Цехи литья в кокиль

Литье по газифицируемым моделям

Затраты на 1 отливку корпуса планетарного редуктора из серого чугуна по Газифицируемым моделям и в сырые песчано-глинистые формы на автоматической линии производительностью 120 ф/ч (объем производства 1,5млн. отливок) в марках ФРГ

Наименование затрат	ЛГМ	ПГФ	ПГФ-ЛГМ
Изготовление стержней	0,01	4,2	- 4,19
Модельная оснастка	2,8	0,01	+ 2,79
Модель и форма, формовка	1,1	0,02	+ 1,08
Покраска моделей и стержней	0,5	0,01	+ 0,49
Износ оснастки	0,3	0,65	- 0,35
Энергозатраты	0,23	0,6	- 0,37
Формовочные материалы	0,01	1,2	-1,19
Металл на отливку	2,7	3,2	- 0,5
Брак	0,4	1,2	- 0,8
Очистка	0,25	0,8	- 0,55
Механообработка	0,2	1,2	-1,0
ИТОГО	8,5	13,09	- 4,59

Табл. 19.10

- Если убрать статью «изготовление стержней», которой нет у ЛГМ, остальные статьи в примерном равновесии.

- Характерна более дорогая разовая модель, так как их много.

- В единичном производстве средних и крупных отливок стоимость моделей у ЛГМ в 5-6 раз ниже.

Итог: В массовом и серийном производстве целесообразно изготавливать отливки 2…5 группы сложности, которые требуют не менее одного сложного стержня в ПГФ.

Характеристика выпускаемых отливок по развесу при массовом и серийном производстве:

Чугунные отливки до 50 кг

Стальные отливки до 10 кг

Отливки из Al сплавов до 20 кг

При этом показатели точности выше 5 класса

шероховатость поверхностиRz 40,

то есть показатели хуже, чем при ЛВМ на 1…2 класса.

В единичном производстве ≤ 3…4 штук изготавливают отливки массой до 5 т 1…3 группы сложности.

Технологический процесс отливок разной массы существенно различается:

Мелкие отливки – модельные «елочки» из отливок с общим стояком, формовка в сухой песок.

Крупные отливки – одна модель, формовка в обычные формовочные смеси.

Средние отливки – одна модель, формовка в песок или формовочную смесь.

Обычно целесообразная серийность изготовления отливок в кокиль вытекает из средней стойкости кокилей для отливок разной массы из разных сплавов.

Средняя стойкость кокилей.

Тип отливок	Сплав
	сталь	чугун	алюминий
Мелкие	400…600	5000 и более	100000 более
Средние	100…300	1000…5000	десятки тыс.
Крупные	50…100	200…4000	3000…5000
Весьма крупные	10…50

Табл. 19.11

На плугах из ВЧ стойкость кокиля 10…12 тыс.

Для отливок из медных сплавов стойкость– 1,0…8,0, 10,0 тыс.шт.

Минимальная серия отливок из черных сплавов

может быть для мелких и средних отливок ³ 400

крупных отливок ³ 20

для простых отливок из Al сплавов ³ 1,5 тыс. шт.

сложных отливок ³12…15 тыс. шт.

Так как стоимость оснастки для литья в кокиль всегда выше, чем для литья в разовую песчаную форму, должны четко выявляться преимущества кокильного варианта с позиций качества отливки (точность, шероховатость поверхности и в итоге объем механической обработки) или другие качественные характеристики. Например: плотность отливок из чугуна и т.д.

При минимальной серийности стремятся максимально упростить конструкцию кокиля с минимальным числом элементов кокиля и его подвижных систем, используя универсальные, выпускаемые промышленностью кокильные машины.

В серийном производстве обычно однопозиционные машины.

В массовом, крупносерийном производстве – многопозиционные (4,6 и 8 позиционные).

Производительность кокильных машин зависит от длительности технологического цикла. Величина цикла t_ц равна:

t_ц = t_м + t_п + t_з + t_ох + t_уд

где t_м – машинное время цикла, с

t_п – время подготовки кокиля, с

t_з – время заливки металла, с

t_ох – время охлаждения отливок в кокиле, с

t_уд – время удаления отливок из кокиля, с

Во многих случаях t_ох составляет 60-70% от цикла.

Производительность однопозиционных кокильных машин, циклов/час (ц/ч)

Масса жидкого сплава, кг	Холостой ход, с	Без охлаждения кокиля ц/ч (с)	С охлаждением
Воздух ц/ч (с)	Вода ц/ч (с)
		12 (300)	15 (240)	18 (200)
5-10		8 (450)	10 (360)	12 (300)
10-20		6 (600)	8 (450)	10 (360)
20-40		5 (720)	7 (514)	8 (450)
40-60		4 (900)	5 (720)	6 (600)

Табл. 19.12

Оптимальная мощность цеха:

Чугун, масса отливок до 50 кг 20…25 тыс.т/г

масса отливок до 100 кг 40…80 тыс.т/г

Сталь, масса отливок до 30 кг 60…80 тыс.т/г

Al, масса отливок до 5 кг 5…6 тыс.т/г

масса отливок до 20 кг 10…12 тыс.т/г

Реальная производительность сильно зависит от массы отливки и скорости охлаждения и может более чем на порядок превышать длительность холостого хода.

1.5.5 Цехи литья под давлением (ЛПД)

Классификация отливок для унификации пресс-форм (вариант)

I Отливки с разъемом по торцу и центральным питанием (подводом металла)

II Отливки с разъемом по торцу и боковым питанием

III Отливки с разъемом по какому-то сечению с центральным подводом металла

IV Отливки с разъемом по какому-то сечению и боковым подводом металла

V Отливки в двух половинах пресс-формы с одним или двумя боковыми стержнями в разъеме формы

Так можно снизить целесообразную серийность при ЛПД до сотен штук.

Стойкость пресс-форм Средняя Max

Сплав Zn 100000 250000

Al, Mq 30000 100000

Cu 2000 15000

Масса отливки	Выход годного Al
до0,5 кг	25-35%
0,5-1,0	35-45%
1,0-3,0	45-50%
3,0-5,0	50-55%
5,0-10,0	55-60%

Табл. 19.13

Имеются сопоставления затрат при переводе отливки с кокиля на ЛПД. Естественно в пользу ЛПД (нет песчаных стержней и смесей).

Однако одну и ту же отливку нецелесообразно получать в кокиль и ЛПД. Для этих процессов отливки имеют разную конструкцию.

Машины с холодной камерой прессования – Al, Cu.

Машины с горячей камерой прессования – Zn, Pb.

Возможность полной автоматизации литья, особенно легко на горячекамерных машинах.

Полное разделение потоков изготовления отливок из разных групп сплавов (Al, Zn…), начиная от шихтовки и плавки и кончая траекторий возврата облоя, литников.

Производительность машин ЛПД также как при литье в кокиль существенно зависит от массы отливок, то есть от времени выдержки отливки в пресс-форме.

Оптимальная мощность цехов ЛПД

Сплав Al; Масса отливки до 5 кг 5,0-6,0 тыс.т/год

до 20 кг 10,0-12,0 тыс.т/г

Zn; Масса отливки до 1,0 кг 2,0-3,0 тыс.т/г

до 5 кг 5,0-6,0 тыс.т/г

Сu; Масса отливки до 5 кг 5,0-6,0 тыс.т/г

Дата добавления: 2014-01-05