Аннотация
В данной дипломной работе рассмотрены технологические процессы действующего сталефасонного цеха. В работе разработан улучшенный технологический процесс изготовления отливки «Звено гусеничное», а также произведена модернизация цеха с внедрением нового оборудования. В работе тридцать шесть расчетных таблицы, одна схема, один рисунок. Графическая часть представлена пятью листами формата А1.
Содержание
Введение………………………………………………………………………. 6
1Технологический процесс изготовления отливки «Звено гусеничное»… 10
1.1 Назначение и характеристика отливки…………………………………. 10
1.2 Разработка чертежа литейно-модельных указаний……………………. 13
1.3 Расчет литниковой системы…………………………………………….. 14
1.4 Выбор прибыли………………………………………………………….. 18
1.5 Расположение отливки в форме………………………………………... 21
1.6 Выбор и описание технологического процесса формообразования… 22
1.6.1 Свойства разделительного и противопригарного покрытия……….29
1.6.2 Состав, свойства и приготовление формовочных и стержневых
смесей………………………………………………………………….31
1.7 Заливка форм и выбивка отливок……………………………………… 32
1.8 Финишные операции……………………………………………………. 36
Выводы по разделу I…………………………………………………………. 36
2 Проектный раздел…………………………………………………………. 37
2.1 Характеристика существующего цеха…………………………………. 37
2.2 Производственная программа цеха…………………………………….. 38
2.3 Режим работы цеха, фонды времени рабочих и оборудования………. 39
2.4 Расчет формовочного отделения……………………………………….. 41
2.4.1 Расчет формовочного оборудования………………………………… 46
2.5 Расчет плавильного отделения………………………………………… 47
2.5.1 Баланс металла и расчет шихтовых материалов…………………… 47
2.5.2 Выбор и расчет плавильных агрегатов……………………………... 49
2.5.3 Подъемно-транспортное оборудование……………………………. 53
2.6 Стержневое отделение………………………………………………… 53
2.7 Расход формовочных и стержневых смесей…………………………. 55
2.8 Термообрубно-очистное отделение………………………………….. 57
2.8.1 Термообработка отливок……………………………………………. 58
Выводы по разделу II……………………………………………………… 60
3 Специальный раздел…………………………………………………….. 61
Выводы по разделу III…………………………………………………….. 67
4 Организационно-экономический раздел……………………………… 68
4.1 Обоснование необходимых инвестиций……………………………. 68
4.2 Расчет необходимых ресурсов………………………………………. 69
4.3 Определение численности персонала цеха и фонда заработной платы.72
4.4 Расчет годовой потребности в сырье, материалах и энергоресурсах… 79
4.5 Расчет себестоимости продукции………………………………………. 82
4.6 Расчет годового экономического эффекта и срока окупаемости
капитальных вложений………………………………………………….. 86
4.7 Обоснование конкурентоспособности проекта……………………….. 89
5 Разработка мероприятий по защите окружающей среды……………… 90
6 Безопасность жизнедеятельности……………………………………….. 96
Список использованной литературы…………………………………… 115
Литейное производство является основной заготовительной базой машиностроения. Продукцией литейного производства являются отливки. Отливки могут быть или готовыми деталями или заготовками для последующей обработки в механических цехах. В последнем случае на отливках предусматриваются припуски на обработку. Припуск – это часть металла, который снимается в процессе обработки на металлорежущих станках.
В современных машинах отливки по массе составляют около 50%. Широкое использование отливок обусловлено рядом преимуществ литейного производства: возможностью получения разнообразных по массе и конфигурации фасонных отливок из чугуна, стали и сплавов цветных металлов; сравнительной простотой и невысокой стоимостью изготовления литых заготовок; возможностью максимального приближения размеров и формы заготовок к готовым деталям и высоким коэффициентом использования металла.
Толщина стенок отливок может колебаться в достаточно широких пределах – от 0,5 до 500 мм и более. Масса отливок может находиться в пределах от нескольких граммов до нескольких сот тонн.
Литьём можно получать отливки как простой, так и достаточно сложной формы, которые невозможно получить другими технологическими методами. Литьём изготовляют, например, поршни и блоки цилиндров двигателей внутреннего сгорания, рабочие колёса центробежных насосов, лопатки турбин, станины металлорежущих станков, кузнечных прессов и другие сложные детали.
Основными задачами, стоящими перед литейным производством, являются повышение размерной точности отливок и снижение припусков на обработку, повышение производительности и улучшение условий труда, экономия материальных и топливно-энергетических ресурсов и более широкое использование в производстве цветного литья вторичного сырья.
Литейное производство – это технологический процесс получения металлических заготовок (отливок) путём заливки расплавленного металла в специально приготовленные формы. Система каналов, через которые литейная форма заполняется жидким металлом, называется литниковой системой.
Литейные формы могут использоваться только один раз или многократно. В связи с этим различают разовые и постоянные формы. Разовые формы разрушаются при извлечении из них отливок. Они могут быть изготовлены из песчано-глинистых, песчано-смоляных и песчано-керамических формовочных смесей. Эти формы могут выполняться объёмными (большой толщины) или оболочковыми (небольшой толщины). Постоянные формы выдерживают многократную заливку (сотни и тысячи раз). Они обычно выполняются металлическими.
В литейном производстве применяются сплавы, обладающие высокими литейными качествами: высокой жидкотекучестью, небольшой усадкой, небольшой ликвацией и малым газопоглощением. Основными из таких сплавов являются чугуны и стали, бронзы, латуни, сплавы магния, цинка и другие металлы и сплавы. Наиболее широко используются чугун и сталь. В частности, чугунные отливки по массе составляют около 75% от производимого литья, а стальные – более 20%. Приготовление литейных сплавов связано с процессом плавления различных материалов. Для выплавления чугуна и стали в качестве исходных материалов (шихты) используют литейные или передельные чугуны, чугунный или стальной лом, отходы собственного производства (литники, бракованные отливки, прибыли ) и ферросплавы. Для выплавки цветных сплавов используют как первичные металлы и сплавы, полученные на металлургических заводах, так и вторичное сырьё, полученное после переплавки цветного лома.
В качестве плавильных устройств в литейном производстве широко применяют индукционные высокочастотные печи, позволяющие регулировать состав газовой атмосферы или создавать вакуум, индукционные печи промышленной частоты, электрические дуговые печи и печи сопротивления . Для плавки чугуна применяют также вагранки, представляющие собой шахтные печи, выложенные изнутри огнеупорным кирпичом. Производительность вагранок от 1 до 20 т/ч. В вагранках переплавляется более 80 % чугуна для производства отливок.
В зависимости от масштабов производства, размеров и форм отливок они могут быть получены различными способами. Основными из них являются литьё в песчано-глинистые формы, литьё по выплавляемым моделям, в постоянные металлические формы (литьё в кокиль), в оболочковые формы, литьё под давлением, центробежное литьё. Современное развитие литейного производства позволяет создать комплексно-механизированный или автоматизированный комплект оборудования для любого участка или отделения литейного цеха.
На базе использования ЭВМ в настоящее время создаются системы автоматизированного проектирования (САПР), которые позволяют конструировать технологические отливки, разрабатывать эффективные материалы…энерго..сберегающие технологические процессы литья, высокопроизводительное оборудование, а также разрабатываются и внедряются автоматизированные систему управления технологическими процессами (АСУТП) и производством (АСУП).
Проведенный анализ организационного и технического уровня сталефасонного цеха ООО «ОМЗ- Литейное производство» по производству отливок серийного характера производства показал, что дальнейшему наращивания объемов производства и повышения качества выпускаемых отливок препятствует ряд объективных факторов:
· Формообразование литых заготовок требует применение ручных операций;
· При изготовлении стержней используется в основном ручная набивка с малой степенью механизации;
· В цехе имеют место неудовлетворенные санитарно-гигиенические условия труда и практически отсутствуют мероприятия по защите окружающей среды.
Указанные обстоятельства диктуют о необходимости технического перевооружений цеха:
· Замены физически изношенного и морально устаревшего оборудования;
· Увеличения объема выпуска отливок;
· Повышения качества выпускаемых отливок;
· Выполнения комплекса мероприятий по улучшению условий труда в цехе и защите окружающей среды.
6.4 Разработка мероприятий противопожарной защиты
Мероприятия по пожарной безопасности в литейном цехе разрабатываются на основе ППБ 01-03, принятых в Российской Федерации. Пожарная безопасность в литейных цехах неотделима от вопросов технической безопасности при выполнении производственного процесса.
При обращении с расплавленным металлом и шлаком, огнеопасными жидкостями и газами, если не приняты соответствующие профилактические меры, создается опасность возникновения пожаров и взрывов.
Правильная разработка противопожарных мероприятий и успешное применение технических средств пожаротушения невозможны без учета пожароопасности технологии производства, пожароопасности применяемых материалов и без знания физико-химических основ процессов горения.
Ответственность за проведение противопожарных мероприятий на предприятиях возложена персонально на их руководителей.
Органы Государственного пожарного надзора имеют право при возникновении опасности пожара или взрыва частично или полностью приостановить работу предприятия.
Для предотвращения возникновения пожаров в литейных цехах выполняются следующие правила:
· курить разрешается только в специально отведенных местах;
· категорически запрещается оставлять около различного оборудования, печей и баллонов с кислородом промасленные тряпки;
· нельзя допускать хранение в больших объемах угольной пыли, которая склонна к постепенному нагреванию и последующему самовозгоранию;
· необходимо, чтобы проходы и проезды в цехах были свободны для эвакуации людей и прибытия пожарной команды в случае пожара.
В каждом цехе должны быть оборудованы пожарные щиты с инструментом и инвентарем для тушения пожаров (багор, лопата, топор, ведро, огнетушитель). Около таких щитов и в местах возможного возникновения пожара устанавливают ящики с песком. В цехах всегда имеются брандспойты и шланги, хранящиеся в специальных шкафах.
Помещения складов, служб и производственных подразделений цехов снабжаются автоматическими термодатчиками и специальными кнопками для оповещания заводской и городской пожарной службы о возникновении пожара.
До прибытия в цех заводской или городской пожарной команды возникший пожар тушится группой добровольной пожарной дружины цеха. Эта дружина также помогает тушить пожар заводской или городской пожарной команде.
При тушении пожара вода в виде компактной струи используется для тушения горящего дерева, углей и т. д. Распыленная вода используется для тушения горючих жидкостей с температурой вспышки выше 45°С. Углекислый газ из огнетушителей типа ОУ применяют для тушения горящих твердых тел, легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, электродвигателей, находящихся под напряжением.
Для тушения горящего магния, натрия, калия, ацетона и селитры нельзя применять пенные огнетушители типа ОП
Список использованной литературы
1. ТУ 05764417-002093.Отливки стальные фасонные для дробильного горнодобывающего оборудования из стали 110Г13Л.
2. ГОСТ 3.11.25-88. Правила выполнения чертежей элементов литейной формы.
3. ГОСТ 3212-92. Комплекты модельные. Уклоны формовочные, стержневые знаки, допуски размеров.
4. ГОСТ 266-45-85. Отливки из металлов и сплавов. Допуски размеров, массы и припуски на механическую обработку.
5. Проектирование дипломное: Методические указания к дипломному проектированию.- СПб: СЗТУ, 2004-47с.
6. Козлов Л.Я., Колокольцев В.М., Вдовин К.Н., Филиппенко А.А. Производство стальных отливок. Учебник для вузов.- М..: МИСИС, 2005.-351с.
7. Жуковский С.С., Холоднотвердеющие связующие и смеси для литейных стержней и форм: Справочник.- М..: Машиностроение, 2010.-256с.
8. Орехова А.И., Экологические проблемы литейного производства. М.., Металлургия, 2005.-129с.
9. Тарский, В. Л. Классификатор технологического оборудования для литейного оборудования В. Л. Тарский . Машиностроение энцик. 2005.-524с. – ISBN-21703256-1.
10. Литейные технологии начала XXI века:.сб.- М.., Металлург 2000.-36с.
11. Зарубин, A. M. О математическом моделировании рабочих процессов литейных машин. А. М. Зарубин, А. М. Каширцев. Литейное производство. – 2005. – № 9. – 7с.
12. Мальцев, В. А. Оборудование для изготовления стержней . В. А. Мальцев, В. Т. Ракогон. Машиностроение: энцикл., 2005. Т. IV. Разд. 2. – 664 с. – ISBN 5-217-03256-1.
13. Контора Е.А., Экономика предприятия. СПб.- Питер 2002.-201с.
14. Экономический анализ. Под редакцией Баканова М.И., Шеремета А.Д., М.: Финансы и статистика, 2000.- 654с.
15. СН 245-71. Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий.
16. Болдин А.Н, Полонников А.Б., О программном комплексе экологической оценки литейного оборудования, 2005.-143с.
17. http://www.ruscastings.ru
18. http://studyport.ru
