АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 5
1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ
ТЕХНОЛОГИЙ НА ПРОИЗВОДСТВЕ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ И МИРОВОГО УРОВНЯ 6
2 ПРОЕКТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 21
2.1 Производственная программа 21
2.2 Структура проектируемого цеха 22
2.3 Режим работы проектируемого цеха и расчет фондов
времени 22
2.4 Расчет основных отделений цеха 23
2.4.1 Плавильное отделение 23
2.4.2 Формобочно-заливочно-выбивное отделение 35
2.4.3 Стержневое отделение 39
2.4.4 Смесеприготовительное отделение 44
2.4.5 Термообрубное отделение 48
2.5 Склады литейного цеха 52
2.6 Цеховые лаборатории, вспомогательные отделения и
участки 56
2.7 Внутрицеховой транспорт 57
3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОТЛИВКИ 58
3.1 Технические условия литой детали «Диск» 58
3.2 Анализ технологичности 58
3.3 Выбор способа изготовления отливки 59
3.4 Технология изготовления литейной формы 60
3.4.1 Выбор поверхности разъема и положения
отливки в форме 60
3.4.2 Назначение припусков на механическую
обработку 61
3.4.3 Определение формовочных уклонов и радиусов
закругления 63
3.4.4 Назначение и определение размеров
прибылей 63
3.4.5 Разработка конструкции и расчет литниковой
системы 65
3.4.6 Определение размеров знаков стержня и
назначение зазоров 69
3.4.7 Определение размеров опок 70
3.5 Технология сборки, заливки форм, выбивки и очистки
отливок 71
3.5.1 Разработка технологии сборки и заливки форм 71
3.5.2 Выбивка и очистка отливок 71
3.6 Контроль качества отливок 72
4 РАФИНИРОВАНИЕ РАСПЛАВОВ ПРОДУВКОЙ
ИНЕРТНЫМИ ГАЗАМИ 73
4.1 Общие положение продувки металла инертными газами 73
4.2 Продувка металла аргоном 78
4.3 Организация участка продувки металла аргоном 81
4.4 Основные технологические решения при продувке
металла аргоном в ковше, проверке и восстановлении работоспособности донной фурмы 82
4.5 Опасные производственные факторы на участке
продувки металла аргоном 88
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 91
5.1 Общая характеристика литейного цеха 91
5.2 Анализ производственных, технологических и
техногенных опасностей 92
5.3 Безопасность труда в литейном цехе 99
5.3.1 Безопасность веществ и материалов 99
5.3.2 Безопасность производственных процессов и
оборудования 100
5.4 Электробезопасность 101
5.5 Пожаровзрывобезопасность 101
5.6 Охрана окружающей среды 102
5.6.1 Очистка выбросов в атмосферу 103
5.6.2 Очистка производственных сточных вод 103
5.6.3 Обезвреживание и утилизация твердых отходов 103
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 105
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 106
Литейное производство является основным способом производства заготовок для большинства отраслей промышленности. До 70 % всех заготовок (по массе) получают литьем, а в некоторых отраслях машиностроения, например, в станкостроении, это показатель достигает 95 %. Основным преимуществом
литейного производства над другими заготовительными отраслями промышленности, например, такими как штамповка, ковка, является то, что конечные размеры заготовки наиболее приближены к размерам конечной детали, а также имеется возможность получения заготовки практически любой конфигурации и сложности. Минимизация припусков на обработку позволяет сокращать расходы на дальнейшую мех. обработку, что позволяет значительно снижать себестоимость конечного продукта. Во многом благодаря этому производство литых заготовок значительно более выгодно с экономической точки зрения, нежели производство обработкой давлением, например, производство поковок.
В настоящее время, центральное место в развитии литейного производства занимает его всеобъемлющая автоматизация, механизация и переход на безотходные высокоэкологичные процессы. В тоже время выбор того или иного способа производства отливок зависит от конечных требований, предъявляемых заказчиком к литым заготовкам. В последнии годы наблюдаятся тенденция к снижению припусков на механическую обработку, повышаются требования связанные с высокой геометрической точностью.
Целью настоящей работы является проектирование современного цеха серийного производства стальных отливок по номенклатуре АО «Копейский машзавод». При проектировании цеха основной упор сделан на применение современных, экологичных, высокопроизводительных технологических процессов и оборудования, поскольку задачами современного литейного производства является не только повышение качества и снижение себестоимости литья, но и снижение вредного влияния на окружающую среду.
В выпускной квалификационной работе был спроектирован цех стального литье с годовым объемом выпуска 15000 т отливок. При разработке цеха были выбраны современные высокоавтоматизированные технологии и оборудование. Так, для изготовления литейных форм был выбран Seiatsu процесс, обеспечивающий высокую производительность форм на автоматической линии фирмы HWS. Стержни в спроектированном цехе получают на автомате LE16 фирмы Laempe. Данное оборудование обеспечивает высокую
производительность, одновременно гарантируя высокие точностные параметры форм и стержней, а также высокую автоматизацию технологического процесса. Для приготовления литейных расплавов выбраны дуговые электропечи постоянного тока ДППТУ-6, обеспечивающие более эффективное производство стали по сравнению с наиболее распространенными печами переменного тока. Для дополнительного улучшения качества выплавляемой стали в специальной части проекта был разработан участок продувки металла аргоном, благодаря которому снижаются потери по браку и как следствие повышается эффективность литейного производства.
В технологической части разработан процесс изготовления отливки «Диск», материалом которой является сталь 35Л по ГОСТ 977-88. По результатам анализа технологичности сделан вывод о том, что оптимальным для производства данной отливки является способ литья в разовые песчано-глинистые формы. Определены размеры литниково-питающей системы, выбрана конструкция стержня, для надежной его фиксации назначены знаковые части с уклонами и зазорами. Также для подтверждения оптимальности разработанной технологии была построена трехмерная модель отливки с ЛПС в программе SolidWorks, и проведено моделирование литейных процессов в программах SolidCast и LVMFlow.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» проведен анализ вредных и опасных производственных факторов, представлены мероприятия для создания благоприятных условий труда работников цеха.
