Содержание

Введение………………………………………………………………….…стр. 2

Технологические особенности изготовления отливок ответственного назначения из алюминиевых сплавов……………………………….……стр. 3

Технологические потоки в литейном цехе…………………………….…стр. 4

Технологический процесс УПК «МИСиС»………………………….…….стр. 4

Участок изготовления форм и смесей……………………………………..стр. 8

Финишные операции………………………………………………………стр. 19

Экологическая характеристика литейного цеха, охрана окружающей среды и охрана труда………………………………………………………………..стр. 20

Описание установок……………………………………………………….стр. 22

Введение

Учебно-производственный комплекс кафедры технологии литейных процессов расположенный на территории учебно-научно-производственной базы «Теплый стан» позволяет выпускать молодых специалистов-литейщиков, подготовленных как теоретически, так и практически. Учебно-производственная программа реализуется по направлениям:

• Производство отливок ответственного назначения из алюминиевых, магниевых и медных сплавов, а также из специальных чугунов;

• Художественная обработка металлов;

• Производство слитков из прецизионных алюминиевых и медных сплавов способом непрерывного литья;

• Изготовление модельной оснастки.

Производственная площадка кафедры оборудована установкой непрерывного литья, большим количеством плавильных агрегатов для выплавки широкой номенклатуры сплавов, печью для термической обработки отливок и слитков, станком с числовым программным управлением для механической обработки пластиков и древесины, а также вспомогательным оборудованием.

1 Технологические особенности изготовления отливок ответственного назначения из алюминиевых сплавов

В условиях учебно-производственного комплекса изготавливается ряд отливок как общего, так ответственного назначения из алюминиевых и магниевых сплавов для нужд авиастроения, номенклатура отливок представлена в таблице 1.

Таблица 1 – Номенклатура отливок изготавливаемых из алюминиевых и магниевых сплавов

№		Наименование изделия	Наименование отливок	Материал
1		Хомут	ЩЖ.86.650.84	АК7ч
2		Хомут	ЩЖ.86.650.85	АК7ч
3		Хомут	ЩЖ.86.650.86	АК7ч
4		Хомут	ЩЖ.86.650.87	АК7ч
5		Хомут	ЩЖ.86.650.88	АК7ч
6		Корпус редуктора	ПД14	АК7ч
7		Корпус редуктора	КС185	МЛ10
8	Крыльчатка				Никалин
9	Корпус крыльчатки				Никалин

2 Технологические потоки в литейном цехе.

Структура учебно-производственного комплекса «МИСиС»

УПК «МИСиС» состоит из следующих участков:

1. Шихтовой участок

2. Участок изготовления и ремонта модельной оснастки

3. Плавильный участок

4. Участок литья слитков

5. Участок изготовления форм и стержней

6. Участок термической обработки

7. Участок финишных операций

8. Склад модельной оснастки

9. Склад формовочных материалов

10. Участок изготовления модельных блоков и керамических форм

11. Класс лепки моделей и изготовления гипсовых форм

12. Участок прокалки керамических форм

13. Участок вакуумной плавки

14. Участок финишных операций и нанесения декоративных покрытий

15. Участок центробежного литья

3 Технологический процесс УПК «МИСиС»

На шихтовой двор поступают шихтовые материалы: чушки, флюсы, поставляемые автомобильным транспортом. Разгрузка их производится вручную с помощью специальных тележек. Шихтовые материалы, применяемых для изготовления сплавов, закупаются и хранятся на стеллажах шихтового участка. Отходы собственного производства (брак, литниковые системы) поступают в цех с помощью специальных тележек. Перед плавкой шихтовые материалы распиливают механической пилой, взвешивают на точных электронных весах и сушат в Термокерамической прокалочной печи модели 1200В. Транспортировка и загрузка шихтовых материалов производится вручную, с помощью рохли или кран-балки. Плавка металла производится в индукционных тигельных электропечах и в печах сопротивления.

Основные технические характеристики УИП-63-10-0,1хT(Mg)-УХЛ4 предоставлены в Таблице 2.

Таблица 2 - Основные технические характеристики УИП-63-10-0,1хT(Mg)-УХЛ4

Наименование показатели	Значение
Ёмкость электропечи по магнию, кг	100
Мощность питающего преобразователя частоты, кВт	63
Число фаз питающей сети	З
Число фаз контурной цепи	1
Частота тока питающей сети, Гц	50
Номинальная частота тока контурной цепи, кГц	10
Номинальное напряжение питающей сети, В	380
Максимальное напряжение на индукторе, В	800
Допустимая температура перегрева металла, С	800
Расход воды на охлаждение, м /ч:
Станция охлаждения С0-20 П (техническая вода)	4,3
Блок конденсаторов (дистиллированная вода)	2,2
Преобразователь частоты (дистиллированная вода)	3,0
Расход воздуха на охлаждение индуктора печи, м3/ч (при 100 Па)	1200

Чертеж печи см. Приложение 1.

Плавка алюминия.

Шихтовой материал в виде чушек транспортируют на заливочный плац с помощью тележки, предварительно взвесив нужное количество. Далее вручную загружают в печь, высушив тигель в термокерамической прокалочной печи модели 1200В, на пульте управления выставляют необходимую частоту и включают водяную систему охлаждения. В течение 2-2,5 часов печь нагревается до температуры выше температуры плавления металла (температура плавления алюминия 660 °С). В процессе плавки плавильщик контролирует показатели мощности, напряжения и тока по индикаторам на пульте управления. В случае неполадок необходимо выключить питание, позвать мастера и устранить неисправность. После полного расплавления металла измеряют температуру, используя хромель-алюмелевую термопару в стальном кожухе, подключенную к портативному измерителю, и берут пробу на химический анализ. В случае несоответствия химического состава расплава требованиям его дошихтовывают с помощью лигатур или расшихтовывают с помощью чистого металла и повторно берут пробу. После достижения заданного химического состава и температуры жидкий металл сливают в подвесной носковый ковш и с помощью кран-балки разливают по формам, остатки сливают в стальные изложницы.

Fe = до 1,5 %

Si = 6 – 8 %

Mn = до 0,5 %

Al = 89,6 – 93,8 %

Cu = до 0,2 %

Pb = до 0,05 %

Be = до 0,1 %

Mg = 0,2 – 0,4 %

Zn = до 0,3 %

Sn = до 0, 01 %

Примесей всего 2 %

Ti + Zr < 0,15 %

Плавка магния.

Шихтовой материал в виде чушек транспортируют на заливочный плац с помощью тележки, предварительно взвесив нужное количество. Далее вручную загружают в печь, высушив тигель в термокерамической прокалочной печи модели 1200В, на пульте управления выставляют необходимую частоту и включают воздушную систему охлаждения. Использование водяной СО не предусмотрено для обеспечения пожарной безопасности. В течение 2-2,5 часов печь нагревается до температуры выше температуры плавления металла (температура плавления магния 651 °С). В процессе плавки плавильщик контролирует показатели мощности, напряжения и тока по индикаторам на пульте управления. В случае неполадок необходимо выключить питание, позвать мастера и устранить неисправность. После полного расплавления металла измеряют температуру, используя хромель-алюмелевую термопару в стальном кожухе, подключенную к портативному измерителю, и берут пробу на химический анализ. В случае несоответствия химического состава расплава требованиям его дошихтовывают с помощью лигатур или расшихтовывают с помощью чистого металла и посторно берут пробу. После достижения заданного химического состава и температуры жидкий металл сливают в подвесной носковый ковш под защитной средой (аргон + элегаз) и с помощью кран-балки разливают по формам, остатки сливают в стальные изложницы и присыпают флюсом ВИ-2 или припыляют серой в случае возгорания.

При заливке сплав имеет следующий химический состав:

Fe = до 0,01 %

Si = до 0,03 %

Ni = до 0,005 %

Al = до 0,02 %

Cu = до 0,03 %

Zr = 0,4 – 1 %

Be = до 0,001 %

Mg = 95,18 - 97,3 %

Zn = 0,1 - 0,7 %

Y = 2,2 - 2,8 %