Вдосконалення технології виготовлення відливок з чавуну з вермикулярним графітом

ВСТУП

Раціональне використання природних ресурсів і енергії є найважливішим завданням виробництва, економіки і екології. Тому створення устаткування, що дозволяє економити теплову енергію, є найбільш актуальним.
У вирішенні цієї проблеми важлива роль належить ливарному виробництву, оскільки литвом отримують більшість гідравлічного і енергетичного устаткування.
Серед подібного устаткування особливе місце займають литі теплообмінники, конструкція яких постійно удосконалюється, дозволяючи раціональніше використовувати теплову енергію. Іншим напрямом у виробництві теплообмінників, являється їх здешевлення за рахунок використовуваного при їх виливку сплаву. оскільки до подібних виливків пред'являються підвищені вимоги по герметичності, то їх зазвичай виготовляють із сталі, кольорових сплавів або високоміцного чавуну, що значно збільшує вартість цих виливків.
Вихід бачиться у використанні чавуну з вермикулярним графітом, для чого необхідно знайти способи поліпшити його властивості.
У виробництві подібних виливків також важлива роль відводиться математичному моделюванню, яке значною мірою спрощує прогнозування процесу формування виливка, структури металу і, зрештою, якості отримуваного виливка.

ЗМІСТ

Вступ 9
1 АНАЛІТИЧНА ЧАСТИНА 10
1.1 Аналіз і тенденції розвитку литва теплоенергетичного устаткування 10
1.2 Дослідження герметичності чавунів 11
1.3 Аналіз процесу виготовлення виливка «теплообмінник» 13
2 ОСНОВНА ЧАСТИНА 15
2.1 Розробка технологічного процесу виготовлення виливка «теплообмінник» 15
2.1.1 Аналіз замовлення 15
2.1.2 Аналіз технологічності конструкції литої деталі і вибір способу
виготовлення виливка 15
2.1.3 Визначення положення виливка у формі при заливці 17
2.1.4 Визначення ділянок поверхні виливка, що виконуються стрижнями 18
2.1.5 Вибір матеріалу для виготовлення модельного комплекту 19
2.1.6 Конструкція і розміри модельних комплектів 20
2.1.7 Визначення розмірів і конструкції опок 22
2.1.8 Проектування і розрахунок живлячої для ливника системи 22
2.1.9 Визначення температури розплаву при заливці у форму 24
2.1.10 Тривалість охолодження виливків у формі 24
2.1.11 Формувальні і стержневі суміші 26
2.2 Технологічний процес ручного формування 28
2.2.1 Загальні вимоги до ручного формування 28
2.2.2 Основні операції 28
2.2.3 Підготовка ливарного оснащення 30
2.2.4 Ущільнення суміші в опоці 30
2.3 Виготовлення стрижнів 32
2.3.1 Сушка стрижнів 32
2.4 Аналіз браку отриманих досвідчених виливків і шляху його усунення вдосконаленням ливарної технології 33
2.5 Побудова наближеної математичної моделі швидкості твердіння
виливка 36
2.5.1 Основи термокінетичної теорії кристалізації 36
2.5.2 Розрахунок твердіння 40
2.6 Герметичність різних видів чавунів 42
2.6.1 Різновиди порушень щільності 42
2.6.1.1 Мікропористість 43
2.6.1.2 Макропористість 45
2.6.1.3 Груба дефектна пористість 48
2.6.2 Фізична характеристика герметичності чавунів 49
2.7 Методики проведення експериментів 55
2.7.1 Визначення герметичності чавуну 55
2.7.2 Визначення твердості чавуну з вермикулярним графітом 59
2.7.2.1 Твердість як характеристика властивостей матеріалів 60
2.7.2.2 Визначення твердості металів методом Бринелля 60
2.7.2.3 Порядок роботи на напівавтоматичному приладі 2109 61
2.7.3 Визначення макроструктури металів і сплавів 62
2.8 Обробка і аналіз результатів досліджень 65
2.8.1 Визначення оптимальних розмірів зразка для випробувань на герметичність 65
2.8.2 Дослідження впливу хімічного складу і структури на герметичність чавуну 69
2.8.3 Мікроструктура сурм'янистого чавуну 71
2.8.4 Вплив сурми на герметичність чавуну 72
2.8.5 Механічні властивості сурм'янистого чавуну 72
3 ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА 75
3.1 Аналіз стану існуючої технології виробництва виливка
«теплообмінник» 75
3.2 Розрахунок зміни загально цехових та загальнозаводських витрат 76
3.3 Розрахунок собівартості готової продукції 81
3.4 Розрахунок річного економічного ефекту від впровадження нової технології 90
4 ОХОРОНА ПРАЦІ 92
4.1 Вибір та характеристика будівельного майданчика проектованого цеху 92
4.2 Основні шкідливості та небезпеки чавуноливарного цеху 93
4.3 Заходи щодо зниження рівня шкідливостей та небезпек на плавильній дільниці 97
4.3.1 Засоби індивідуального захисту 103
4.3.2 Санітарно-побутові приміщення і пристрої 104
4.4 Пожежна профілактика 106
Висновки 110
Перелік посилань 112
Додатки 114

Пояснительная записка 113 стр. + 9 чертежей + доклад на защиту + презентация в PowerPoint

Перелік посилань

1. Волков В. І., Устинов М. А. Виливок чавунних радіаторів. − М.: Держ. вид-во будує. лит-ры, 1946. − 131 с.
2. Безмаслянный кріпильний "БК" в радіаторному і котельному виробництві. − М.: Промстройиздат, 1954. − 10 с.
3. Новий безмаслянный кріпильний До. − Таганрог, 1965. − 7 с.
4. Машков А.К. Методичні вказівки по виконанню розділу "Охорона праці" в дипломних проектах. - Одеса, 1986.
5. Машков А.К. Методичні вказівки і завдання до самостійної роботи студентів по курсу "Охорона праці" для студентів спеціальності 12.03. - ОПИ, 1989.
6. Іванов В. Н. Словник довідник по ливарному виробництву.
7. Довідник Засобу захисту в машинобудуванні. / С. В. Белов, А.Ф. Козьяков, О. Ф. Партолин та ін. - М.: Машинобудування, 1989. − 368 с.
8. Отримання герметичних чавунних виливків гідроапаратури з литими каналами. Огляд. − М., 1973. − 51 с.
9. Дослідження герметичності чавунних виливків для компресорів холодильних машин. Звіт ОПИ. − Одеса, 1968.
10. Грачев В. А., Сосновский Е.Д. Поліпшення умов праці і екології в ливарному виробництві. // Ливарне виробництво. − №3. − 1990. − С. 29.
11. Охорона довкілля / С. В. Белов, Ф.А. Козьяков та ін. − М : Вища школа, 1983. - 264 с.
12. Довідкова книга з охорони праці в машинобудуванні. / Г. В. Бектобеков та ін. - Л.: Машинобудування, 1989. - 541 с.
13. Ляпкин А.А., Чуракова Н.С., Баталова Т. В. Токсичні речовини в твердих відходах Ливарного виробництва. // Ливарне виробництво. − №10. − 1984. − С. 35-36.
14. Ляпкин А.А., Пасынкова М. В. Про принципи поховання відходів ливарного виробництва. // Ливарне виробництво. − №5. − 1987. − С. 9-11.
15. Шпектор А.А., Палестин В. С., Кушнірів В. Н. Регенерація піску з відпрацьованих сумішей. // Ливарне виробництво. − №5. − 1987. − С. 26-30.
16. Корзон А.И., Ляпкин А.А., Оглоблина Р. І. Проблеми екології і шляху їх рішення в ливарному виробництві. // Ливарне виробництво. − №3. − 1988. − С. 2-3.
17. Іванова Л.А., Прокопович Л.В., Прокопович И.В. Про екологічність шликерной технології. / Сб. "Шляхи підвищення якості і економічності ливарних процесів". − Одеса: Совпин, 1994. − С. 37-38.
18. Техніка захисту довкілля : Навчальний посібник для внз / Н.С. Торочешников, А.И. Родионов та ін. − М. : Хімія, 1981. − 368 с.
19. Дослідження герметичності ливарних сплавів. / Сб. "Праці першої наради за ливарними властивостями сплавів". - До.: Наукова думання, 1968.
20. Machine Design. − США, 1970. − Т. 29.
21. Вплив вуглецю і кремнію на пористість чавунних циліндрових втулок для дизелів. // Вісник машинобудування. - 1969. − №10.
22. Властивості елементів. Довідник / Під ред. М. Е. Дрица. − М.: Металургія, 1985. − 672 с.
23. Колесниченко А.Г., Дубинин А.В. Про герметичність сірих чавунів. // Ливарне виробництво. - 1979. − №12. − С. 18-20.
24. Дослідження процесу отримання здорових корпусних верстатних виливків і виливків гідравлічних систем. − Очет ОПИ, 1962. − 150 с.
25. Доценко П. В. Дослідження деяких властивостей сірих чавунів, легованих сурмою. - Дисертація к.т.н. - Одеса.: ОПИ, 1967. − 160 с.
26. ГОСТ 24812-81. Випробування виробів на дію механічних чинників.
27. В. А.Рыбкин Ручне виготовлення ливарних форм. - М.: Вища школа, 1986. − 199 с.
28. Абрамов Г. Г., Панченко Б.С. Довідник молодого ливарника. - М.: Вища школа, 1991. − 319 с.
29. Могильов В. До., Лев О. І. Довідник ливарника. - М.: Машинобудування, 1988. − 272 с.