Разработка технического процесса получения ролика литьем в песчано-глинистые формы

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеративное  агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Ярославский  Государственный Технический Университет»

Кафедра технологии металлов 
 
 
 

Работа  защищена

с оценкой ______

Преподаватель

Денисюк А.К. ___

________________ 
 
 
 

Разработка  технического процесса получения ролика

литьем  в песчано-глинистые  формы 

Курсовая  работа

по курсу: «  Т.К.М.»

раздел: литейное производство

шифр Т.К.М. 0206. 26061 .010.КР.ЛП. 
 
 

       Работу выполнил

Студент гр. МП-20

  Реппе С.М. ___                          

  ________________ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2006 

Исходные  данные:

1. Массовое производство
2. Литье в песчано-глинистые формы
3. Материал детали (отливки) – серый чугун СЧ30
4. плотность чугуна – 7,1 г/см³
5. Формовка по двум опокам
6. Усадка серого чугуна - 1%

 

1.Расчет объема и массы детали

Рассчитываем  объем детали, м³:

V_дет = V₁+V₂+V₃+V₄; 

V₁ =3,14/4*(0,22² -0,18² )*0,03=0,42*10^-3

V₂ =3,14/4*(0,18²-0,15² )*0,06=0,42*10^-3

V₃ =3,14/4*(0,15²-0,12²)*0,04=0,24*10^-3

V₄ =3,14/4*(0,12²-0,04²)*0,02=0,2*10^-3

 

V_дет=0,42+0,42+0,24+0,2=1,28*10^-3 ( м³ )

Вычисляем массу детали, кг:

M_дет = V_дет * ρ_чуг =1,28*10^-3 *7,1*10³ = 9,088 (кг) 
 

2. Разработка чертежа отливки

  п.п.1 Выбор поверхности материала.

 Выбираю  линию разъема полуформ согласно  рекомендации: «Линия разъема полуформ  должна находится в плоскости  проходящей через два максимальных  взаимно перпендикулярных размера». Согласно основному положению,  определяющему поверхность разъема, желательно получить простую, желательно плоскую горизонтальную поверхность разъема, обеспечивающую свободное извлечение отливки из формы.

 

  п.п.2 Разработка расчетной схемы детали.

            Эскиз с размерами  от базы:

Базовые поверхности для механической обработки обозначаются определенным образом:  

Все размеры  проставляю от базы.

Кольцевые пазы диаметром меньше 20 мм не отливаю  [2,стр. 31]. Вследствие этого конструкция отливки будет иметь вид:

п.п.3  Назначаю припуски на механическую обработку, мм:

     ø 220 – 3,2

     ø 180 – 3,2

     ø150 – 2,8

     ø 120 – 2,8

     ø 40 – 2,4

           линейные припуски

            60 верх -  3,0

                    60 низ - 2,4

            30 верх -  3,0

            30 низ -  2,4

                    20 низ – 2,2 

п.п.4. Расчет номинальных размеров отливки, мм:

 

Анализ  отверстий:

Отверстия диаметром 55,2 и 20,6 отливаю при помощи ступенчатого болвана. Отливка отверстий  болваном требует меньше материальных затрат, и технологических операций. Проверяю условие H_б<= D_б:

   Н_б1=80,2 мм,   D_б1=125,6 мм  

Н_б2=36 мм,   D_б2=55,2 мм  Условия выполняются. 

п.п.5. Назначение литейных уклонов:

По табл.17 [2 стр. 38 ] приводим выбор литейных уклонов.

 Высота  35,4 уклон 1˚ 15^/

 Высота  30 уклон 1˚ 15^/

 Высота 25,2 уклон 1˚ 15^/

п.п.6. Расчет литейных радиусов закругления, мм:

 
 
 

Фактические радиусы  выбираем из ряда: …,2,2.5,3,4,5,6,8,… [2, стр.38]

Наружные радиусы  округляем в меньшую сторону, а внутренние в большую. 
 
 

3. Расчет объема и массы отливки: 

Расчет  объема отливки, м³: 

V_{отливки} = V₁+V₂  +V₃ +V₄, где

               V₁ = 3,14/4*(0,2264² – 0,1864²)*0,0354 = 0,46*10^-3

                   V₂ = 3,14/4*(0,1864² – 0,1444²)*0,0654 = 0,72*10^-3

                       V₃ = 3,14/4*(0,1444² – 0,1144²)*0,0452 = 0,26*10^-3

                       V₄ = 3,14/4*(0,1144² – 0,0352²)*0,0252 = 0,23*10^-3

          V_{отливки} =(0,46+0,72+0,26+0,23)* 10^-3 = 1,67*10^-3 

Расчет  массы отливки, кг:

                  М _{отливки} = V_{отливки} * ρ_чуг =1,67*10^-3*7,1*10³=11,857 

4. Определение опок и модельных плит.

п.п.1 Расчет размеров модели отливки с учетом усадки чугуна.

Усадка  серого чугуна составляет 1%.  

 
 
 

Расчетная схема опоки в свету.

 

       Расчетная схема опок в свету.

с = 50 мм – толщина формовочной смеси  вокруг отливок [2,стр.44]

d _отл. = 178,2 мм – диаметр модели отливки.

а –  ширина шлакоуловителя, мм

А_р – расчетная длина опоки в свету, мм:

      А_р = 3*с + 2*d _отл

B_р - расчетная ширина опоки в свету, мм

      B_р == 3*с + 2*d _отл + а

      п.п.3 Расчет литниковой системы.

1. Основные элементы литниковой системы [2, стр.49]
1. литниковая воронка или чаша
2. стояк круглого сечения
3. шлакоуловитель
4. питатели
5. выпары
2. Расчет подводящих элементов суживающихся литниковых систем

а) ∑  F_пит = 0,8*√Q , где ∑ F_пит – суммарное сечение питателей, см²

                                         Q – масса жидкого металла, протекающего через литниковую систему  [2,стр. 52]

Q = G + Q₁ , где Q₁ – расход металла на литниковую систему, кг

                    G – масса отливок, кг [2,стр. 52]

G = 4*Q _отл = 4*11,857=47.43 кг , где Q_отл – масса одной отливки, кг

По диаграмме  [2, стр.52] определяем Q₁:

Q₁ = G*20% / 100% = 47.43 * 0.2 =9,48 кг

Q = G + Q₁ = 47,43 + 9,48 =56,914 кг

      ∑ F_пит = 0,8*√Q = 0,8*√59,914 =6,035 см²

        

        б) для мелкого и среднего  литья [2,стр. 53]

∑ F_пит : ∑F_шлак : ∑ F_ст = 1:1,1:1,15 , где F_шлак и F_ст –площади сечения шлакоуловителя и стояка соответственно, см²

∑ F _шлак =∑ F _пит *1,1 = 6,035*1,1 =6,638

F _шлак  =∑ F _шлак / 2=3,32

∑ F _ст =∑ F _шлак *1,15/1,1 = 3,319*1,15/1,1= 3,47  

        

        в)  D_н = √4*∑ F _ст/π = √4*3,47/3,14 = 2,1 см , где D_н - диаметр стояка в нижней части [2,стр. 53]