Содержание 4
Введение 7
1 Расчетно-проектная часть 9
1.1 Расчет производственной программы 10
1.2 Расчет мощности литейного цеха 12
1.3 Режим работы цеха и фонды времени 13
1.4 Общая компоновка цеха и описание принятого технологического процесса .. 16
1.4.1 Состав цеха 16
1.4.2 Выбор типа производственного здания, вспомогательных и
административно-бытовых корпусов 16
1.4.3 Служебно-бытовые помещения 17
1.5 Расчет плавильного отделения 19
1.5.1 Баланс металла по выплавляемым маркам 19
1.5.2 Выбор типа плавильного агрегата 21
1.5.3 Расчет количества плавильных агрегатов 21
1.5.4 Расчет шихты 23
1.6 Расчет формовочно-заливочного отделения 24
1.6.1 Расчет производственной программы отделения 25
1.6.2 Расчет технологического оборудования формовочного отделения 26
1.7 Расчет стержневого отделения 28
1.7.1 Расчет производственной программы отделения 28
1.7.2 Расчет количества стержневых машин 29
1.7.3 Расчет количества смесителей 29
1.8 Термообрубное отделение 31
1.8.1 Ведомость термофинишных операций 31
1.8.2 Расчет количества оборудования 32
1.9 Оборудование чугунолитейного цеха 33
1.10 Расчет рабочей силы 35
2 Технологическая часть 38
2.1 Выбор способа изготовления отливки 39
2.2 Выбор положения отливки в форме в период заливки и затвердения 39
2.3 Определение поверхности разъема формы 40
2.4 Определение припусков на механическую обработку, формовочных уклонов,
радиусов закруглений 40
2.6 Формовочные смеси 41
2.7 Разработка конструкции модели и модельных плит 45
2.8 Разработка конструкции литниковой системы 46
2.9 Определение количества моделей на плите 47
2.10 Разработка технологии сборки, крепления форм 48
2.11 Выбор способа плавки металла 48
2.12 Разработка технологии заливки форм 50
2.13 Разработка технологии охлаждения форм, выбивки, обрубки, очистки 50
2.14 Разработка системы контроля технологии и качества отливок 51
2.15 Расчет литниково-питающей системы 52
2.16 Нововведения в технологии 54
3. Специальная часть 55
3.1 Назначение и область применения 56
3.2 Конструктивная схема машины 58
3.3. Устройство и принцип работы узлов машины 58
3.4. Основные технические характеристики 61
3.5. Техника безопасности
3.6. Расчет пескодувной стержневой машины
4 Технико-экономическая часть 68
4.1 Расчёт производственной программы 69
4.2 Расчёт выручки от реализации 69
4.3 Расчёт затрат на покупные сырьё и материалы 70
4.4 Планирование труда и заработной платы 74
4.5 Определение себестоимости единицы продукции 76
4.6 Определение затрат на оборудование, здания и сооружения 79
4.7 Нормируемые текущие активы 81
4.8 Нормируемые краткосрочные пассивы 82
4.9 Налоги и платежи 83
4.10 Отчёт о движении денежных средств 85
4.11 Основные показатели проекта 86
5 Безопасность ЖизнеДеятельности 88
5.1 Цель диплома 89
5.2 Характеристика оборудования с точки зрения вредных факторов 92
5.3 Электробезопасность 94
5.4. Вентиляция 97
5.5 Вибрация 100
5.6 Освещение 102
5.7 Организация службы охраны труда на предприятии 103
5.8 Противопожарная безопасность 104
5.9 Шум и ультразвук 105
5.10 Микроклимат 112
5.11 Тепловое излучение 113
5.12 Расчет вентиляции 119
5.13 Расчет виброизоляции 121
5.14 Правовые и нормативно-технические основы 123
5.15 Разведка очага поражения 125
5.16 Основы спасательных и других неотложных работ 126
5.17 Мероприятия по повышению устойчивости функционирования
предприятия в чрезвычайных ситуациях 129
5.18 Порядок выполнения спасательных работ 132
5.19 Заключение 133
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 141
Приложения должны быть в работе, но в данный момент отсутствуют
Доля чугунов как литейных материалов составляет до 80 % мирового производства литых изделий. Наряду с этим в машиностроении нашей страны и всего мира в целом прослеживается тенденция к увеличению процента изделий из чугуна марки ЧН15Д7. Это обусловлено сочетанием высокотехнологических, физико-механических и эксплуатационных характеристик, высокими литейными свойствами, износостойкостью, коррозионной стойкостью, удовлетворительной обрабатываемостью резанием.
Несмотря на то, что изготовление отливок - многопозиционный и энергоемкий процесс, к качеству отливок с каждым годом предъявляются все более высокие требования.
При этом необходимо повышать производительность труда и снижать трудоемкость изготовления отливок, а это из-за обилия трудно контролируемых факторов в литейном производстве и большого количества транспортных путей. Это создает большие трудности при внедрении автоматизации технологических процессов в литейном производстве. Процесс производства сопровождается большим выделением вредных веществ (газ, пыль, тепло), что создает тяжелые условия работы персонала. Эти проблемы также необходимо решать, разрабатывая эффективные мероприятия по оздоровлению производственной среды.
Литье является одним из наиболее распространенных способов производства заготовок для деталей машин - около 70% всех заготовок получают литьем. Можно получить заготовки практически любой сложности с минимальными припусками на обработку. Это очень важное преимущество, так как сокращение затрат на обработку резанием снижает расход металла и себестоимость изделия.
Развитие литейного производства вплоть до наших дней проходило по двум направлениям: изыскание новых литейных сплавов и новых металлургических процессов и совершенствование технологии и механизации производства.
В планах дальнейшего развития литейного производства большое внимание уделяется снижению материалоемкости, энергоемкости и трудоемкости изготовления отливок. На многих предприятиях имеется опыт рационального
Доля чугунов как литейных материалов составляет до 80 % мирового производства литых изделий. Чугунные отливки, используемые в самых различных областях техники и машиностроения, отличаются исключительным разнообразием условий, в которых им приходится работать. В соответствии с этим предъявляются и требования к их качеству и надежности в работе.
В последние годы выпуск чугунных заготовок, как в нашей стране, так и во всем мире несколько стабилизировался и находится на самом высоком уровне. Однако, несмотря на это, наше машиностроение почти постоянно испытывает дефицит в чугунных отливках.
Литые чугунные заготовки, благодаря сочетанию высокотехнологических, физико-механических и эксплуатационных характеристик, высоких литейных свойств, циклической вязкости, износостойкости, коррозионной стойкости, удовлетворительной свариваемости и обрабатываемости резанием, могут приносить существенные выгоды при своем применении, не говоря уже о многих технологических преимуществах, которые они обеспечивают.
При производстве отливок необходимо повышать производительность труда и снижать трудоемкость изготовления отливок, а это из-за обилия трудно контролируемых факторов в литейном производстве и большого количества транспортных путей создает большие трудности при внедрении автоматизации технологических процессов в литейном производстве. Процесс производства сопровождается большим выделением вредных веществ (газ, пыль, тепло), что создает тяжелые условия работы персонала. Эти проблемы также необходимо решать, разрабатывая эффективные мероприятия по оздоровлению производственной среды.
Таким образом, выбор темы «Проект цеха чугунного литья марки ЧН15Д7 мощностью 500 тонн годного в год» для моего дипломного проекта считаю оправданным и актуальным.
Целью данного проекта являлось проектирование литейного цеха для производства 25000 т годных отливок из чугуна в разовые песчано-глинистые формы.
Проект содержит следующие разделы записки:
1. Расчет и проектирование литейного цеха включает:
а) расчет производственной программы;
б) расчет мощности литейного цеха;
в) режим работы цеха и фонды времени;
г) общая компоновка цеха и описание принятого ТП;
д) расчет плавильного отделения;
е) расчет формовочно-заливочного отделения;
ж) расчет стержневого отделения;
з) расчет термообрубного отделения;
и) оборудование чугунолитейного цеха;
к) расчет рабочей силы.
2. Технологическая часть включает:
а) выбор способа изготовления отливки;
б) выбор положения отливки в форме в период заливки и затвердевания;
в) определение поверхности разъема формы;
г) определение припусков на мех. обработку, формовочных уклонов, радиусов закруглений;
д) выбор формовочной смеси;
е) разработку конструкции модели и модельных плит;
ж) разработку конструкции литниковой системы;
з) определение количества моделей на плите;
и) разработку технологии сборки, крепления форм;
к) выбор способа плавки металла;
л) разработку технологии заливки форм;
м) разработку технологии охлаждения форм, выбивки, обрубки, очистки;
н) разработку системы контроля технологии и качества отливок;
о) расчет литниково-питающей системы;
п) нововведение в технологию.
3. Специальная часть включает:
а) работу пескодувной стержневой машины;
4. Технико-экономическая часть включает:
а) состав годовой сметы затрат на производство 1 тонны жидкого расплава;
б) составление калькуляции себестоимости 1 тонны жидкого расплава;
в) расчет себестоимости 1 тонны годных отливок;
г) расчет капитальных вложений на строительство цеха;
д) составление таблицы технико-экономических показателей цеха;
е) расчет эффективности и срока окупаемости проекта с помощью про граммы «Альт-Инвест».
5. Раздел безопасности жизнедеятельности включает
а) характеристика производства;
б) характеристика цеха с точки зрения опасных и вредных производственных факторов;
в) расчет микроклимата.
Графическая часть проекта содержит 13 листов чертежей формата А1 и включает в себя:
1. Планировку цеха (1 лист);
2. Разрез цеха (1 лист);
3. Отливку (1 лист);
4. Модельный комплект СБ с учетом нововведений (1 лист);
5. Модель верха (1 лист);
6. Модель низа (1 лист);
7. Стержневой ящик СБ (2 листа);
8. Полуформа верхняя стержневого ящика (1 лист);
9. Полуформа нижняя стержневого ящика (1 лист);
10. Стержневая машина с учетом нововведений (2 листа);
11. Технико-экономические показатели (1 лист).
высокопрочного чугуна.
Номенклатура отливок составляет 20 шт.
Площадь, занимаемая зданием 15840 м2. Здание двухэтажное. Каркас здания металлический, стены из бетонных панелей облицованные плиткой, оконные переплеты металлические, фонари оборудованы открывающимися створками.
Высота здания от нулевой отметки до нижнего пояса ферм составляет: в плавильном отделении и отделении приготовления смесей - 25,2 м; в остальной зоне корпуса - 18 м.
Основная сетка колон:
По 1-му этажу 12^6 м.
По 2-му этажу 12x12 м.
В плавильном отделении сетка колон по первому этажу 12х12 м.
Весь технологический процесс производства отливок осуществляется в одном здании, что соответствует передовой мировой практике. Взаиморасположение цехов увязано с последовательностью технологических операций.
Все формовочные и шихтовые материалы поступают на склады, где должны быть минимальные, но достаточные для обеспечения нормальной работы цеха их запасы.
Чушковые чугуны, чугунный и стальной лом, доменные ферросплавы прибывают на склады в открытых вагонах и на платформах. Разгрузку чушковых чугунов, лома и ферросплавов, имеющих магнитные свойства, из вагонов в закрома выполняют магнитными мостовыми кранами грузоподъемностью 20/5 т. с грузоподъемными магнитами, обеспечивающими быструю разгрузку вагонов.
Ферросплавы немагнитные разгружают грейфером.
Известняк и другие флюсы поступают на склад в открытых полувагонах или на платформах, как правило, в дробленом виде; их разгружают в приемную яму, из которой грейфером передают в закрома для хранения и затем грейфером транспортируют в расходные бункера для шихтовки.
Огнеупорные изделия, прибывшие в пакетах и в контейнерах или на поддонах в открытых вагонах, разгружают с рампы электропогрузчиками, которые доставляют их к местам складирования и затем к потребителям.
Огнеупорные материалы, идущие на приготовление футеровочной массы (огнеупорная глина песок, бой огнеупорного кирпича и др.), хранятся в закромах и транспортируются на участок подготовки грейфером.
Плавка металла осуществляется в дуговых электрические печах, из которых металл передается с помощью раздаточных кранов на формовочные линии для заливки в формы.
Изготовление форм, заливка, выбивка производится на комплексно автоматизированных формовочных линиях.
В цеху установлены две линии с размерами опок 1100x750x300/300 с производительностью 240 форм в час производства SPOmatic HSS-180, США.
Линии снабжены заливочными установками для автоматической и механизированной заливки чугуна в формы.
Приготовление формовочной смеси осуществляется в смесеприготовительных установках отдельно для каждой лини, что обеспечивает снабжение формовочных линий смесью в необходимом количестве и требуемого качества. В состав смесеприготовительной установки входят высокопроизводительные смесители непрерывного действия, оборудование для дробления, просеивания, увлажнения, охлаждения и разрыхления формовочной смеси.
Изготовление стержней предусмотрено по горячим ящикам на однопозиционных машинах с последующей досушкой стержней в сушилах непрерывного действия. Стержни, извлеченные из оснастки, проходят зачистку, окраску и сушку.
Подача стержней на формовочную линию осуществляется через систему ПТК и автокарами.
Выбитая из формы отливка вместе с литниками поступает в охладительную галерею. Охлажденные отливки поступают на дробеметную очистку. Основная масса отливок очищается в проходных дробеметных установках.
Отделение литников и сортировка отливок происходит на пластинчатых конвейерах. Нормализация отливок осуществляется в проходных термических печах.
После снятия напряжений отливки проходят вторичную очистку в очистных барабанах периодического действия и проходных дробеметных камерах.
Технологическая цепочка тесно связывает все подразделения цеха.
Плавильное отделение связано с формовочным монорельсовой системой раздачи жидкого металла.
Единая монорельсовая система позволяет передать металл от любой раздаточной печи к любой формовочной линии. Стержневое отделение связано с формовочным через склад стержней. Формовочно-заливочное отделение связано с термообрубным через охладительную галерею и межоперационные склады литья.
В виду большой разницы в производительности формовочных и очистных агрегатов в состав термообрубного отделения входят большие межоперационные склады литья, для непрерывной отгрузки готовой продукции потребителю.
Нововведением в технологической части является замена способа модифицирования чугуна - с внутриформенного на ковшевое. Положительные эффекты:
- исключается возможность получения структуры СЧ в отливках (прорыв ЛС или незасыпка лигатуры плавильщиком);
- увеличивается выход годного в 1,5 раза (больше залитых форм с одного ковша) - в ЛС не используются реакционки и смесители, их общий вес 18 кг (две пары реакционок и смесителей по 5 кг каждая, минус увеличение прибыли).
Также применены пенокерамические фильтры (размеры 55*55*12,7мм), исключающие возможность попадания в тело отливки шлака, корольков и неметаллических включений. В ЛС предусмотрено углубление для включений прошедших через ПКФ - на нижней и верхней плите для включений тяжелее и легче металла соответственно.
В специальной части предлагается увеличить толщину стенок лопаток турбины дробеметного барабана и изменения технологии их изготовления путем изготовления в облицованный кокиль и замены материала лопатки.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
