Курсовая работа (т): Проектирование заливочного отделения изготовления центробежных валков

Рисунок 5 - Собранные формы листового (а) и сортового (б) валков: 1 - литниковая труба; 2 - скоба; 3 - кокиль

Для придания окончательной формы и размеров валкам их подвергают механической обработке. Перед механической обработкой и после ее завершения отливки подвергают внешнему осмотру и контролю свойств. Брак при изготовлении валков является достаточно частым.

Наряду с обычными видами литейных дефектов (трещины, недоливы, засоры, газовые пузыри и др.). Возникает этот брак при неправильном ведении процесса плавки и ошибок в проектировании формы.

Таблица 10 -Приблизительная стойкость кокилей

Таблица 11 - Определение параметров кокиля

5. ВЫБОР ЦЕНТРОБЕЖНОЙ МАШИНЫ

Современное машиностроение с каждым годом предъявляет новые требования к изготовлению деталей из сплавов металлов, к их эксплуатационным свойствам, геометрическим параметрам, качеству поверхности. Изобретение центробежной литейной машины причисляется к литейному производству, одним из основных направлений которого является создание деталей на основе литых валков.

Как известно, в производстве литьем называется технологический процесс изготовления заготовки или готовой детали. Существует несколько разновидностей специальных видов литья, однако для изготовления труб различного назначения (водопроводных, канализационных и т.п.), втулок, гильз, венцов червячных колес, барабанов для бумагоделательных машин, роторов электродвигателей и многих других литых заготовок, чаще всего используют метод центробежного литья. Помимо этого, благодаря современным технологическим схемам и инновационным разработкам, центробежным методом литья стало возможно получать заготовки различного фасонного профиля (звездочки, зубчатые колеса, турбинные диски с лопатками, детали арматуры).

В отличие от всех иных методов литья, когда расплав заливается в неподвижную форму, центробежное литье представляет собой процесс, в ходе которого жидкий металл заливается во вращающуюся литейную форму. Под воздействием центробежной силы расплавленный металл оттесняется к стенкам формы, равномерно распределяясь там и затвердевая. Так получается прочная, имеющая хорошую плотность отливка, которая всегда имеет форму тела вращения.

5.1 Классификация центробежных машин

Являясь основным технологическим оборудованием в литейном производстве, центробежная литейная машина имеет две разновидности - вертикальную и горизонтальную. Производство втулок, звёздочек, колёс, деталей арматуры и многого другого базируется на вращении, которое создаётся при помощи подключения к электросети. Метод литья позаимствован из зубоврачебной и ювелирной техники, как очень продуктивный - например, при производстве ювелирных украшений за одну такую заливку можно сделать 50 колец.

Для того чтобы изготовить отливку диаметр которой меньше ее длины (к таким деталям относятся трубы, гильзы или втулки) используют машину с горизонтальной или наклонной осью вращения. Вертикальная центробежная машина используется для литья более сложных заготовок, имеющих внутренние полости. Также машинки с вертикальной осью вращения применяются для литья деталей, чей диаметр значительно превышает их высоту (колеса, шестерни и т.п.).

В то же время, у вертикальной центробежной литейной машины может быть центральная или смещенная ось вращения. В первом случае ось вращения формы и ось вращения отливки совпадает. Во втором случае изложница вращается относительно оси, размещенной на определенном расстоянии от рабочей формы.

Горизонтальная центробежная машина производится в нескольких вариантах: двуопорная, консольная, роликовая. У двуопорной горизонтальной машины форма закрепляется с обеих сторон. У консольной изложница прикрепляется консольно, то есть с одной стороны. У роликовой горизонтальной центробежной литейной машины изложница вращается, опираясь на ролики.

Конструкция центробежной литейной машины предполагает наличие водяной системы охлаждения, а также частотного преобразователя, который позволяет изменять и регулировать скорость вращения формы, которая измеряется количеством оборотов в минуту. Помимо этого литьевые машины имеют систему управления, состоящую из нескольких элементов. Благодаря этому технологический процесс максимально упрощается, а потери от брака сокращаются.

По своей сложности все данные приборы можно разделить на:

) однопозиционные(карусельные)машины;

) двухпозиционные;

) многопозиционные (так называемые, карусельные машины).

Различают машины для литья автоматические и полуавтоматы, с многообразием размеров для отливок, предназначенные для разных сплавов - чугуна, бронзы, меди и других металлов, мощностью от 7,5 до 250 кВт, габаритных размеров от 2565х1700х1200 до 10500х10300х6080 мм, массой от 3300 до 60000 кг. В каждую разновидность таких машин можно заливать в час от 5 до 165 заливок.

Исходя из вышесказанного, устанавливаем горизонтальную центробежную машину(рисунок 6)

Рисунок 6-Центробежная машина

Центробежная литейная машина содержит изложницу 1, которая через опорное кольцо 2 опирается на систему верхних опорных катков 3, жестко установленных на верхней плите 4, а через опорное кольцо 5 опирается на систему нижних опорных катков 6, жестко установленных на нижней плите 7. На станинах систем опорных катков 3 и 6 закреплены центрирующие роликоопоры 8. Под плитами 4 и 7 расположены резинопневматические амортизаторы 9 и резиновые амортизаторы 10. Амортизаторы 9 и 10 опираются на основание 11, закрепленное на фундаменте. По периметрам плит 4 и 7 установлены резинометаллические амортизаторы 12, жестко закрепленные на основании 11. Все катки, системы верхних катков 3 имеют приводы 13. Подача рабочего давления в резинопневматические амортизаторы 9 осуществляется от пневмополости 14, управление - через раздельные системы 15 и 16.

Каждый опорный каток верхних 3 и нижних 6 систем катков (см. фиг.2) снабжен ступицей 17, запрессованной на консольный вал 18 со шпонкой 19 по посадочному диаметру dст и зафиксированной на валу 18 кольцевой крышкой 20. Ролик 21 посажен на вал 18 по посадочному диаметру dр. Задача этого сопряжения - обеспечить центровку рабочей поверхности ролика относительно его оси вращения. Оно полностью разгружено от передачи крутящего момента, а также восприятия основной радиальной нагрузки. Для этих условий сопряжения, запрессовку ролика 21 на вал 18 достаточно выполнить на небольшую глубину, обеспечивающую надежность центровки и сравнительно небольшое усилие, необходимое для его снятия с вала 18 отжимными винтами 22, для чего в ролике 21 выполнены, как минимум, три резьбовых отверстия 23. На ступице 17 и ролике 21 выполнены фланцевые поверхности. Затяжка фланцевого соединения 24 осуществлена крепежными узлами 25, каждый из которых включает болт 26 с корончатой гайкой 27 и шплинтом 28, а также пакет тарельчатых пружин 29. Усилие сжатия пружин 29 рассчитано таким образом, что возникающая при этом сила трения во фланцевом соединении 24 была бы больше максимальной радиальной нагрузки на ролик 21.

6. ОБРАБОТКА ВАЛКОВ

Станки моделей GGTRONIC имеют составную конфигурацию несущей и направляющей системы, состоящую из 2 (двух) станин :

первая станина для поддержания и направления изделий, включая узлы и детали шпиндельной бабки, задней бабки и люнетами;

вторая станина для поддержания и обеспечения прямолинейных и качательных перемещений режущих инструментов.

Например, вторая станина станка модели GG Tronic в модификации "Triple X" может комплектоваться расточной колонной с фрезерной радиально-аксиальной головкой, универсальным токарным суппортом, специальным суппортом для глубокого сверления расточным стеблем.

Станина изделия, несущая бабку изделия и заднюю бабку, изготавливается из чугуна с двойными стенками и усиленная ребрами жесткости. Конструкция и вес станины спроектированы и рассчитаны с учетом максимальной нагрузки, принимаемых от тяжелых и длинных заготовок. Значительные каналы в секциях по всей длине рассчитаны для облегчения вспомогательного движения и эффективного отвода СОЖ, пульпы и стружки. Группа направляющих станка закалены, упрочнены и впоследствии проходят прецизионную обработку в нашем производстве.

В шпиндельной бабке расположена группа привода, включая узлы и детали, механизмы главного движения, передающие мощность шпинделю. Шпиндельная бабка имеет собственную автоматическую систему смазки. Шпиндель, установленный в прецизионных конических роликовых опорах TIMKEN, изготавливается из отпущенной кованой стали с последующим цементированием и упрочнением NiCrMo, и имеет посадку с регулируемым зазором.

Конструкция несущей и направляющей группы станков Giana, и в частности GGTronic изготовлена целиком и полностью из чугуна с внутренними ребрами жесткости, что позволяет производить операции глубокого растачивания виброгасящими расточными оправками диаметром 600 мм на глубину свыше 6000 мм

Основные технические характеристики токарного сверлильно-фрезерного расточного обрабатывающего центра GGTRONIC.

Таблица 12-Характеристика токарного станка

Таблица 13-Характеристика многоцелевого токарного станка с двумя станинами

Проанализировав таблицу 13 приходим к выводу , что целесообразно использовать многоцелевой станок с двумя станинами GGtronic2000.

СПИСАОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1 Основы проектирования литейных цехов и заводов / Под ред. Б.В. Кнорре. -М. : М ашиностроение, 1979. -376 с.

Миляев А.Ф. Проектирование новых и реконструкция действующих литейных цехов.- Магнитогорск: МГТУ им Г.И. Носова, 2001. -410 с.

Сафронов В.Я. Справочник по литейному оборудованию. - М.: Машиностроение, 1985, - 320с.

Логинов И.З. Проектирование литейных цехов. - Минск.: Высшая школа, 2005 , - 320 с.