Здесь можно найти учебные материалы, которые помогут вам в написании курсовых работ, дипломов, контрольных работ и рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.
Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение оригинальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения оригинальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, РУКОНТЕКСТ, etxt.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии так, что на внешний вид, файл с повышенной оригинальностью не отличается от исходного.
Результат поиска
Наименование:
курсовая работа Разработка и совершенствование технологии производства блока цилиндров двигателя Камаз-740
Информация:
Тип работы: курсовая работа.
Добавлен: 03.10.2014.
Год: 2014.
Страниц: 22.
Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%
Описание (план):
Министерство образования и науки Российской
Федерации
Государственное образовательное учреждение
профессионального образования
«МГТУ им. Г.И.Носова»
Курсовая работа
«Разработка и совершенствование
технологии производства блока цилиндров
двигателя Камаз-740»
Выполнил студент: гр ТСАБ-11
Кваснин А.А.
Проверил: доцент Зотов С.В.
г.Магнитогорск 2013
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Блок цилиндров, можно назвать
основой любого двигателя. К нему
крепятся головка блока, агрегаты,
коробка передач, а внутри расположены
поршневая группа и кривошипно-шатунный
механизм. Очевидно, каждый из этих узлов
испытывает нагрузки, а, значит, на блок
действуют большие силы, переменные по
величине и направлению. И, чтобы противостоять
им, блок должен быть достаточно жестким,
т.е. не деформироваться под действием
этих сил.
Сами цилиндры в блоке цилиндров
могут являться как частью отливки блока
цилиндров, так и быть отдельными сменными
втулками, которые могут быть «мокрыми»
или «сухими». Помимо образующей части
двигателя, блок цилиндров несет дополнительные
функции, такие как основа системы смазки —
по отверстиям в блоке цилиндров масло
под давлением подается к местам смазки,
а в двигателях жидкостного охлаждения
основа системы охлаждения — по аналогичным
отверстиям жидкость циркулирует по блоку
цилиндров.
Цель исследования: изучить технологию
производства блока цилиндра.
Объект
исследования: процесс технологии
производства блока цилиндра.
Предмет
исследования: технология производства
блока цилиндра.
Задачи
исследования:
1. Изучить научную литературу по теме.
2. Описать деталь.
3. Проанализировать условия
работы блока цилиндра.
4. Составить требования
к деталям блока цилиндра.
5. Проанализировать, какие
материалы необходимы для изготовления
блока цилиндра.
6. Описать каждый технологический
этап производства детали.
7. Определить тип производства
детали
8. Составить технологическую
схему производства.
1 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ
АНАЛИЗ БЛОКА ЦИЛИНДРА И УСЛОВИЯ
ЕГО РАБОТЫ
1.1 Описание
детали
Блок цилиндров
- литая деталь, служит основой
двигателя внутреннего сгорания. К его
верхней части крепится головка блока,
нижняя часть является частью картера,
в ней имеются опорные поверхности для
установки коленчатого вала.
Блок цилиндров
(или блок-картер) воспринимает нагрузки
от вращающихся и поступательно движущихся деталей.
Наиболее распространенные рядные четырехцилиндровые
двигатели обычно имеют блок, отлитый
из серого легированного чугуна, реже
– алюминия, блок показан на Рисунке 1.
При этом гильзы цилиндров отлиты за одно
целое с блоком, образуя рубашку охлаждения
между гильзами и наружными стенками.
Блок цилиндров имеет в нижней части отверстия
- т.е. постели для вкладышей подшипников
коленчатого вала. Постели обрабатываются
на специальном прецизионном оборудовании
с высокой точностью.
Рисунок 1 – Блок цилиндров Камаз-740
Сами цилиндры могут являться
частью отливки (негильзованный блок),
а могут иметь отдельные сменные гильзы,
которые могут быть «мокрыми» или «сухими».
Сухие гильзы чаще всего запрессовывают
в корпус блока, а мокрые гильзы дополнительно
уплотняют кольцами из различных материалов
таких, как резина, или меди. Отвод теплоты
через гильзы к охлаждающей жидкости зависит
от свойств материала гильзы и её толщины
(чем выше теплопроводность материала
и тоньше стенки гильзы, тем лучше теплоотвод).
Применение
гильзованных цилиндров, несколько
увеличивает стоимость двигателя
и усложняет его сборку, но
упрощает ремонт блока, так как
в этом случае достаточно заменить
гильзы и поршневую группу.
В то
же время у негильзованных
блоков при износе зеркала
цилиндра его необходимо растачивать
и хонинговать, что существенно
усложняет ремонт, так как требуется
обязательная практически полная
разборка двигателя. Кроме того,
к негильзованным блокам предъявляются очень высокие
требования по качеству материала и технологии
отливки.
Вокруг каждого
цилиндра выполнены резьбовые
отверстия для болтов крепления
головки блока. Резьбовые отверстия
не связываются напрямую с
гильзой (что уменьшает деформацию гильзы при затяжке болтов
головки. Небольшая деформация гильз при
затяжке все равно проявляется, но обычно
не превышает 0,010-0,015 мм, хотя может значительно
увеличиться при излишнем затягивании
болтов головки.
Рабочие
поверхности цилиндров и гильз, которые называют зеркалом
цилиндра, обрабатываются с высокой точностью
и имеют очень высокую чистоту. Иногда
на зеркало цилиндра наносят специальный
микрорельеф, высота которого составляет
доли микрометров. Такая поверхность хорошо
удерживает масло и способствует снижению
трения боковой поверхности поршня и колец
о зеркало цилиндра.
Зеркало
цилиндра находится в постоянном
контакте с поршнем и смазывается
моторным маслом, которое разбрызгивается
вращающимися элементами кривошипно-шатунного
механизма. Высокие технологические
свойства металла и качество его обработки
обуславливают необходимое сопротивление
поверхности.
Рубашка охлаждения
предназначена для отвода тепла от стенок
цилиндров и от головки двигателя. Целью
применения водяной система охлаждения
двигателя является не только отвод тепла
от стенок цилиндров, но и поддержание
расчетной рабочей температуры.
На картере
блока цилиндров предусмотрены места
креплений таких элементов, как генератор,
компрессор кондиционера, кронштейнов
крепления, насоса гидроусилителя руля
и др. Картер коленчатого вала может быть
отлит с блоком цилиндров в едином корпусе,
а может присоединяться к нему болтами.
К нижней части картера блока крепится
масляный поддон, который предназначен
для хранения моторного масла. Поддон
обычно изготавливается из стали или алюминиевого
сплава.
1.2 Анализ
условий работы блока цилиндра
Цилиндр
двигателя предназначен для направления
возвратно поступательного движения
поршня, восприятия энергии, выделяющейся
при сгорании топлива, восприятия
и отвода тепла от камеры
сгорания к охлаждающей жидкости,
а так же для крепления коленчатого вала для этого в блоке
цилиндров выполнены каналы для смазки
и охлаждения. В картере блока цилиндров
выполнены постели для крепления коленчатого
вала. Из этого следует, что блок-картер
подвергается:
- воздействию давления
газов;
- силе воздействия газов, которые воспринимаются
резьбовыми соединениями головки блока
цилиндров и опорами коленчатого вала;
- внутренним силам инерции
(изгибающие силы), являющиеся результатом
сил инерции при вращении и
колебаниях;
- внутренним силам кручения
(скручивающие силы) между отдельными цилиндрами;
- крутящемуся моменту
коленчатого вала и, как результат,
силе реакции опор двигателя;
-свободным силам и
моментам инерции, как результат
сил инерции при колебаниях, которые
воспринимаются опорами двигателя;
- боковым силам трения, возникающим при
движении поршня;
-изгибающим нагрузкам
от сил давления газов и
сил инерции, передаваемых через
шатуны от поршней, от коленчатого
вала нагрузки передаются на
коренные опоры коленчатого вала
и изгибают блок;
- трениям с элементами поршня (вызывает механический
износ);
- высоким температурам (вызывает
выжигание и коррозию металла).
В том
случае, если блок цилиндров изготавливается
из алюминиевого сплава, зеркало
цилиндра выполняется в специальной
чугунной вставке (гильзе).
Упругие
деформации блока или вала
приводят к искривлению осей
постелей и шеек коленчатого
вала. В этом случае появляется
износ, неравномерный по ширине
шейки;
Нагрузка,
передаваемая от вкладышей к
постели, при периодическом искривлении
осей приводит к износу поверхностей
самих постелей(такая ситуация характерна,
например, для шатунных подшипников длинных
валов с малым количеством опор (например,
четырехопорный вал рядного шестицилиндрового
двигателя);
1.3 Составление
требований к деталям блока цилиндра
Изучив
условия работы блока-картера, можно
выдвинуть требования к свойствам
блока цилиндров двигателя внутреннего
сгорания, а именно:
-жесткость - характеристика
блока, которая определяет упругие
деформации блока под действием
различных сил. При работе двигателя
коленчатый вал испытывает изгибающие
нагрузки от сил давления газов и сил инерции,
передаваемых через шатуны от поршней.
От коленчатого вала нагрузки передаются
на коренные опоры коленчатого вала и
изгибают блок. При его недостаточной
жесткости это может привести к ускоренному
износу подшипников и выходу двигателя
из строя. Жесткость блока на изгиб обычно
увеличивается при увеличении расстояния
от плоскости разъема коренных подшипников
до нижней плоскости разъема блока и поддона
картера как показано на рисунке 2 , а также
с увеличением ширины блока, толщины стенок.
Особенно это важно для рядных многоцилиндровых
двигателей (с числом цилиндров 5-6).
Рисунок 2 - Увеличение жесткости
блок-картера (а) путем увеличения размера
Н (б)
- сносность отверстий
всех постелей блока;
-одинаковый размер (диаметр)
всех постелей (за исключением
специальных конструкций);
-перпендикулярность осей
постелей и цилиндров;
-параллельность плоскости
разъема блока с головкой и
оси постелей;
-параллельность осей
постелей вспомогательных и распре
делительного валов (если они
установлены в блоке) оси постелей
коленчатого вала;
-отклонения от перпендикулярности
и параллельности не должны
превышать половины рабочего
зазора деталей. При зазоре 0,04+0,06 мм это составляет
не более 0,02+0,03 мм.
1.4 Материалы
для изготовления блока цилиндра
Блок-картер
является одной из самых тяжелых
деталей всего автомобиля и
занимает самое критичное место
для динамики движения: место
над передней осью. Поэтому именно здесь
делаются попытки полностью использовать
потенциал для уменьшения массы. Серый
чугун, который в течение десятилетий
использовался в качестве материала для
блок-картера, все больше и больше заменяется
как в бензиновых, так и в дизельных двигателях
алюминиевыми сплавами. Это позволяет
получить значительное снижение массы.
1.4.1 Серый чугун
Чугун - это
сплав железа с содержанием
углерода более 2 % и кремния более
1,5 %. В сером чугуне избыточный
углерод содержится в форме графита. Для блок-картеров
дизельных двигателей использовался и
используется чугун с пластинчатым графитом,
который получил свое название по расположению
находящегося в нем графита. Другие составляющие
сплава - это марганец, сера и фосфор в
очень маленьких количествах.
Чугун с
самого начала предлагался как
материал для блок-картеров серийных
двигателей, т. к. этот материал не
дорог, просто обрабатывается и
обладает необходимыми свойствами.
Легкие сплавы долго не могли
удовлетворить этим требованиям. Автопроизводители используют
для своих двигателей чугун с пластинчатым
графитом вследствие его особенно благоприятных
свойств, а именно:
-хорошая теплопроводность;
-хорошие прочностные
свойства;
-простая механообработка;
-хорошие литейные свойства;
-очень хорошее демпфирование.
Выдающееся
демпфирование - это одно из отличительных
свойств чугуна с пластинчатым
графитом. Оно означает способность
воспринимать колебания и гасить
их за счет внутреннего трения.
Благодаря этому, значительно улучшаются
вибрационные и акустические характеристики
двигателя.
Хорошие
свойства, прочность и простая
обработка делают блок-картер
из серого чугуна и сегодня
конкурентоспособным Благодаря высокой
прочности, бензиновые двигатели
и дизельные двигатели и сегодня
делаются с блок-картерами из
серого чугуна. Возрастающие требования
к массе двигателя на легковом автомобиле
в будущем смогут удовлетворить только
легкие сплавы.
1.4.2 Алюминиевые
сплавы
Блок-картеры
из алюминиевых сплавов пока
еще относительно новые и используются только
для дизельных двигателей.
Плотность
алюминиевых сплавов составляет
примерно треть по сравнению
с серым чугуном. Но преимущество
в массе имеет такое же соотношение,
т. к. вследствие меньшей прочности
такой блок-картер приходится делать массивнее. Другие
свойства алюминиевых сплавов:
-хорошая теплопроводность;
-хорошая химическая стойкость;
-неплохие прочностные
свойства;
-простая механообработка.
Чистый
алюминий не пригоден для литья
блок-картера, т. к. имеет недостаточно хорошие прочностные
свойства. В отличие от серого чугуна основные
легирующие компоненты добавляются здесь
в относительно больших количествах.
Сплавы
делятся на четыре группы, в
зависимости от преобладающей
легирующей добавки. Эти добавки:
-кремний (Si);
-медь (Си);
-магний (Мд);
-цинк (Zn).
Для алюминиевых
блок-картеров двигателей используются
исключительно сплавы AlSi. Они улучшаются
небольшими добавками меди или
магния.
Кремний
оказывает положительное воздействие
на прочность сплава. Если составляющая больше
12 %, то специальной обработкой можно получить
очень высокую твердость поверхности,
хотя резание при этом осложнится. В районе
12 % имеют место выдающиеся литейные свойства.
Добавка
меди (2-4 %) может улучшить литейные
свойства сплава, если содержание
кремния меньше 12 %.
Небольшая
добавка магния (0,2-0,5 %) существенно
увеличивает значения прочности.
Для бензиновых
и дизельных двигателей используют
алюминиевый сплав AISi7MgCuO,5. Как видно
из обозначения AISi7MgCuO,5, этот сплав содержит 7 %
кремния и 0,5 % меди.
Он отличается
высокой динамической прочностью.
Другими положительными свойствами
являются хорошие литейные свойства
и пластичность. Правда, он не
позволяет достичь достаточно
износостойкой поверхности, которая необходима для
зеркала цилиндра. Поэтому блок картеры
из AISI7MgCuO,5 придется выполнять с гильзами
цилиндров.
Прогрессивные
исследователи задумываются об
использовании еще более легкого
материала - магниевого сплава. Были
созданы прототипы двигателей, в которых
металлические гильзы цилиндров устанавливались
в легковесные пластиковые блоки, хотя
эти двигатели оказывались ужасно шумными.
Таким образом,
для алюминиевого блока-картера
двигателя необходимо использовать
исключительно сплавы AlSi, а именно АЛ4. Они
улучшаются небольшими добавками меди
или магния. Кремний оказывает положительное
воздействие на прочность сплава. Если
составляющая больше 12 %, то специальной
обработкой можно получить очень высокую
твердость поверхности, хотя резание при
этом осложнится. В районе 12 % имеют место
выдающиеся литейные свойства.
Добавка меди (2-4
%) может улучшить литейные свойства
сплава, если содержание кремния
меньше 12 %. Небольшая добавка магния
(0,2-0,5 %) существенно увеличивает
значения динамической прочности.
Другими положительными свойствами являются
хорошие литейные свойства и пластичность.
Правда, он не позволяет достичь достаточно
износостойкой поверхности, которая необходима
для зеркала цилиндра. Поэтому блок картеры
из АЛ4 придется выполнять с гильзами цилиндров.
1.4.3. Анализ материалов
Чугунный
блок наиболее жёсткий, а значит — при
прочих равных выдерживает наиболее высокую
степень форсировки и наименее чувствителен
к перегреву. Теплоёмкость чугуна примерно
вдвое ниже, чем алюминия, а значит двигатель
с чугунным блоком быстрее прогревается
до рабочей температуры. Однако, чугун
весьма тяжёл (в 2,7 раза тяжелее алюминия),
склонен к коррозии, а его теплопроводность
примерно в 4 раза ниже, чем у алюминия,
поэтому у двигателя с чугунным картером
система охлаждения работает в более напряжённом
режиме.
Алюминиевые
блоки цилиндров лёгкие и лучше охлаждаются,
однако в этом случае возникает проблема
с материалом, из которого выполнены непосредственно
стенки цилиндров. Если поршни двигателя
с таким блоком сделать из чугуна или стали,
то они очень быстро износят алюминиевые
стенки цилиндров. Если же сделать поршни
из мягкого алюминия, то они просто «схватятся»
со стенками, и двигатель мгновенно заклинит.
Плотность алюминиевых сплавов составляет
примерно треть по сравнению с серым чугуном.
Но преимущество в массе имеет такое же
соотношение, т. к. вследствие меньшей
прочности такой блок-картер приходится
делать массивнее. Другие свойства алюминиевых
сплавов:
-хорошая теплопроводность;
-хорошая химическая
стойкость;
-неплохие прочностные
свойства;
-простая механообработка.
Механические свойства
приведены в таблице 1:
Таблица 1 – механические свойства
материалов
Sв – Предел кратковременной прочности,
МПа
ST – Предел пропорциональности,
МПа
HB – Твердость по
Бринеллю, МПа
Вывод: в данной
главе проведен анализ материалов, из
которых изготавливается блок цилиндров.
Блок цилиндров двигателя Камаз-740 изготавливается
из чугуна, так как чугун выдерживает наиболее
высокую степень форсировки и наименее
чувствителен к перегреву. Теплоёмкость
чугуна примерно вдвое ниже, чем алюминия,
а значит, двигатель с чугунным блоком
быстрее прогревается до рабочей температуры.
2 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ
ПРОИЗВОДСТВА ДЕТАЛИ
2.1 Технологическая
схема производства детали
Рисунок 3 – технологическая
схема производства
2.2 Доменное
производство
Доменное производство, производство
чугуна восстановительной плавкой железных
руд или окускованных железорудных концентратов
в доменных печах. Доменное производство
– отрасль чёрной металлургии.
Исходными материалами (шихтой) в
доменном производстве являются: железная
руда, марганцевая руда, агломерат, окатыши,
а также горючее и флюсы. Широкое применение
в шихте доменных печей получил офлюсованный
агломерат (свыше 90%), который содержит
50-60% Fe при основности 1,1-1,3; расширяется
применение офлюсованных окатышей. Важнейшие
свойства железосодержащих шихтовых материалов,
определяющие технико-экономически показатели
доменной плавки: содержание железа, состав
пустой породы, количество вредных примесей,
а также гранулометрический состав, прочность
и восстановимость. Получает распространение
плавка с заменой части кокса газообразным,
жидким или твёрдым топливом, вдуваемым
в горн доменной печи. В качестве флюсов
используется известняк, иногда доломит.
Основные виды чугуна, выплавляемого
в доменных печах: предельный чугун, используемый
для производства стали в сталеплавильных
агрегатах; литейный, идущий для чугунных
отливок; специальные чугуны. Побочные
продукты: доменный газ теплота сгорания
3,6-4,6 Мдж/м3 (850-1100 ккал/м3) после очистки
от пыли используется для нагрева дутья
в воздухонагревателях, а также в заводских
котельных установках, коксохимических,
агломерационных и некоторых др. цехах;
доменный шлак находит применение главным
образом в промышленности строительных
материалов; колошниковая пыль, выносимая
из печи и улавливаемая системой газоочистки,
содержащая 30-50% Fe, возвращается в шихту
доменных печей после её предварительного
окускования (главным образом путём агломерации).
Доменная
печь Рисунок 4 представляет собой
шахтную печь круглого сечения; футерована
огнеупорной кладкой (верхняя часть шамотным
кирпичом, нижняя – преимущественно углеродистыми
блоками). Для предотвращения разгара
кладки и защиты кожуха печи от высоких
температур используют холодильники,
в которых циркулирует вода. Кожух печи
и колошниковое устройство поддерживаются
колоннами, установленными на фундаменте.
Шихта подаётся на колошник
печи скипами, реже ленточными конвейерами.
Скипы разгружаются в печь через приёмную
воронку и засыпной аппарат, установленный
на колошнике. Воздух (дутьё) от воздуходувных
машин подаётся в печь через воздухонагреватели
(в которых нагревается до 1000-1200°С) и фурменные
приборы, установленные по окружности
горна. Через фурмы вводится также дополнительное
топливо (природный газ, мазут или угольная
пыль).
Продукты плавки выпускаются
в чугуновозные и шлаковые ковши через
лётки, расположенные в нижней части горна.
Образующийся в печи колошниковый газ
отводится через газоотводы, расположенные
в куполе печи.
Расстояние между осью чугунной
лётки и нижней кромкой большого загрузочного
конуса в опущенном состоянии называется
полезной высотой доменной печи, а соответствующий
объём – полезным объёмом доменной печи.
Мощные доменные печи имеют полезный объём
2000-3000 м3 и являются одними из крупнейших
в мире. Директивы по 9-му пятилетнему плану
предусматривают строительство доменных
печей объёмом 5000 м3.
Работа доменной печи начинается
с её задувки. При этом горн и заплечики
загружаются коксом, а шахта – так называемой
задувочной шихтой. В полностью загруженную
печь подаётся нагретое дутьё (уменьшенное
количество), кокс воспламеняется, и начинается
опускание материалов. Первый выпуск чугуна
и шлака производится через 12-24 ч, после
чего количество дутья и рудная нагрузка
(отношение массы руды к массе кокса в
подаче) постепенно увеличиваются, и через
несколько дней после задувки доменная
печь достигает нормальной производительности.
Рисунок 4 - Доменная печь ШПД-39
Непрерывная работа (кампания)
доменной печи от задувки до выдувки (остановки
на капитальный ремонт) продолжается 5-6,
а в некоторых случаях 8-10 лет и более, в
течение которых печь 1-2 раза останавливается
на так называемый средний ремонт для
замены изношенной кладки шахты. Выплавка
чугуна на мощных печах за одну кампанию
достигает 5-8 млн. т чугуна и более.
Управление работой (ходом)
доменной печи заключается в регулировании
(в соответствии с качеством сырых материалов
и видом выплавляемого чугуна) состава
шихты, количества, температуры и влажности
дутья, а также величины подачи или последовательности
загрузки отдельных компонентов шихты
и уровня засыпи. Ход доменной печи контролируется
измерительными приборами, регистрирующими
основные параметры загрузки, дутья, колошникового
газа, температуру кладки печи на разных
горизонтах.
Получили распространение плавка
с вдуванием дополнительных видов топлива,
обогащением дутья кислородом и работа
с повышенным давлением колошниковых
газов. При повышении давления на колошнике
уменьшается перепад давлений между низом
и верхом доменной печи; это обусловливает
более ровный сход шихты, улучшает восстановительную
работу Иллюстрации к статье на тему "Доменное
производство". газов, уменьшает вынос
пыли.
Доменное производство характеризуется
высокой степенью автоматизации. На современной
доменной печи автоматически осуществляются
все операции шихтоподачи: набор компонентов
шихты с отсевом мелочи, взвешивание, транспортировка
на колошник и загрузка в печь по заданной
программе. Автоматически поддерживаются
оптимальный уровень засыпи и распределение
шихтовых материалов на колошнике, давление
колошникового газа, расход воды на охлаждение,
температура и влажность дутья, а также
содержание в нём кислорода и расход природного
газа. Автоматизировано переключение
воздухонагревателей и управление режимом
их нагрева. Автоматические анализаторы
обеспечивают непрерывную регистрацию
состава колошникового газа и дутья. Внедряются
системы автоматического регулирования
подачи дутья и природного газа как по
общему расходу, так и по отдельным фурмам.
Новые доменные печи оснащаются
системами централизованного контроля
и управления, которые обеспечивают усреднение
показателей приборов и подсчёт комплексных
показателей работы печи. Ведутся работы
по комплексной автоматизации Доменное
производство, в том числе управления
тепловым режимом доменной печи с помощью
ЭВМ.
2.3 Вторичное
расплавление
Вагранка
представляет собой шахтную печь,
основой которой является сварной
металлический кожух 1, футерованный
изнутри огнеупорным кирпичом 2.
Щель между кожухом и футеровкой
засыпается сухим кварцевым песком 3. В
верхней части вагранки находится загрузочное
окно 4. Часть шахты вагранки, расположенная
ниже загрузочного окна, футеруется чугунными
пустотелыми кирпичами 5, которые предохраняют
ее от разрушения при загрузке шихты 7.
Загружают вагранку Рисунок
4 с помощью скипового подъемника или консольного
крана. Верхняя часть вагранки заканчивается
искрогасителем 6.
Рисунок 4-Вагранка
Для поддержания
горения в вагранке через специальные
отверстия 8, называемые фурмами, подается
воздух (дутье), нагнетаемый вентилятором.
Расплавленный чугун по поду 9, расположенному
в нижней части шахты, стекает через специальное
отверстие и желоб в копильник 10. В начале
работы в вагранку загружают слой кокса
высотой 500—1500 мм и поджигают его. Этот
слой кокса называется холостой колошей.
Затем на холостую колошу загружают рабочую
коксовую колошу, флюс и первую порцию
металлической шихты. После загрузки материалов
через фурмы подают воздух, необходимый
для горения топлива. В плавильном поясе
чугун и шлаки расплавляются и стекают
в горн вагранки. Образующиеся газы, поднимаясь
вверх, нагревают металлическую шихту
и топливо, а затем уходят в трубу. По мере
сгорания кокса и плавления чугуна загружаемая
в вагранку шихта опускается вниз, а на
ее место загружают новые порции шихтовых
материалов. В процессе плавки жидкий
чугун скапливается в горне вагранки.
Шлак всплывает на поверхность чугуна
и периодически выпускается через шлаковую
летку. Накопившийся чугун сливается через
летку по желобу в специальный копильник,
а затем в ковш. Производительность вагранок
0,5—30 т чугуна в час.
В целях
пожарной безопасности и предохранения
от загрязнения окружающей местности
вагранки снабжают искрогасителями, которые
одновременно являются и пылеуловителями.
2.4 Литье
детали по выплавляемым моделям
Для данной детали выберем
литье по выплавляемым моделям.
Применяется
в случаях изготовления деталей
высокой точности (например лопатки турбин и т.
п.) Из легкоплавкого материала: парафин,
стеарин и др., (в простейшем случае — из
воска) изготавливается точная модель
изделия и литниковая система. Наиболее
широкое применение нашёл модельный состав
П50С50 состоящий из 50 % стеарина и 50 % парафина,
для крупногабаритных изделий применяются
солевые составы менее склонные к короблению.
Затем модель окунается в жидкую суспензию
на основе связующего и огнеупорного наполнителя.
В качестве связующего применяют гидролизованный
этилсиликат марок ЭТС 32 и ЭТС 40, гидролиз
ведут в растворе кислоты, воды и растворителя
(спирт, ацетон). В настоящее время в ЛВМ
нашли применения кремнезоли не нуждающиеся
в гидролизе в цеховых условиях и являющиеся
экологически безопасными. В качестве
огнеупорного наполнителя применяют:
электрокорунд, дистенсилиманит, кварц
и т. д. На модельный блок (модель и ЛПС)
наносят суспензию и производят обсыпку,
так наносят от 6 до 10 слоёв. С каждым последующим
слоем фракция зерна обсыпки меняются
для формирования плотной поверхности
оболочковой формы. Сушка каждого слоя
занимает не менее получаса, для ускорения
процесса используют специальные сушильные
шкафы, в которые закачивается аммиачный
газ. Из сформировавшейся оболочки выплавляют
модельный состав: в воде, в модельном
составе, выжиганием, паром высокого давления.
После сушки и вытопки блок прокаливают
при температуре примерно 1000 для удаления
из оболочковой формы веществ способных
к газообразованию. После чего оболочки
поступают на заливку. Перед заливкой
блоки нагревают в печах до 1000. Нагретый
блок устанавливают в печь и разогретый
металл заливают в оболочку. Залитый блок
охлаждают в термостате или на воздухе.
Когда блок полностью охладится его отправляют
на выбивку. Ударами молота по литниковой
чаше производится отбивка керамики, далее
отрезка ЛПС.Таким образом получаем отливку.
Преимущества
этого способа: возможность изготовления
деталей из сплавов, не поддающихся
механической обработке; получение отливок
с точностью размеров до 11 — 13 квалитета
и шероховатостью поверхности Ra 2,5—1,25
мкм, что в ряде случаев устраняет обработку
резанием; возможность получения узлов
машин, которые при обычных способах литья
пришлось бы собирать из отдельных деталей.
Литье по выплавляемым моделям используют
в условиях единичного (опытного), серийного
и массового производства.
В силу большого
расхода металла и дороговизны
процесса ЛВМ применяют только
для ответственных деталей.
Процесс литья по выплавляемым моделям
базируется на следующем основном принципе:
• Копия
или модель конечного изделия
изготавливаются из легкоплавкого
материала.
• Эта модель
окружается керамической массой,
которая затвердевает и образует
форму.
• При последующем
нагревании (прокалке) формы модель
отливки расплавляется и удаляется.
• Затем
в оставшуюся на месте удалённого
воска полость заливается металл,
который точно воспроизводит
исходную модель отливки.
2.5 Слесарно-механическа
обработка
Фрезерование
(фрезерная обработка) — обработка
материалов резанием с помощью
фрезы.
Фреза совершает
вращательное, а заготовка — преимущественно
поступательное движение.
В процессе
фрезерования участвуют два объекта — фреза и заготовка. Заготовка
— это будущая деталь.
В данном
случае так как нам нужна расточка,
сверление отверстий то используем концевое
фрезерование.
Рисунок 6-Оборудование для фрезеровки
VB 182 M
Финишная обработка
блока цилиндров - фрезеровка наружной
поверхности, сверление и расточка отверстий.
Для обеспечения
точности, блока обрабатываются за минимальное
и т.д.................
