Введение. 4
1. Проектная часть. 6
1.1. Расчет производственной программы. 7
1.2. Расчет мощности литейного цеха. 9
1.3. Режим работы цеха и фонды времени. 10
1.4. Общая компоновка цеха и описание. 13
1.5. Расчет плавильного отделения. 16
1.6. Расчет формовочно-заливочного отделения. 21
1.7. Расчет стержневого отделения. 27
1.8. Термообрубное отделение. 30
1.9. Складское хозяйство. 31
1.10. Оборудование чугунолитейного цеха. 34
1.11. Расчет рабочей силы. 35
2. Технологическая часть. 39
2.1. Выбор способа изготовления отливки. 40
2.2. Выбор положения отливки в форме в период заливки и затвердения. 40
2.3. Определение поверхности разъема формы. 41
2.4. Определение припусков на механическую обработку,
формовочных уклонов, радиусов закруглений. 41
2.5 Определение количества и конструкции стержней. 41
2.6. Формовочные и стержневые смеси. 42
2.7. Разработка конструкции модели,
стержневых ящиков и модельных плит. 46
2.8. Разработка конструкции литниковой системы. 48
2.9 Определение количества моделей на плите. 48
2.10 Разработка технологии сборки, крепления форм. 49
2.11 Выбор способа плавки металла. 50
2.12 Разработка технологии заливки форм. 51
2.13. Разработка технологии охлаждения форм,
выбивки, обрубки, очистки. 52
2.14. Разработка системы контроля технологии и качества отливок. 53
2.15. Расчет литниковой системы. 53
2.16. Нововведения в технологии. 56
3. Технико-экономическая часть. 57
3.1. Введение. 58
3.2. Расчёт производственной программы. 59
3.3. Расчет выручки от реализации. 59
3.4. Расчет затрат на покупное сырьё и материалы. 60
3.5. Определение численности и заработной платы персонала. 63
3.6. Расчет затрат на постоянные активы. 66
3.7. Определение себестоимости единицы продукции. 70
3.8. Нормируемые текущие активы. 73
3.9. Нормируемые краткосрочные пассивы. 74
3.10. Налоги и платежи. 75
3.11. Отчёт о движении денежных средств. 76
3.12. Основные показатели проекта. 77
3.13. Выводы. 78
4. Безопасность жизнедеятельности 79
4.1. Характеристика производства. 80
4.2. Требования по обеспечению комфортности на рабочем месте. 83
4.3. Защита от негативных факторов. 87
4.4. Противопожарная безопасность. 92
4.5. Электробезопасность. 93
Мероприятия по повышению устойчивости функционирования предприятия в чрезвычайных ситуациях.
4.7. Аварийно-спасательные мероприятия. 96
4.8. Заключение. 98
Заключение. 99
Список использованной литературы. 105
Улучшение качественного уровня выпускаемой продукции в машиностроении и других отраслях промышленности предопределяется созданием материалов с улучшенными свойствами, а также с разработкой эффективных ресурсосберегающих технологических процессов.
В области литейного производства к таким процессам, которые позволяют получить заготовки с высокими эксплуатационными свойствами, приближающимися по конфигурациям и размерам к готовым деталям, относится чугунное литье. Доля чугунов как литейных материалов составляет до 80 % от мирового производства литых заготовок. Наряду с этим в машиностроении нашей страны и всего мира в целом прослеживается тенденция к увеличению процента изделий из высокопрочных чугунов. Это связано с сочетанием
высокотехнологических, физико-механических и эксплуатационных характеристик, высокими литейными свойствами, циклической вязкостью, износостойкостью, коррозионной стойкостью, удовлетворительной свариваемостью и
обрабатываемостью резанием.
Несмотря на то, что изготовление отливок - многопозиционный и энергоемкий процесс, к качеству отливок с каждым годом предъявляются все более и 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 очень большие трудности при внедрении автоматизации технологических процессов в литейном производстве. Процесс производства всегда сопровождается большим выделением вредных веществ (газ, пыль, тепло), что создает тяжелые условия труда для работы персонала. Эти проблемы также необходимо решать, разрабатывая эффективные мероприятия по оздоровлению производственной среды.
Целью данного дипломного проекта является проектирование литейного цеха для производства 20000 т годных отливок из высокопрочного чугуна в разовые песчано-глинистые формы.
Проект содержит следующие разделы пояснительной записки.
1. Расчет и проектирование чугунолитейного цеха, включая:
а) расчет производственной программы;
б) расчет мощностей литейного цеха;
в) режим работы и фонды времени;
г) расчет плавильного отделения;
д) расчет формовочного и заливочного отделения;
е) расчет стержневого отделения;
ж) расчет термообрубного отделения;
расчет рабочей силы.
2. Технологическая часть, включает:
а) выбор способа получения отливки;
б) анализ конструкции отливки;
в) технологический процесс получения отливки;
3. Технико-экономическая часть, включает:
а) состав годовой сметы затрат на производство 1 тонны жидкого металла;
б) составление калькуляции себестоимости 1 тонны жидкого металла;
в) расчет себестоимости 1 тонны годных отливок;
г) расчет капитальных вложений на строительство цеха;
д) составление таблицы технико-экономических показателей цеха;
расчет эффективности и срока окупаемости проекта с помощью программы «Альт-Инвест».
4. Раздел безопасности жизнедеятельности, включает:
а) характеристику производства;
б) характеристику цеха с точки зрения вредных и опасных
производственных факторов;
в) расчет вентиляции проектируемого цеха.
г) описаны основные принципы гражданской обороны и проведения неотложных спасательных работ в чрезвычайных ситуациях.
Графическая часть проекта содержит 11 листов чертежей формата А1и А2 и включает в себя:
Планировку чугунолитейного цеха.
Разрез чугунолитейного цеха.
Чертеж детали с нанесенной литейной технологией и чертеж отливки.
Комплект модельной оснастки низа и верха.
Форма в сборе.
Стержневой ящик.
Технико-экономические показатели.
Программа предусматривает производство 20000 т годных отливок из высокопрочного чугуна.
Номенклатура отливок составляет 20 шт.
Площадь, занимаемая зданием всего 26000 м2 . Здание двухэтажное. Каркас здания металлический, стены состоят 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 + 26,4м. в остальной зоне корпуса + 19,2 м.
Основная сетка колон:
По 1-му этажу 12х6 м.
По 2-му этажу 24х12 м.
В плавильном отделении сетка колон на первом этаже 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 естественной работы цеха и 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 10 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 электро - дуговых печах, из которых металл передается с помощью раздаточных кранов на формовочные линии для заливки металла в формы.
Изготовление форм, заливка форм , выбивка производится на комплексно автоматизированных формовочных линиях.
В цеху установлены: 2 линии с размерами опок 1100х750х300/300с производительностью 180 форм в час.
Линии снабжены заливочными установками для автоматической и механизированной заливки чугуна в формы.
Приготовление формовочной смеси осуществляется в смесеприготовитель¬ных установках отдельно для каждой лини, что обеспечивает снабжение формовочных линий формовочной смесью в необходимом количестве и требуемого качества. В состав смесеприготовительной установки входят высокопроизводительные смесители непрерывного действия, оборудование для дробления, просеивания, увлажнения, охлаждения и разрыхления формовочных смесей.
Изготовление стержней предусмотрено по горячим ящикам на однопозиционных машинах с последующей подсушкой стержней в сушилах непрерывного действия. Стержни, извлеченные из оснастки, проходят зачистку, окраску и сушку после окраски.
Подача стержней на формовочную линию осуществляется погрузчиками.
Выбитая из формы отливка вместе с литниковой системой поступает в охладительную галерею. Охлажденные отливки поступают на дробеметную очистку. Основная масса отливок очищается дробеметных барабанах.
Отделение литниковой системы и сортировка отливок происходит на пластинчатых конвейерах. Нормализация отливок осуществляется в проходных термических печах.
После снятия напряжений отливки проходят вторичную очистку в очистных барабанах.
Технологическая цепочка тесно связывает все подразделения цеха.
Плавильное отделение связано с формовочным монорельсовую систему 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. Ввиду большой разницы в производительности формовочных и очистных агрегатов в состав термообрубного отделения входят большие межоперационные склады литья, для непрерывной отгрузки готовой продукции потребителю.
Нововведением является применение выпоров и газоотводов на этой отливке. На каждой отливке установим по 2 газоотвода (1 газоотвод общий с соседней отливкой, второй только на данную отливку) шириной 12 мм и высотой 2 мм и выведем их на знак стержня, на знаке стержня установим выпор диаметром 12 мм и высотой 150 мм. Таким образом при заливке формы газ по газоотводу через выпор будет удалятся из формы, что предотвратит остатки газа в форме и как следствие приведет к уходу от дефекта - газовые раковины.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
