Проектирование литейного цеха (стр. 1 из 6)
Аннотация
Головко Б.В. Цех производства отливок из сплавов черных металлов по номенклатуре ЗАО ЧСДМ, годовой производительностью 12000 тонн в год. – Челябинск: ЮУрГУ, ФМ- 516, 2011. - 40 с. Библиография литературы – 7 наименований, 1 лист чертежей ф. А1.
В курсовом проекте спроектирован современный цех по производству отливок из сплавов черных металлов производительностью 12000 тонн годного литья в год и также рассчитана производственная программа этого цеха.
В соответствии с производственной программой выбрано и рассчитано оборудование плавильного, формовочно-заливочно-выбивного, стержневого и термообрубного отделений, с помощью которого можно достичь заданной производительности цеха.
Дано описание технологических процессов выплавки стали, приготовления формовочных и стержневых смесей, изготовления форм и стержней, а также термической обработки отливок.
Рассчитаны необходимые площади складов для хранения нормативного запаса шихтовых и формовочных материалов.
Содержание
Введение
1. Режимы работы и фонды времени
2. Расчет производственных отделений литейного цеха
2.1 Плавильное отделение
2.1.1 Расчет ведомости расхода металла на залитые формы
2.1.2 Выбор типа плавильных агрегатов
2.1.3 Расчет ведомости баланса металла
2.1.4 Расчет шихты и ведомости расхода шихтовых материалов
2.1.5 Расчет количества плавильных агрегатов
2.2 Расчет формовочно-заливочно-выбивного отделения
2.2.1 Выбор технологического процесса изготовления литейных форм
2.2.2 Расчет ведомости изготовления и сборки форм
2.2.3 Расчет числа автоматических формовочных линий
2.2.4 Выбор вместимости раздаточных ковшей и расчет их парка
2.3 Проектирование стержневого отделения
2.3.1 Выбор технологического процесса изготовления стержней
2.3.2 Расчет ведомости изготовления стержней
2.3.3 Расчет числа стержневых линий
2.4 Проектирование смесеприготовительного отделения
2.4.1 Расчет оборудования для приготовления формовочной смеси
2.5 Проектирование термообрубного отделения
2.5.1 Выбор и расчет оборудования термообрубного отделения
2.6 Расчет площади складов литейного цеха
2.7 Внутрицеховой транспорт
2.8 Цеховые лаборатории
2.9 Технический контроль производства
Литература
Введение
Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин. Примерно около 70% заготовок (по массе) получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например в станкостроении, 90—95%. Широкое распространение литейного производства объясняется большими его преимуществами по сравнению с другими способами производства заготовок (ковкой, штамповкой). Литьем можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество, так как сокращение затрат на обработку резанием снижает себестоимость изделий и уменьшает расход металла. Кроме того, производстволитых заготовок значительно дешевле, чем, например, производство поковок.
Литейное производство оказывает большое влияние на качественные показатели и надежность современных машин и оборудования.
Развитие техники предъявляет свои требования к качеству литых заготовок. Современные отливки должны иметь высокие и регламентированные механические свойства, физические и химические характеристики, а также высокую точность при минимальной толщине стенок и массе.
Производственная программа цеха
В соответствии с уточнённой номенклатурой отливок произведём расчёт точной производственной программы при проектировании цеха стального и чугунного литья производительностью 12000 тонн в год. Точная производственная программа приведена в таблице 1.
Точная программа предусматривает разработку технологических данных для каждой отливки и применяется при проектировании цехов с устойчивой номенклатурой отливок.
Таблица 1 – Точная производственная программа
| № | Наименование отливки | Марка | Масс | Годовая программа шт. | Масса отливок в год, кг | |
| 1 | Корпус 029 | 179,2 | 1000 | 179200 | ||
| 2 | Крышка | 102,5 | 2693 | 276000 | ||
| 3 | Корпус 059 | 21,51 | 1000 | 21510 | ||
| 4 | Корпус 001-1 | 43 | 9000 | 387000 | ||
| 5 | Стакан | 12,3 | 9999 | 122987,7 | ||
| 6 | Корпус 081 | 137 | 10000 | 1370000 | ||
| 7 | Корпус 201 | 139,5 | 2200 | 306900 | ||
| 8 | Корпус КПП | 230 | 8597 | 1977310 | ||
| 9 | Картер | СЧ-20 | 130 | 370 | 48000 | |
| 10 | Крпус 401 | 141 | 2200 | 310200 | ||
| 11 | Корпус подвес | 25Л | 56 | 8000 | 448000 | |
| 12 | Кронштейн пр | 44 | 6000 | 264000 | ||
| 13 | Кронштейн л | 40,5 | 6000 | 243000 | ||
| 14 | Стойка лев. | 75,2 | 3999 | 300724,8 | ||
| 15 | Стойка пр. | 75,2 | 4000 | 300800 | ||
| 16 | Корпус 090 | 90 | 27819 | 2503710 | ||
| 17 | Опора прав | 15,11 | 17000 | 256870 | ||
| 18 | Корпус 064 | 105 | 7999 | 839895 | ||
| 19 | Рычаг | 127 | 7000 | 889000 | ||
| 20 | Корпус торм | 106 | 9000 | 954000 | ||
1.Режимы работы и фонды времени
В литейных цехах серийного производства отливок применяется параллельный режим работы, заключающийся в выполнении всех технологических операций одновременно на разных производственных площадях и участках литейного цеха разными рабочими и машинами.
Проектируемый цех работает по двухсменному графику работы. Продолжительность рабочей недели составляет 40 часов.
Календарный фонд времени для оборудования составляет ФК=356·24=8760 ч/год.
Номинальный фонд времени (ФН) – это время, в течении которого по принятому режиму должно работать оборудование без учета потерь времени. При двухсменном режиме работы ФН=4036 ч/год.
Действительный фонд времени определяется путем исключения из номинального фонда неизбежных потерь, связанных с возможными ремонтами оборудования и плановым обслуживанием его. Действительный фонд времени автоматизированных формовочных и стержневых линий ФД=3645 ч/год, дуговых печей для плавки стали ФД=3890 ч/год, оборудования для приготовления формовочной смеси, а так же оборудование термообрубного участка ФД=3645, действительный фонд времени термической печи составляет ФД=5691.
2. Расчет производственных отделений литейного цеха
2.1 Плавильное отделение
2.1.1 Расчет ведомости расхода металла на залитые формы
Основой для расчета плавильного отделения является ведомость расхода металла на залитые формы, которая составляется на основе программы цеха и данных техпроцессов.
Ведомость расхода металла на залитые формы проектируемого цеха представлена в таблице 2.
Количество отливок в год с учетом брака – А (графа 9, табл. 2) определяется по формуле:
(1)где Г – годовая программа, шт. (графа 4, табл. 2);
Б – планируемый процент брака отливок (графа 6, табл. 2).
Тогда брак отливок в натуральном выражении определится по разнице между отлитыми и годными отливками. [1]
2.1.2 Выбор типа плавильных агрегатов
В качестве плавильного агрегата, для плавки стали, выбраны дуговые электропечи переменного тока, они имеют ряд преимуществ:
1. возможность получения более точного состава выплавляемого металла с меньшим количеством вредных примесей, более высокий перегрев;
2. большая возможность механизации и автоматизации, а также процесса регулирования плавки;
3. неприхотливость к размерам кусков шихты;
4. возможность более грубой загрузки шихты, допускающей сбрасывание крупных кусков шихты, т.к. дно печи образует постель из мелко кусковых материалов и стружки;
5. более простой запуск печи, не требующей холостой колоши;
6. меньшая трудоёмкость при обслуживании печи и ремонте футеровки, производимых между плавками;
7. меньшая стоимость силового оборудования и площадь занимаемая им;
8. при использовании дуговой печи нет необходимости проектировать двухуровневое здание.
Как было сказано выше, плавка планируется в дуговой электропечи; при этом, используя чистые шихтовые материалы в частности по сере и фосфору можно отказаться от окислительно-востановительного периода и использовать кислую футеровку печи, что увеличивает стойкость стен и свода печи до
плавок, вместо 
на основной футеровке.В качестве плавильного агрегата, для плавки чугуна, выбраны индукционные печи средней частоты. Этому способствуют такие их преимущества, как возможность выплавки чугуна любого химического состава, любой марки, использование любой шихты. Печи более компактны по сравнению с дуговыми и вагранками, бесшумны, меньше выбросы в атмосферу. Благодаря перемешиванию ванны в печном пространстве не возникают локальные вихревые явления над подовыми электродами, это предотвращает их разрушение. Благодаря этому снижаются шум, пылеобразование, газообразование. В своде печи через специальное отверстие газы удаляются на очистку. В первый период плавки в шихте образуется расширяющаяся вверх воронка, она предотвращает обвал шихты, предупреждает разрушение электрода.
В второй период электрический режим более стабильный, шихта быстрее растворяется, менее заметен локальный перегрев металла; ток удваивают, а напряжение снижают. Основная мощность дуги излучением передается на шихту. На зеркале металла появляется анодное пятно. 20% мощности передается через анодное пятно.