников
Трудоемкость одного
производственного рабочего находится по формуле
Тд= 
, (36)
где 
- производительность оборудования;
-
программа выпуска;
-
количество основных рабочих.
Тд= 
= 1023 ч
.1.2 Расчёт средств на
оплату труда
Заработная оплата - это часть
национального дохода получаемого работником в соответствии с количеством и
качеством труда.
Принципы организации и планирования
зарплаты:
Дифференциальная зарплата.
Государственное регулирование
зарплаты.
Рост зарплаты по мере социально -
экономического развития народного хозяйства.
Индексация зарплаты (частичная
компенсация потерь по мере роста цен).
Поскольку источником зарплаты
является национальный доход, то величина фонда зарплаты трудового коллектива,
каждого работника должна быть поставлена в прямую зависимость от достигнутых
конечных результатов.
Планирование зарплаты должно
обеспечить
рост объема производимой продукции
(услуг, работ) и его конкурентоспособности;
повышение материального
благосостояния трудящихся.
В состав фонда оплаты труда
включается основная и дополнительная зарплата. К основной зарплате относится
оплата труда за выполненные работы.
К дополнительной зарплате относятся
доплаты в ночное время;
бригадирство;
доплаты подросткам и кормящим
матерям;
оплата очередных и дополнительных
отпусков;
выполнение государственных
обязанностей;
оплата за обучение учеников.
Часовая тарифная ставка показывает,
сколько стоит час работы
, (37)
где Счi - тариф 1-го разряда на данный момент;
- коэффициент i - го
разряда;
Квд -
коэффициент вида деятельности;
Кус -
коэффициент условий труда:
Квд = 1 -
вспомогательные рабочие;
Квд = 1,1 - основные рабочие.
Среднемесячная зарплата
основных производственных рабочих определяется по формуле
(38)
где 12 - количество
месяцев в году;
Чосн. раб. -
количество основных рабочих, чел.;
ФОТ - фонд оплаты труда,
руб.
В фонд оплаты труда не
включаются доплаты за отклонения от нормальных условий труда, простои, брак и
т.д.
(39)
где ФОТ - фонд оплаты
труда, руб.;
ЗПосн. -
основная зарплата, руб.;
ЗПдоп. -
дополнительная зарплата, руб.
Заработная плата
основных рабочих определяется по формуле
ЗПосн. = 
,
(40)
отливка деталь
чугунолитейный вложение
где Сч - часовая
тарифная ставка соответствующего разряда, руб./час;
N
- программа выпуска, т.г.л.;
q
- производительность оборудования, т/час;
- процент премии на
предприятии, %.
Зарплата дополнительная
определяется в процентах от зарплаты основной. Процент доплат берется по данным
базового предприятия. Фонд дополнительной зарплаты составляет 11,4% от зарплаты
основной.
Среднемесячная зарплата
вспомогательных рабочих определяется по формуле
ЗПосн.= 
(1+
),
(41)
где С
- часовая тарифная ставка i
- го разряда;
F
- действительный фонд рабочего времени;
Ч
- численность вспомогательных рабочих.
Часовые тарифные ставки
основных рабочих
Сч3 =. 
2366
руб. ∕ час;
Сч4 =. 
2751
руб. ∕ час;
Сч5 =. 
3032
руб. ∕ час.
Часовые тарифные ставки
остальных категорий рабочих
Сч3 =. 
2151
руб. ∕ час;
Сч4 =. 
2501
руб. ∕ час;
Сч5 =. 
2756
руб. ∕ час;
Сч6 =. 
3027
руб. ∕ час;
Сч7 =. 
3234
руб. ∕ час;
Сч12 =. 
4524
руб. ∕ час;
Сч13 =. 
4843
руб. ∕ час.
3.1.3 Расчёт капитальных
вложений
В состав инвестиций
включается единовременные затраты на формирование основных фондов. В общем
случае величина инвестиций включает следующие:
Капитальные вложения в
здания.
Капитальные вложения в
рабочие машины.
Капитальные вложения в
транспортные средства.
Капитальные вложения в
инструмент и универсальную оснастку.
Капитальные вложения в
производственный инвентарь.
Сопутствующие капитальные
вложения.
К сопутствующим
капитальным вложениям относятся так же затраты, которые вызываются вследствие
приобретения конкретных видов оборудования.
Основные фонды (ОФ) -
средства труда многократно участвуют в процессе производства, переносят свою
стоимость на себестоимость готовых изделий в виде амортизационных отчислений,
изнашиваются и воспроизводятся через ряд производственных циклов.
К основным фондам
относятся: здания, сооружения, передаточные устройства, силовые машины и
оборудование, измерительные приборы, не установленные на оборудовании,
транспорт и мерительный инструмент.
Процесс перенесения по
частям стоимости ОФ на себестоимость готовой продукции, называется
амортизацией.
В машиностроении
амортизационные отчисления производят по нормам амортизации. Норма амортизации
устанавливается государством в зависимости от срока службы.
Годовые амортизационные
отчисления определяем по формуле
, (42)
где ОФ - стоимость
оборудования первоначальная;
Nа
- норма амортизации.
Стоимость здания
определяем по формуле
, (43)
где Sучастка - производственная площадь участка,
м2;
Цзд -
стоимость 1м2 производственной площади, руб./м2.
Капитальные вложения
определяются по формуле
Квл=Cзд+ Cоб+
Cтр+ Cинв+
Cин+ Cсоп,
(44)
Выводы
В дипломном проекте разработан
проект обрубочно-очистного отделения чугунолитейного цеха. Деталь представитель
«Корпус» 314 - 02 - 72. 51 050.
В ходе работы над проектом был
определён способ изготовления детали, обоснован способ расположения отливки в
форме, группа сложности отливки, сконструирован стержень для получения не
проливаемого отверстия в отливке, определен способ отливок в форме и их
количество, составлен баланс металла, определен коэффициент выхода годных отливок,
описана характеристика модельного комплекта, технология изготовления формы,
стержней, сборки формы, заливки, выбивки, обрубки и очистки отливки с краткой
характеристикой применяемого оборудования, выбран плавильный агрегат и дана его
характеристика, описан способ контроля качества отливки. Также указаны
преимущества разработанной технологии.
Произведены следующие расчёты:
расчет припусков на механическую обработку и масса отливки; расчет литниковой
системы и массы литниковой системы; расчет массы формы до заливки и после;
расчет шихты; расчет норм расхода основных и вспомогательных материалов.
При разработке проекта обрубочно -
очистного отделения чугунолитейного цеха был произведен расчет производственной
программы и количества оборудования, выбрана компоновка литейного цеха, дана
характеристика здания, описана работа проектируемого участка. Рассмотрены
вопросы охраны труда и окружающей среды.
В дипломном проекте рассмотрено
технико- экономические показатели участка. Был произведен анализ расчетов и определена
полная себестоимость на затраченные материалы, стоимость капитальных вложений,
средняя заработная плата всех работников отделения.
Список литературы
1. Титов, Н.Д., Степанов, Ю.А. Технология
литейного производства/ Н.Д. Титов, Степанов - Учебник для машиностроительных
техникумов.
. Методическая разработка к практическим занятиям по теории
литейных процессов для студентов «Литейное производство чёрных и цветных
металлов». Ч.
1, / НГТУ; Сост. М.И. Рощин, А.Н. Грачёв, Н. Новгород, 2001.
2. «Теория литейных процессов»: Метод. указания к
лабораторным работам для студентов специальности 110400 «Литейное производство
чёрных и цветных металлов» / НГТУ; Сост. М.И. Рощин, А.Н. Грачёв, Н. Новгород,
2001.
. Материалы в машиностроении. Выбор и применение: в 5 т.;
Под ред. И, В. Кудрявцева, Е.П. Могилевского - М.: Машиностроение, 1967.
. Основные методы расчёта шихты для плавки стальных
сплавов: Методические указания к практическим и лабораторным занятиям,
курсовому и дипломному проектированию / НГТУ; Сост.: В.И. Фокин, Л.А. Орлова.
Н. Новгород, 1997, 65 с.
5. Зайгеров И.Б. Оборудование литейных цехов. Мн., Высшая
школа 1980 г.
. Инструкции по статистике численности работников и
заработной платы - Минск. 1998
. Оплата труда: начисление, удорожание, налоги, обязательные
платежи-Мн.1 998
. Падалко Л.И. Экономика и управление в машиностроении,
Справ. пособие - Мн. Высш. Школа. 1987