Проектирование литейного цеха (стр. 3 из 6)
Подставляя в формулу (4) производительность ДППТУ-6, получим расчетную производительность плавильного отделения:
т/ч.Подставляя в формулу (3) найденные значения получим
Число единиц оборудования Р2, принимаемое к установке в цехе, определяется по формуле:
, (5)где Р1 – расчетное число оборудования отделения цеха;
К3 – коэффициент загрузки, равный 0,7–0,85;
Подставляя в формулу (5) полученные значения определяем
.Округляя полученное количество оборудования до целого Рпл2=2, находим из формулы (5) действительный коэффициент загрузки плавильного отделения
Для ритмичной работы отделений цеха необходимо выполнения условия: действительная величина коэффициента загрузки оборудования во всех отделениях цеха должна быть меньше коэффициента загрузки основного формовочного оборудования, то есть должно выполняться условие
. (6)Условие (6) для плавильного отделения соблюдено.
Принимаем к установке в плавильном отделении две печи марки ДППТУ-66(ЭКТА).
2.2 Расчет формовочно-заливочно-выбивного отделения
2.2.1 Выбор технологического процесса изготовления литейных форм
В проектируемом цехе отливки будут изготавливаться в формах их холодно твердеющих смесей на автоматической линии марки Fastloop. Такая формовочная линия обеспечит требуемое количество отливок, получая при этом высокое качество.
- размеры формы , мм:
в свету 1600×1200;
высота 500;
- производительность цикловая, форм/ч 25;
- металлоемкость формы, кг 2250;
- число рабочих, обслуживающих линию в одну смену 6;
- установленная мощность, кВт 580;
- габаритные размеры линии, мм 36800Х15000;
- масса поставляемого комплекта, т 1550.
Формовочная линия марки Fastloop представляет собой систему взаимосвязанных автоматических устройств, включающих шнековый смеситель, вибростол, кантователь форм, ветки заливки и охлаждения, участок выбивки, расположенных в определенной последовательности, связанных между собой в единый замкнутый комплекс.
В состав формовочной линии входят следующие агрегаты: смеситель шнековый, кантователь форм, протяжная машина, вибро стол, аппарат окрашивания форм, инерционная выбивная решетка.
Отличительными особенностями линии являются:
- отсутствие опочной оснастки;
- использование на линии форм повышенной точности жесткости, что позволяет увеличить качество отливок;
- применение комбинированного метода отверждения форм, путем встряхивания кома смеси и дальнейшего его отверждения.
- возможность применения регулировки дозы формовочной смеси и режимов уплотнения индивидуально для каждой модели в цикле работы формовочной установки, что обеспечивает изготовление отливок различных по сложности, характерных для мелкосерийного и серийного производства.
Линия работает следующим образом: С отделения замены оснастки, модельный комплект на плите, подается на участок заполнения. На модельный комплект устанавливается наполнительная рамка, и при помощи шнекового смесителя полость заполняется смесью. Следующим шагом является перемещение не затвердевшего кома смеси вместе с рамкой на устройство вибростол. Вибростол позволяет уплотнить фосмовочную смесь непосредственно около модельного комплекта, что уменьшает шероховатость поверхности формы.
Далее уплотненный ком смеси с наполнительной рамкой передвигается на ветку отверждения, где в течении 40 минут ком должен набрать необходимую прочность. Отвержденный ком смеси на конце ветки отверждения попадает в устройство протяжки форм. Из кома смеси извлекается модельный комплект и снимается наполнительная рамка, они отправляются на участок замены оснастки. Полуформа переворачивается на 180о, и передвигается на участок окраски форм с последующей просушкой.Состав покрытия: наполнитель-графитовый порошок для чугунных отливок, для стальных отливок на основе цирконовых песков растворитель-поливинилбутиральный лак ТЛ-1; плотность краски 1,8-1,9 г/см3.
В окрашенные и просушенные полуформы производят простановку стержней ручным или автоматическим способом. Далее полуформы перемещают аппарат сборки форм. Сборка форм производиться путем поднятия верхней полуформы, переворотом ее на 180о, и установкой на нижнюю полуформу. Собранные формы движутся по ветке заливки и ветке охлаждения, где производят заполнение форм сплавом, и выдерживают для его кристаллизации. Остывшие формы подаются на позицию выбивки, где при помощи инерционной решетки происходит выбивка, выбитые отливки снимаются с решетки электро тельфером.
Состав формовочной смеси следующий:
Материалы, применяемые при изготовлении α-set: 100% песка, 20-25 % отвердителя АСЕ от массы смолы, 1,1-1,6% сверх 100% сложноэфирной смолы.
Смола содержит 0,9% свободного фенола, до 0,1% свободного формальдегида, до 0,5 % азота, 52% твердого вещества без серы. Плотность смолы 1250 кг/м3.
2.2.2 Расчет ведомости изготовления и сборки форм
Для определения годового числа форм каждого типоразмера, а также объема стержней и формовочной смеси применяют ведомость изготовления и сборки форм, которая представлена в таблице 7.
2.2.3 Расчет числа автоматических формовочных линий
Расчетное число автоматических формовотчных линий Рф1 определяется по формуле:
, (7)где n – годовое число форм, изготавливаемых на линии, шт. (табл. 4, столбец 6);
Фдф – действительный годовой фонд времени формовочного оборудования, ч;
Nрасф – расчетная производительность формовочного оборудования, шт/ч;
Кs=0,94–0,96 – коэффициент, учитывающий потери из-за брака форм и отливок.
Принимаем Кs=0,8.
Производительность линии Fast loop 25 форм/ч.
Nрасф=25 0,8=24 форм/ч.
Подставляя в формулу (7) полученные значения находим:
Принимаем к установке в формовочном отделении одной автоматической линии марки Fast loop. [1]
| Таблица 7 – Ведомость изготовления и сборки форм | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Тип линии | ||||||||||||||||||||||||||||||
| Объем формовочной смеси на годовую программу, м3 | 604,52 | 2550,1 | 639,2 | 4310,01 | 2422,5 | 9139,2 | 2049,894 | 14644,23 | 326 | 4124,472 | 2509,2 | 2873,34 | 2876,4 | 3853,71 | 3855,6 | 26285,44 | 4097,52 | 7423,78 | 6640,2 | 8477,73 | 109703 | |||||||||
| Объем для одной формы, м3 | уплотненной формовочной смеси | 1,778 | 1,856 | 1,88 | 1,878 | 1,9 | 1,792 | 1,827 | 1,67 | 1,725 | 1,838 | 1,845 | 1,878 | 1,88 | 1,89 | 1,89 | 1,852 | 1,89 | 1,82 | 1,86 | 1,847 | |||||||||
| стержней | 0,048 | 0,028 | 0,0045 | 0,012 | 0,003 | 0,08 | 0,044 | 0,21 | 0,15 | 0,058 | 0,013 | 0,01 | 0,01 | 0,001 | 0,001 | 0,035 | 0,0016 | 0,05 | 0,005 | 0,034 | ||||||||||
| залитого металла | 0,094 | 0,036 | 0,03 | 0,03 | 0,017 | 0,048 | 0,049 | 0,04 | 0,045 | 0,024 | 0,062 | 0,032 | 0,03 | 0,028 | 0,028 | 0,033 | 0,022 | 0,041 | 0,047 | 0,039 | ||||||||||
| опок | 1,92 | |||||||||||||||||||||||||||||
| Изготавливается форм в год, шт. | 340 | 1347 | 340 | 2295 | 1275 | 5100 | 1122 | 8769 | 189 | 2244 | 1360 | 1530 | 1530 | 2039 | 2040 | 14193 | 2168 | 4079 | 3570 | 4590 | 60120 | |||||||||
| Количество отливок в форме, шт. | 3 | 2 | 8 | 4 | 8 | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 6 | 4 | 4 | 2 | 2 | 2 | 8 | 2 | 2 | 2 | ||||||||||
| Внутренний размер опок в/н, мм | 1200×1600×500/500 | |||||||||||||||||||||||||||||
| Изготавливается в год отливок, шт. | 1020 | 2747 | 1020 | 9180 | 10199 | 10200 | 2244 | 8769 | 378 | 2244 | 8160 | 6120 | 6120 | 4078 | 4080 | 28385 | 17340 | 8158 | 7140 | 9180 | ||||||||||
| Наименование отливки | Корпус 029 | Крышка | Корпус 059 | Корпус 001-1 | Стакан | Корпус 081 | Корпус 201 | Корпус КПП | Картер | Крпус 401 | Корпус подвес | Кронштейн пр | ронштейн л | Стойка лев. | Стойка пр. | Корпус 090 | Опора прав | Корпус 064 | Рычаг(мой) | Корпус торм | ||||||||||
| Номер отливки | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | ||||||||||
2.2.4 Выбор вместимости ковшей и расчет их парка
Вместимость заливочного ковша определяется максимальнойметаллоемкостью формы и может быть равна или кратна ей.
Формы заливаем с помощью поворотного ковша, емкостью 2 т.
Число ковшей необходимых для обеспечения металлом данного потока определяется по формуле: [3]
(8)где nк – число ковшей определенной металлоемкости, находящихся одновременно в работе, шт;