Состав и свойства формовочной и стержневой смеси

Для формовки на автоматах требуется единая формовочная смесь с повышенной прочностью, состав и свойства единой формовочной смеси в таблице 5.2.

 

Таблица 5.2

Состав и свойства единой формовочной смеси

Состав и свойства единой формовочной смеси
Количество компонентов, % по массе	Основные свойства
Оборотная смесь	Кварцевый песок	Глина (бентонит)	Уголь	Крахмалит	Влажность	Газопроницаемость, ед	Предел прочности при сжатии, кПа
93,4	3,5			0,1	3,0-3,4	120…150	150…170

Таблица 5.3

Состав и свойства стержневой смеси

 

Состав и свойства стержневой смеси
Количество компонентов, % по массе	Основные свойства
Кварцевый песок	Смола фенольная	Катализатор	Влажность, %	Газопроницаемость ед.	Предел прочности на разрыв, кПа
	0,7	0,7	0,1	100…150	2500…3000

 

 

На основе рецептов формовочной и стержневой смесей рассчитывается потребность в основных материалах (табл.5.4).

 

Таблица 5.4

Расход основных материалов

Расход основных материалов
Материал	Расход на 1 т смеси, %	Годовой расход смеси, т	Годовой расход материалов, т
Формовочной	Стержневой	Формовочной	Стержневой
Оборотная смесь	93,4	-			352987,554
Кварцевый песок	3,5
Глина		-
Уголь		-
Крахмалит	0,1	-
Смола фенольная	-	0,7
Катализатор	-	0,7

 

 

Термо-обрубно-очистное отделение

Определение объема производства и числа оборудования

 

Определение объема производства, т.е. числа отливок, подле­жащих обработке в отделении, ведется на основе годовой производс­твенной программы литейного цеха. При этом учитываются, и те от­ливки, которые окажутся бракованными на разных стадиях технологи­ческого процесса данного отделения или при обработке резанием (т. наз. внешний брак), т.е. будучи частично или полностью обработан­ными. Их количество принимается равным 2…3 % годового числа годных отливок.

Кроме того, необходимо учесть отливки, имеющие дефекты, ко­торые подлежат исправлению на предусмотренном для этого специаль­ном участке. Количество таких отливок ориентировочно может при­нять в размере 15…20% годового выпуска мелких отливок, 25-30% средних и 40…60% крупных.

Количество отливок, подлежащих термической обработке, в кур­совой работе назначается произвольно в пределах от 20 до 100 % производственной программы, включая и повторно обрабатываемые от­ливки.

Объем отливок, нуждающихся в грунтовке, также устанавлива­ется произвольно.

Технологический процесс в отделении целесообразнее всего спроектировать с учетом объединения отливок в один поток, сделанного ранее. Объем производства на этом потоке рассчитан в таблице 6.1.

Таблица 6.1

 

Расчет объема производства термо-обрубно-очистного отделения
Поток отливок, кг	Максимальная масса отливки, кг	Количество отливок, т	Количество отливок, т/год
в год	в час при Фд=	с учетом 2% брака	с учетом Кн=1,1	на исправление дефектов	на термообработку	на грунтовку
	%	т/год	%	т/год	%	т/год
до 10	7,2		0,00	0,00	0,00					-	-
20 - 50			4,10	4,18	4,60
50-250			5,29	5,40	5,94
Итого:

 

 

Расчет количества обрубно-очистного оборудования для потока мелких отливок до 10 кг
Операция	Количество отливок, т	Оборудование	Кз
В год	В час при Фд =	Марка	Производительность,т/ч	Число
	расчетное	принятое
Отделение литников		0,00	ОБ900	2,5	0,00		#ДЕЛ/0!
Очистка и удаление стержней		0,00			0,00		#ДЕЛ/0!
Зачистка		0,00	3К636	0,6	0,00		#ДЕЛ/0!
Расчет количества обрубно-очистного оборудования для потока средних отливок до 50 кг
Операция	Количество отливок, т	Оборудование	Кз
В год	В час при Фд =	Марка	Производительность,	Число
	т/ч	расчетное	принятое
Отделение литников		3,84	ОБ900	3,5	1,10		0,55
Очистка и удаление стержней		3,84			1,28		0,64
Зачистка		3,84	3К636	0,8	4,80		0,80
Грунтовка		3,84	Типовой участок грунтовки	2,1	1,83		0,61
Расчет количества обрубно-очистного оборудования для потока крупных отливок от 250 - 1000 кг
Операция	Количество отливок, т	Оборудование	Кз
В год	В час при Фд =	Марка	Производительность,	Число
	т/ч	расчетное	принятое
Отделение литников		4,96	ОБ900	3,5	1,42		0,71
Очистка и удаление стержней		4,96			1,65		0,83
Зачистка		4,96	3К636	0,8	6,20		0,89
Грунтовка		4,96	Типовой участок грунтовки	2,1	2,36		0,79

 

, (12)

 

где - количество, отливок подвергаемых термической обработке;

- расчетное число термических печей;

- коэффициент неравномерности производства (для массового и крупносерийного производства =1.1-1.3);

- производительность термической печи, которая для печей непрерывного действия принимается по паспортным данным.

 

Получаем Р₁=5,08 принимаем 6 печей. Коэффициент загрузки составит 0,85

 

Расчет площадей цеха

 

Обязательными производственными отделениями любого литейного цеха являются: плавильное (с промежуточным складом шихтовых мате­риалов и участком дозирования к набора шихты), формовочно-заливочно-выбивное, стержневое, смесеприготовительное (с промежуточ­ным складом формовочных материалов) и обрубно-очистное. Кроме то­го, в здании каждого литейного цеха должны быть размещены вспомо­гательные отделения и участки. При наличии нескольких литейных цехов на одном предприятии некоторые отделения и участки могут быть централизованными.

Расчет площадей формовочно-заливочно-выбивного, стержневого и термообрубного отделений, а также общей площади цеха ведется на основе данных [2] табл.68, с. 275. Площадь плавильного отделения при реальном проектировании определяется по плану размещения обо­рудования, а в курсовой работе ориентировочно принимается равной примерно 70-75 % площади формовочно-заливочно-выбивного отделе­ния.

Площадь смесеприготовительного отделения определяется раз­ностью между общей площадью цеха и площадью, занятой всеми ос­тальными отделениями.

По рассчитанной площади выбирается ширина пролета и рассчи­тывается его длина. Рекомендации по размерам пролетов различных отделений приведены в [2]: плавильные отделения - табл.10, с.56; формовочно-заливочцо-выбивные отделения табл.18, с.105-106; стержневые отделения - табл.24, с.134; термо-очистно-обрубные от­деления - табл.41, с. 176.

После определения размеров пролетов разрабатывается схема размещения отделений цеха.

Определяем площади отдельных отделений и ширину, длину участков, вносим результаты в таблицу 7.1.Длина участка определяется:

 

, (13)

где - площадь отделения;

- ширина пролетов.

Таблица 7.1

Площади участков цеха

 

Отделение	Ширина,м	Длина, м	Площадь, м^2
Плавильное
ФЗВО
Стержневое
Смесеприготовительное
Термообрубное
Итого	25333,0

 

На основе известных площадей различных отделений цеха, учитывая рекомендации по разработке компоновочной схемы цеха [2] стр.279-281.

 

 

Рис. 7.1. Компоновочная схема литейного цеха мощностью 38000 т/год.