Введение
Задачей литейного производства является изготовление из металлов и металлических сплавов изделий – отливок, имеющих разнообразные очертания и предназначенных для использования в различных отраслях машиностроения.
Отливки составляют от 40 до 60% массы деталей современных машин и механизмов, из них на долю стальных отливок приходится до 10%.
Оценивая ситуацию с развитием литейного производства в высокоразвитых странах, следует отметить, что наши литейные подразделения должны не только выжить в условиях формирования рыночных отношений, но и стать рентабельной отраслью промышленности, преумножающей валютные поступления в страну за счет экспорта отливок.
Техническое перевооружение литейных цехов должно стать приоритетным направлением инвестиционной политики, так как технологический уровень заготовительной базы определяет и уровень машиностроительной продукции в целом.
Научно – технический прогресс предусматривает развитие и совершенствование литейных технологий, создание малоотходных технологических процессов, комплексной автоматизации производства отливок, обеспечивающих повышение производительности труда, качества продукции и эффективности производства.
Технологический процесс изготовления отливки-представителя
Деталь «Кронштейн» черт. АБ-КС1.00.043 относится ко 2-й группе сложности отливки, её габаритные размеры – 514 мм × 172 мм × 70 мм. Деталь состоит из пластины толщиной 15 мм и габаритами 514х172 мм, выступающими ребрами жесткости толщиной 12 мм высотой 30 мм с одной стороны, и ребром 20 мм высотой 30 мм с другой стороны. Деталь имеет требование к шероховатости поверхности Ra=12 мкм, вследствие чего возникает необходимость в нанесении припуска на все поверхности детали для механической обработки [3, 12].
Деталь типа «Кронштейн» применяется в вагоностроении, она испытывает статические нагрузки.
Рисунок 6 - чертеж отливки «Кронштейн»
| 
|
Рисунок 7 - Изометрия отливки «Кронштейн» в двух положениях
В результате анализа чертежа детали "Кронштейн" определенно, что чертеж содержит все необходимые сведения о размерах, точности, качестве обрабатываемых поверхностей, допускаемые отклонения от правильной геометрической формы.
Деталь Кронштейн: Габариты:
- Материал – Сталь 20ФЛ. - длина 514 мм
- Масса – 9,9 кг - ширина 172 мм
- высота 70 мм
Группа сложности отливки: 2 группа.
Группа ответственности: 1-я, общего назначения.
Деталь имеет простую конфигурацию и может быть изготовлена литьём в песчано-глинистую форму с влажностью от 2,8 до 3,5 и прочностью от 120 до 160 кПа (от 1,2 до 1,6 кг/см) с уровнем уплотнения до твёрдости не ниже 80 единиц.
Для изготовления детали применяется Сталь 20ФЛ, химические свойства которого взяты из ГОСТ 977-88 [12] и описаны ниже, в таблице 20.
Таблица 20 Химсостав стали 20ФЛ
| Марка | Массовая доля элемента, % | ||||
| С | Si | Mn | P не более | S не более | |
| Сталь 20ФЛ | 0,14…0,25 | 0,2…0,52 | 0,7…1,2 | 0,05 | 0,05 |
Механические свойства материала:
временное сопротивление при растяжении 491 Мпа.
Физические свойства материала:
плотность 7,85* 103 кг/м3.
Сталь 20ФЛ применяется для изготовления крупногабаритных деталей грузовых вагонов: корпус автосцепки, тяговый хомут, надрессорная балка и боковая рама тележки.
Стали для отливок (литейные стали) в соответствии с ГОСТ 977-88 [12] обозначаются по тем же правилам, что и качественные и легированные стали. Отличие заключается лишь в том, что в конце наименований приводится буква Л. Литейные стали разделяют на обыкновенные и с особыми свойствами (корозионностойкие, хладостойкие, износостойкие). Стальное фасонное литье используется для изготовления деталей, работающих в условиях статических и ударных нагрузок. При отсутствии литейных пороков (раковин, внутренних напряжений и т.д.) стальное литье не уступает по прочности кованным заготовкам, но отличается низкой себестоимостью. Содержание углерода в стали (первые две цифры в сотых процента) оказывает значительное влияние на литейные свойства. При увеличении содержания углерода повышается жидкотекучесть, но одновременно увеличивается усадка, что приводит к образованию усадочных раковин и пористости. Также ухудшается обрабатываемость и свариемость. Наиболее широко применяется среднеуглеродистая сталь 25Л-35Л. Для отливок с повышенными требованиями по прочности и износостойкости, используют стали 45Л-55Л. Содержание углерода выше 0,55% практически не используется в машиностроении из-за плохой обрабатываемости. В структуре этих, так называемых доэвтектоидных сталей, находятся в различных соотношениях феррит и перлит, что обеспечивает им высокую пластичность [3].
2. Выбор плавильного агрегата