Проект титанового цеха литья ЛВМ

… - номинальный вес отливок-представителей, кг;

… - расход металла на отливки-представители, кг.

 

3. Средняя металлоемкость:

 

, где

… - годовое производство форм для отливок-представителей, шт.;

… - металлоемкость формы для каждой отливки – представителя соответственно, кг;

- годовое количество изготовляемых  форм в весовой группе или  в цехе в целом, шт.

 

4. Количество жидкого  металла, потребное на годовое  производство каждой из отливок-представителей, т:

 

 

5. Общее количество  металла на производство годных  отливок:

 

 

6. Количество литников, прибылей и выпоров, возвращаемых на переплав:

 

, где

 

ТВГ- средний технологический  выход годного;

- количество жидкого металла,  покрывающего брак отливок, т.

 

, где

 

Б_Р - принятый брак отливок, % (5%).

 

7. Количество возвратных потерь:

 

8. Суммарное количество жидкого  металла, необходимого для производства отливок согласно производственной программе цеха:

 

 

Результаты и необходимые данные об отливках-представителях оформляем в таблицу 1.4.

 

, где

- безвозвратные потери на  угар, т;

U - угар, характерный для сплава и плавильного агрегата, в котором выплавляется сплав, % (5%).

 

9. Выход годного от металлозавалки (%):

, где

- общий номинальный вес выпускаемых  в год отливок по цеху в  целом, т;

-соответствующий вес шихтовых  материалов согласно балансу  металла, т.

В расчет необходимого количества жидкого металла необходимо учитывать ве  литниково-питающих систем (ЛПС). Расчет приведен в табл. 1.5.

На основе полученных результатов составляем баланс металла (табл. 1.6),

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Плавка титанового сплава и центробежная заливка его в  форму производится в вакуумных дуговых гарнисажных печах с расходуемым электродом. Расходуемым электродом служит слиток заданного химического состава диаметром от 280 мм до 330 мм и длинной до 340 мм.

Преимущества вакуумных  дуговых гарнисажных печей:

1. оптимальные режимы выплавки сложных сплавов;
2. высокая производительность, достигаемая благодаря большим значениям удельной мощности;
3. простота и удобство обслуживания печи, хорошие санитарно-гигиенические условия;
4. возможность быстрого перехода с выплавки сплава одной марки на другую.

Техническая характеристика печи ВДЛ-4М:

1. производительность печи – 0,1 т/час;
2. установленная мощность – 200 кВт;
3. расход электроэнергии – 900 кВт ∙ час/т;

Металлургические показатели:

1. Т_max = 3400⁰С;
2. угар и безвозвратные потери 5%.

Определяем количество плавок на годовую программу для двух печей с разной емкостью тигля. Все данные сводим в таблицу 1.7.

Действительный годовой  фонд времени  =3815 ч

Определяем количество печей с ёмкостью тигля 0,2 т.

, где

- количество плавок, шт.;

- время плавки, ч;

- действительный фонд времени,  ч.

Принимаем одну печь с  емкостью тигля 0,2 т.

Определяем количество печей с ёмкостью тигля 0,25 т.

 

Таблица 1.7     

Годовое количество плавок для каждой отливки

 

№ п/п	Марка сплава	Наименование отливки	Номинальный вес отливки, кг	Годовой расход жидкого металла на отливку, т	Количество плавок на годовую программу, шт. (емкость тигля 0,2 т.)	Количество плавок на годовую  программу, шт. (емкость тигля 0,25 т.)
1	2	3	4	5	6	7
1	ВТ20Л	Шарнир мужской	0,24	4,216		16,9
2	ВТ20Л	Шарнир женский	0,25	5,807	29,0
3	ВТ5Л	Основание	0,32	7,281		29,1
4	ВТ5Л	Стойка	0,5	6,968		27,9
5	ВТ20Л	Тройник	0,48	4,551	22,8
6	ВТ5Л	Патрубок	0,95	22,067		88,3
7	ВТ5Л	Тройник	0,86	28,13	140,7
8	ВТ20Л	Штуцер	0,5	14,147	70,7
9	ВТ20Л	Штуцер	0,8	9,102	45,5
10	ВТ20Л	Кронштейн	1	9,7		38,8
11	ВТ5Л	Заслонка	0,39	2,651		10,6
12	ВТ5Л	Стойка	0,64	13,492		54,0
13	ВТ20Л	Кронштейн	0,78	26,692		106,8
14	ВТ20Л	Шарнир	1,1	24,335	121,7
15	ВТ20Л	Рычаг	1,28	14,442		57,8
16	ВТ20Л	Угольник	1,3	18,391	92,0
17	ВТ20Л	Шток	1,67	14,812	74,1
18	ВТ5Л	Опора	1,75	59,488		238,0
19	ВТ20Л	Кронштейн	2,05	8,372	41,9
20	ВТ5Л	Кронштейн	1,8	12,649		50,6
21	ВТ20Л	Корпус	2,24	37,405	187,0
	Итого				825,4	718,8

 

Принимаем одну печь емкостью 0,25 т.

Определяем коэффициент  загрузки оборудования

    

1.5.Модельное,сборочное,подготовительное  отделения

 

Особенности модельного отделения – полный локальный  цикл изготовления конечного готового продукта – модельного блока. Цикл охватывает следующие основные операции:

1. расплав модельного состава;
2. сборка пресс-форм;
3. запрессовка пресс-форм модельной массой;
4. разборка пресс-форм, доводка моделей, контроль моделей;
5. изготовление ЛПС;
6. сборка модельных блоков;
7. контроль модельных блоков.

 

Для определения количества оборудования необходимо рассчитать годовой расход модельной массы. Расчет приведен в табл. 1.8.

 

Таблица 1.8

Ведомость расхода модельной  массы

 

№ п/п	№ детали	Вес модели, кг.	Количество моделей на годовую программу, шт.	Количество моделей в пресс-форме, шт.	Количество моделей на годовую программу (с учётом брака 2%), шт.	Вес моделей .на годовую  программу (с учётом брака 2%), т	Вес модели ЛПС, кг.	Количество моделей ЛПС на годовую программу, шт.	Вес моделей ЛПС на годовую программу, т
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	84-00-038	0,05	4977	1	5077	0,25	0,17	3532	0,59
2	84-00-089	0,05	5807	1	5923	0,30	0,18	4882	0,86
3	94-13-163	0,07	6636	1	6769	0,47	0,22	4486	1,00
4	94-10-636	0,11	4645	1	4738	0,52	0,35	2536	0,88
5	84-13-262	0,10	3318	1	3384	0,34	0,34	1661	0,56
6	СТв5-40-330	0,20	5807	1	5923	1,18	0,66	4931	3,26
7	94-10-606	0,18	7632	1	7785	1,40	0,60	7139	4,28
8	94-13-164	0,11	8959	1	9138	1,01	0,35	5320	1,85
9	94-10-610	0,17	3318	1	3384	0,58	0,56	2240	1,25
10	Э 94-03-2074	0,21	3152	1	3215	0,68	0,70	1796	1,25
11	83-04-023	0,08	2323	1	2369	0,19	0,27	1207	0,33
12	84-04-245	0,13	5973	1	6092	0,79	0,45	4221	1,88
13	94-10-583	0,16	9126	1	9308	1,49	0,54	7065	3,83
14	15Д-291	0,23	6636	1	6769	1,56	0,76	4297	3,29
15	31В-147	0,27	2821	1	2877	0,78	0,89	2397	2,13
16	701.3200	0,27	4479	1	4569	1,23	0,91	2656	2,41
17	93И-642	0,35	2439	1	2488	0,87	1,16	1801	2,09
18	26З-161	0,37	11614	1	11846	4,38	1,22	6076	7,41
19	58Д-243	0,43	1327	1	1354	0,58	1,43	755	1,08
20	3Д-66	0,38	1991	1	2031	0,77	1,25	1406	1,76
21	32Д-29	0,47	4314	1	4400	2,07	1,56	3490	5,45
	Итого				109439	21,44		73895	47,43
	Всего								68,87

Модельное отделение

 

Среднечасовая производительность барабана для варки модельной  массы модели 651 Действительный годовой фонд времени  Потребное годовое количество модельной массы Коэффициент неравномерности

 

Необходимое количество барабанов:

Принимаем один барабан.

 

Среднечасовая производительность модельной шприц-машины модели 6А54 Действительный годовой  фонд времени Количество съёмов на годовую программу Коэффициент неравномерности Коэффициент производительности

Необходимое количество модельных шприц-машин:

Принимаем 7 шприц-машин.

 

Среднечасовая производительность модельной шприц-машины для ЛПС 6А54 Действительный годовой фонд времени Количество съёмов на годовую программу Коэффициент неравномерности Коэффициент производительности

Необходимое количество модельных шприц-машин для ЛПС:

 

Принимаем две шприц-машины для ЛПС.

Среднечасовая производительность сборщицы моделей Действительный годовой  фонд времени Количество блоков на годовую программу Коэффициент выполнения норм

Необходимое количество сборочных столов:

Принимаем три сборочных  стола.

Отделение подготовки форм

 

Станок для подрезки ЛПС   - 1 шт.

Среднечасовая производительность автоклава Действительный годовой  фонд времени Количество съёмов на годовую программу Коэффициент неравномерности Коэффициент производительности

Необходимое количество автоклавов:

Принимаем один автоклав.

 

Ванна для подготовки форм – 1шт.

Сушило  - 1 шт.

 

Оборудование для приготовления  огнеупорного покрытия рассчитывается с использованием данных табл.1.9.

 

Среднечасовая производительность бака для  

приготовления суспензии

Действительный годовой фонд времени   

Потребное годовое количество суспензии  

Коэффициент неравномерности    

Необходимое количество баков:

        

Принимаем один бак   Среднечасовая производительность для приготовления суспензии Действительный годовой фонд времени  Потребное годовое количество суспензии Коэффициент неравномерности

Необходимое количество барабанов:

Принимаем три бака.

Среднечасовая производительность прокалочной печи Действительный годовой  фонд времени Количество съёмов на годовую программу Коэффициент неравномерности Коэффициент производительности

Необходимое количество прокалочных печей:

Принимаем три прокалочных  печи.

 

Отделение обсыпки

 

Обсыпка форм производится на автоматической формовочной линии, работа которой описана ниже в пункте 2.2. Расчет годовой потребности линии в исходных формовочных материалах приведен в табл. 1.9

 

 
1.5.3 Термическое  отделение

 

Для снятия внутренних напряжений после заварки титановые отливки подвергают неполному отжигу с нагревом в воздушной атмосфере. Для снятия напряжений в сложных корпусных отливках, их подвергают отжигу с нагревом в защитной атмосфере. В качестве защитной атмосферы применяется аргон по ГОСТ 10157-79.

Среднечасовая производительность термической печи Действительный годовой фонд времени Количество отливок на годовую  программу Коэффициент неравномерности Коэффициент производительности

 

Необходимое количество термических  печей:

Принимаем четыре термические  печи.

1.5.4 Очистное  отделение

 

В очистном отделении  литейного цеха выполняются следующие операции: отделение литников и прибылей, зачистка и исправление дефектов литья, термообработка отливок.