Проект титанового цеха литья ЛВМ

СОДЕРЖАНИЕ

 

 

 

Аннотация

 

Разработанный   проект   предусматривает   строительство цеха титанового литья по выплавляемым моделям мощностью 100 тонн отливок в год.

Номенклатура выпускаемых отливок  разнообразна, возможен выпуск  отливок с развесом  до 5 кг.

В общей части дипломного проекта  приведена номенклатура отливок  цеха, составлена производственная программа, выполнены расчеты производственных отделений (плавильного, модельного, шихтового двора, отделения обсыпки).

В технологической части проекта  разработан технологический процесс  изготовления отливки "кронштейн" в электрокорундовых формах.

В специальной части проекта  просчитан гидравлический расчет литниковой системы для нахождения площади поперечного сечения питателей в многоместной форме. 

Графическая часть дипломного проекта  включает:

• чертёж планировки проектируемого цеха;
• схему грузопотоков литейного цеха;
• продольный и поперечный разрезы цеха;
• чертёжи литейно-модельных указаний, литейной формы в сборе и сборочный чертёж пресс-формы.

В разделе "Техника безопасности и охрана труда" указаны мероприятия  по улучшению условий труда в цехе, по противопожарной безопасности, и по обеспечению проектируемого цеха санитарно-бытовыми, административными и вспомогательными помещениями и устройствами.

В экономической части проекта  сделан расчёт рабочей силы, фондов зарплаты, цеховых расходов, а так же расчёт средней себестоимости одной отливки.

 

Введение

 

Прогрессивные современные  отрасли промышленности, такие как  авиастроение, двигателестроение, производство химического и нефтехимического оборудования характеризуются все более интенсивным внедрением в сферу своего производства деталей из сплавов титана.  В настоящее время работает немало цехов и участков фасонного литья, оснащенных совершенным оборудованием. Это привело к повышению качества отливок, возрастанию коэффициента использования металла до 0,3, расширению номенклатуры отливок. Важным резервом является внедрение экономичных заготовок, получаемых методами точного литья, коэффициент весовой точности при механической обработке в которых приближается к 0,7-0,9 вместо 0,1-0,3 при штамповке и ковке.

Существуют проблемы, которые требуют проведения дальнейших исследований с целью совершенствования производства титановых отливок, повышения их качества и снижения стоимости готовых деталей. Известно, что эффективность применения титановых деталей во многом определяется качеством их поверхности, характеристики которой зависят от интенсивности физико-химического, механического и теплового взаимодействия формирующейся отливки с литейной формой.

Технология получения  фасонных титановых отливок в нашей стране развивалась в основном на базе авиа- и ракетостроения. Это привело к использованию  при изготовлении форм таких материалов, как графит или электрокорунд. В настоящее время значительно возрастает спрос на литые фасонные изделия из титановых сплавов в различных отраслях промышленности (химическая, нефтеперерабатывающая и др.), однако их широкое внедрение тормозится дефицитностью и высокой стоимостью формовочных материалов и, вследствие этого, высокой себестоимостью титанового литья.

В настоящей работе была поставлена цель, разработать технологию изготовления комбинированных керамических форм из дешевых недефицитных материалов для получения качественных фасонных титановых отливок.

1. Проектные решения  цеха

1.1 Классификация  цеха по различным признакам

 

Первый признак: по роду металла проектируемый цех относится к разряду жаропрочных  сплавов на основе титана. Марки сплавов, выплавляемые в цехе, ограничиваются номенклатурой отливок: ВТ5Л, ВТ20Л.

Второй признак: по мощности цех относится к производству малой мощности. Запроектированная производительность - 100 т. литья в год.

Третий признак: по развесу – цех мелкого литья. В производственной программе цеха предусмотрен выпуск отливок с развесом  до 5 килограмм. Это недостаточно весомый разброс по массе, поэтому при проектировании оборудования был выбран один технологический поток.

Четвёртый признак: по серийности - проектируемый цех является цехом мелкосерийного производства. Номенклатура отливок включает в себя 21 наименование.

Пятый признак: по степени механизации - проектируемый цех относится к механизированным цехам с частичной автоматизацией производства.

Согласно классификации  литейных цехов по виду производства проектируемый цех относится к цехам мелкосерийного производства.

1.2 Режим работы  цеха

 

Примем режим работы двухсменный, параллельный при пятидневной  рабочей неделе, а для отделений термообработки и обсыпки - трехсменный режим работы.

Выбор такого режима работы обуславливается тем, что возможно создание наилучших условий организации труда и, кроме этого, существует возможность постоянного обслуживания технологического оборудования.

Третья смена планируется  для обслуживания дуговых печей, а так же для поддержания режимов  работы печей термообработки (ТО). Так  же в течение третьей смены будут проводиться профилактические и ремонтные работы.

При выборе режима работы проектируемого цеха необходимо обратить внимание на требования охраны труда, которые допускают в общем, неизолированном помещении производить формовку, сборку, операции по заливке, выбивке литья, обрубке и приготовлению смесей.

Вредные операции с большим  выделением газов, пыли, шума, других вредных  и опасных факторов необходимо изолировать  от помещений с менее вредными условиями труда.

1.3 Фонд времени

 

Ф_Д=(F_К-F_НД)∙S∙g∙К_Р, где

F_К – календарный фонд рабочего времени;

F_НД – выходные и праздничные дни;

S – количество смен работы;

g – средняя продолжительность смены, час;

Кр -  коэффициент потерь рабочего времени.

Полученные данные заносим  в табл. 1.1

Таблица 1.1

Расчётные и действительные фонды времени для оборудования

 

Наименование отделения	Число смен работы	Календарный фонд рабочего времени, дн.	Кр	Потери времени, дн.	Действительный годовой фонд времени, час.
Плавильно-заливочное	2	365	0,95	115	3815
Модельное	2	365	0,95	115	3815
Формовочное	3	365	0,90	4	7800
ТО	3	365	0,90	4	7800
ЛЮМ-контроль	2	365	0,95	115	3815
Очистное	2	365	0,95	115	3815

 

Годовой бюджет рабочего времени представлен в табл. 1.2

Таблица 1.2

Структура годового бюджета времени  одного рабочего

 

Состав бюджета рабочего времени	По плану на год
	Дни	Часы
1. Календарный ФРВ	365	2920
2. Выходные и праздники	115	920
3. Номинальный ФРВ	250	2000
4. Целодневные невыходы	48	384
а) очередной отпуск	30	240
б) дополнительный  отпуск	5	40
в) по болезни	8	64
г) выполнение гос.  обязанностей	2,5	20
д) декретный отпуск	2,5	20
5. Явочный ФРВ	202	1616
6. Внутрисменные потери РВ	0,25	2
7. Эффективный ФРВ	202	1616

1.4 Производственная  программа

 

Расчет проекта цеха производим по приведенной программе. Для этого подбираем технологические данные только для части номенклатуры отливок и выбираем наиболее характерные отливки – представители. Основой для проектирования является производственная программа участка титанового литья ООО НПФ «Барк». В проекте составлена точная производственная программа. Она состоит из 21 наименований отливок. Отливки обеспечены чертежами и техусловиями, поэтому расчет программы производим по каждой детали.

Для составления производственной программы отливки – представители  заносим в таблицу 1.3. Составление производственной программы цеха начинаем с определения годового выпуска каждой отливки – представителя (в тоннах) в цехе – аналоге:

 

m ^ца _отл = (g _отл ∙n ^ца _отл )/1000, где

 

g _отл - номинальный вес отливки, кг;

n ^ца _отл - годовой выпуск отливок – представителей в цехе – аналоге, шт.

 

Доля выпуска отливок – представителей каждой весовой группы в общем  объеме годового выпуска этих отливок  в цехе – аналоге: 

 

К_П(ВГ) = ∑m ^ца_отл / ∑∑m ^ца_отл , где

 

∑m ^ца_отл - годовой суммарный выпуск отливок – представителей соответствующей весовой группы в цехе – аналоге;

∑∑m ^ца_отл - годовой суммарный выпуск отливок – представителей в цехе – аналоге.

 

Годовой выпуск отливок – представителей в каждой весовой группе в проектируемом  цехе:

 

∑m _вг = К_П(ВГ) ∙ Р_{ПР ,} где

 

Р_ПР - годовое производство отливок в проектируемом цехе согласно заданию, т.

 

Доля выпуска отливок – представителей в годовой программе цеха –  аналога:

 

К_П(i) = m ^ца _отл(i) / ∑m ^ца _отл , где

 

m ^ца _отл(i) - годовой выпуск отливки – представителя в годовой программе цеха – аналога, т;

∑m ^ца _отл - суммарный годовой выпуск отливок – представителей в цехе – аналоге, т.

 

Условно – приведенное производство каждой отливки – представителя  в проектируемом цехе, т:

 

М_{ОТЛ (i)} = К_П(i) ∙ ∑ М_{ВГ .}

 

Условно – приведенный поштучный выпуск каждой отливки – производителя в проектируемом цехе, шт:

 

N_ОТЛ(i) = М_ОТЛ(i) / g _отл .

 

Данные таблицы 1.3 являются базой  для составления производственных программ всех других технологических  отделений цеха.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Выбор и расчет оборудования

1.5.1 Плавильное отделение

 

Проектирование плавильного  отделения начинаем с составления  баланса металла, выбора плавильного  агрегата, определения необходимого количества оборудования.

1. Расход жидкого металла  на каждую отливку - представитель  определяется отношением:

 

g^отл_жм = 100 ∙ g^отл / (ТВГ), где

 

g^отл  - номинальный вес отливки-представителя, кг;

(ТВГ) – технологический выход  годного для отливки - представителя, %.

 

2. Средний технологический  выход годного:

 

Средний (ТВГ) = , где

 

… - годовое производство отливок-представителей, шт.;