Қарағанды құю зауыты «Қазақмыс» корпорациясының жағдайында қуаттылығы жылына 5 мың тонна болат құю сериялық өндіріс бөлімінің жобасы.
1 Құю цехын жобалау
1.1 Тапсырманы талдау және жобалауда пайдаланылатын негізгі мәліметтер
1.2 Балқыту бөлімшесі
1.3 Қалыптау.құю.босату бөлімшесі
1.4 Өзекше жасау бөлімшесі
1.5 Қалып және өзекше қоспасын дайындау бөлімшесі
1.6 Термиялық өңдеу бөлімшесі
1.7
Цех жоспары мен қималарын ескере отырып қабылданған жобаны баяндау
2 Құйманы дайындаудың технологиялық процесін таңдау
2.1 Бөлшектің тағайындалуы және техникалық сипаттамасы
2.2 Бөлшектің ажырама сызығын таңдау
2.3 Құю жүйелерінің конструкциясы және есептеуі
2.4 Технологиялық процесті баяндау
2.5 Құю опокаларын таңдау
2.6 Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталарын, үлгі кешенін жобалау және таңдау
2.7 Құйманы алудың соңғы операциялары
3 Голтовты барабанның конструкциясын жобалау
3.1 Машинаның құрылысы мен жұмысын жалпы баяндау
3.2 Құрылғының негізгі көрсеткіштерін есептеу
3.3 Барабан есебі мен баяндамасы
3.4 Жетектің есебі мен баяндамасы
3.5 Басқару мен автоматтандыру нобайын жетілдіру
3.6 Машинаның техникалық . экономикалық параметрлері
4 Еңбек қорғау
4.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау
4.2 Діріл одан қорғалу шаралары
4.3 Енбек қорғау іс.шаралары
4.4 Еңбек қауіпзісдігі
4.5 Құю цехындағы дірілді есептеу
5 Өндірістік экологиясы
5.1 Қазақстан Республикасының экология кодексі
5.2 Болат құю кезіндегі зиянды заттардың есебі
5.3 Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралары
6 Жобаның техника.экономикалық негізделенуі
6.1 Жылына 5000 тонна ұсақ болат құюдың өндіру цехының жобасы үшін бастапқы деректер
6.2 Цех жабдықтауға күрделі шығындар есептеу
6.2.1 Бөлімдегі қондырғылардың күрделі салымы
6.2.2 Аз құнды және жылдам тозатын заттар
6.2.3 Цехтың өндіріс ғимаратына күрделі салымдар
6.3 Бөлімшенің өндірістік персонал санының есебі (бөлім)
6.4 Еңбек ақы қорын есептеу
6.4.1 Өндіріс жұмыскерлерінің еңбек ақы қорын есептеу
6.5 Құю өнімінің өзіндік құнын есептеу
6.5.1 Сұйық металдың өзіндік құнының калькуляциясы
6.5.2 Болат құймалардың өзіндік құн калькуляциясы
6.6 Күрделі салымдардың экономикалық тиімділігі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
1.1 Тапсырманы талдау және жобалауда пайдаланылатын негізгі мәліметтер
1.2 Балқыту бөлімшесі
1.3 Қалыптау.құю.босату бөлімшесі
1.4 Өзекше жасау бөлімшесі
1.5 Қалып және өзекше қоспасын дайындау бөлімшесі
1.6 Термиялық өңдеу бөлімшесі
1.7
Цех жоспары мен қималарын ескере отырып қабылданған жобаны баяндау
2 Құйманы дайындаудың технологиялық процесін таңдау
2.1 Бөлшектің тағайындалуы және техникалық сипаттамасы
2.2 Бөлшектің ажырама сызығын таңдау
2.3 Құю жүйелерінің конструкциясы және есептеуі
2.4 Технологиялық процесті баяндау
2.5 Құю опокаларын таңдау
2.6 Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталарын, үлгі кешенін жобалау және таңдау
2.7 Құйманы алудың соңғы операциялары
3 Голтовты барабанның конструкциясын жобалау
3.1 Машинаның құрылысы мен жұмысын жалпы баяндау
3.2 Құрылғының негізгі көрсеткіштерін есептеу
3.3 Барабан есебі мен баяндамасы
3.4 Жетектің есебі мен баяндамасы
3.5 Басқару мен автоматтандыру нобайын жетілдіру
3.6 Машинаның техникалық . экономикалық параметрлері
4 Еңбек қорғау
4.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды саралау
4.2 Діріл одан қорғалу шаралары
4.3 Енбек қорғау іс.шаралары
4.4 Еңбек қауіпзісдігі
4.5 Құю цехындағы дірілді есептеу
5 Өндірістік экологиясы
5.1 Қазақстан Республикасының экология кодексі
5.2 Болат құю кезіндегі зиянды заттардың есебі
5.3 Қоршаған ортаға зиянды заттарды төмендету шаралары
6 Жобаның техника.экономикалық негізделенуі
6.1 Жылына 5000 тонна ұсақ болат құюдың өндіру цехының жобасы үшін бастапқы деректер
6.2 Цех жабдықтауға күрделі шығындар есептеу
6.2.1 Бөлімдегі қондырғылардың күрделі салымы
6.2.2 Аз құнды және жылдам тозатын заттар
6.2.3 Цехтың өндіріс ғимаратына күрделі салымдар
6.3 Бөлімшенің өндірістік персонал санының есебі (бөлім)
6.4 Еңбек ақы қорын есептеу
6.4.1 Өндіріс жұмыскерлерінің еңбек ақы қорын есептеу
6.5 Құю өнімінің өзіндік құнын есептеу
6.5.1 Сұйық металдың өзіндік құнының калькуляциясы
6.5.2 Болат құймалардың өзіндік құн калькуляциясы
6.6 Күрделі салымдардың экономикалық тиімділігі
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер
1 Құю цехын жобалау
1.1 Тапсырманы талдау және жобалауда пайдаланылатын негізгі мәліметтер
Тапсырмадағы берілген жобаның тақырыбы Қарағанды құю зауыты Қазақмыс
корпорациясының жағдайында қуаттылығы жылына 5 мың тонна болат құю сериялық
өндіріс бөлімінің жобасы.
Корпорация Қазақмыс өнеркәсібінің тағайындауы бойынша болатты құймалар
өндіреді, құйма салмағы 0,5 кг-нан 5 тоннаға дейін, сонымен қатар құм
қалыптарға сәндік құю, қолмен және машинамен қалыптау түрлері жатады.
Жобаланушы цех өндірісі габариттік өлшемдері 48000х90000 м2 және
биіктігі 10,0 м ғимараттарда орналасқан.
Жұмыс режимі – екі ауысымды, 8сағауысым, ал жылына 254 күн. Жоспардағы
барынша жарамды құюдың қуаттылығы жылына 5000 тонна.
Өндірістің технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады:
• Қабылдау, сақтау және шихталық материалдарды дайындау;
• Қалыптау және өзекше құрамдарын дайындау;
• Өзекше және қалыпты әзірлеу;
• Құю, суыту және құймаларды қағымдау;
• Құйманы тазалау;
• Құйманы термоөңдеу;
• Дайын өнімдерді қабылдау және құйма ақауын жөндеу;
• Өндірістегі қалдықтарды қайтадан өңдеу (өндірістегі меншікті қайтарым,
ақау).
Біздің алдында қарастырғанымыз өндірістің технологиялық процесі болса,
онымен паралелль өндірістің бөлімшелері болады:
– Шихта қоймасы;
– Балқыту бөлімшесі;
– Өзекше бөлімшесі;
– Қоспа дайындау бөлімшесі;
– Құю-қалыптау бөлімшесі
– Термоөңдеу бөлімшесі;
Осы бөлімшелер, құю цехының жоспары мен қимасының сызбалары
А1 форматының 1 және 2 – ші беттерінде көрсетілген.
Жобалау үшін қажетті негізгі цех өндіріс қуаттылығының көрсеткіштері
жылдық бағдарламада келтірілген, онда бес құйма қарастырылған. 1.1 кестеде
көрсетілген.
1.1 кесте
Дәл бағдарламасы
Құймалар атауы Құйма Жылдық бағдарламаға
Металл массасы,қажетті жылдық құйма
Маркасы кг
% т дана
Жартылай муфта Болат 45Л
Қысқышты қапсырма 7.4 20 1000 135135
Аунақша Болат 35Л-II 8 30 1500 187500
Жұлдыз Болат 35Л 20.8 10 500 24038
Шектегіш Болат 35ХГСЛ 20.4 10 500 24510
Болат 35Л 26.5 30 1500 56604
Жиыны 83.1 100 5000 427787
1.2 Балқыту бөлімшесі
Қазіргі кезде машина жасау өндірістерінде болатты балқыту үшін негізінен
бірнеше балқыту пештерін қарастыруға болады:
1. Электр доғалы пеш қышқылды және негізгі футеровкасымен;
2. Мартенді пеш қышқылды және негізгі футеровкасымен;
3. Индукциялық пеш және тигельді шахтасымен;
4. Конвертер қышқыл үрлеу бүйірімен және негізгі футеровкасымен.
Болат дегеніміз – құрамында 2,14 %-ке дейін көміртегі, аз мөлшерде S, P
және Cr, Ni, V, Ti сияқты легірлеуші элементтері бар күрделі қорытпа. Оның
сұр шойыннан негізгі айырмашылығы құрамында көміртегі мен зиянды
қоспалардың аз болуында.
Химиялық құрамы бойынша болат шойыннан көміртектің, күкірт пен фосфордың
аз мөлшерімен, кремнийдің, марганецтің және басқа элементтердің берілген
(аз немесе көп) мөлшерімен өзгешеленеді.Сұйық металда (қорытпада) темір
оксиді қанша көп болған сайын қоспалар жылдамырақ тотықтанады. Қоспалардың
тотықтануын жылдамдату үшін болат ерітілетін (қорытылатын) пешке темір
рудалары, отқабыршықтар, агломераттар қосады. Сонымен қоспалардың көбісі
темір оксидінің оттегісімен тотықтанады.
Қорытудың бас кезінде, металдың температурасы төмен жағдайда, кремний,
фосфор, марганец қарқынды түрде тотықтанып жылу бөліп шығарады, ал
көміртегі тек жоғарғы температурада қарқынды тотықтанады.
Болат қорыту пешінде шихта ерігеннен кейін екі бірікпейтін орта пайда
болады: сұйық металл мен қож. Металл мен қож олардың әр түрлі тығыздығына
байланысты бөлініп тұрады [1].
Қазіргі жағдайда болатты қорыту үшін негізгі материалдарға саналатындар:
қайта балқытылатын шойын, скрап (прокаттың, соғудың, штамптаудың, болатты
механикалық өңдеудің қалдықтары, жарамсыз болат бұйымдар мен бөлшектер)
және ферроқорытпалар; флюстер (СаСО3) мен тотықтырғыш қоспалар (темір
рудасы); отын (кокс немесе колошникті газ, табиғи газ, мазут).
Болатты электр пештерінде балқыту үшін электр энергиясы қолданылады.
Болатты алғанда, әр түрлі элементтердің (көміртектің, марганецтің,
күкірттің, фосфордың ж.б.) артық мөлшерін балқымадан кетіру әдістеріне
байланысты металлургиялық процестер қышқылды және негізді болып бөлінеді.
Қышқылды процестер темірді, кремнийді, марганецті тотықтандырып және
көп мөлшерде SіO2 бар қышқыл шлак пайда болуын қамтамасыз етеді.. Негізді
процестер балқымадан зиянды қоспаларды флюстер (известняк СаСО3) кіргізу
арқылы кетіруге мүмкіндік береді, нәтижесінде олар кальций фосфаты
Р2О5(4СаО және күкіртті кальций СаS) түрінде шлакқа ауысады.
Электрлі болат балқыту процесі - болатты доғалы электрлі немесе
индукциялық пештерде алу процесі. Ол мартен мен конвертер тәсілдерімен
салыстырғанда әжептеуір жетілдірілген болып саналады, өйткені электр
тоғының өлшемдерін өзгерту жылулық тәртібін жеңіл реттеуге мүмкіндік
береді. Балқытудың жоғарғы температурасы (20000С дейінгі) металдан фосфор
мен күкіртті ең толық кетіру үшін жоғары негізді қождарды қолдануды
қамтамасыз етеді. Тотықтандыратын ортаның жоқтығы жақсы
қышқылсыздандырылған жоғары сапалы көміртекті және легірленген,
тоттанбайтын, қызуға берік конструкциялық болаттар мен қорытпаларды алуға
мүмкіндік туғызады [3].
Электр доғасымен балқыту тоттанбайтын жоғары сапалы конструкциялық
болаттардың өндірісі үшін көптен-көп кең таралған. Бұл тәсілге жататындар:
негізді және қышқылды доға пештері, вакуумдық доғалы, электрлі-шлактық
доғалы және плазмалық доғалы.
Осы факторларды ескере отырып, осы дипломдық жобада Қазақмыс құю
цехында пайдаланған айнымалы электр доғалы пешті әдебиет мәліметінен
тұрақты токты электр доғалы пешіне ауыстырамыз. Бұл тұрақты токты ЭДП-і
соңғы жылдары шыққан жаңа пештердің бірі болып табылады. Тұрақты токты ЭДП-
ның айнымалы токты ЭДП-ден көптеген артықшылықтары, тиімділігі және
айырмашылықтары бар [2].
Жобада балқыту бөлімі құю цехының жобасында шихта бөлімінен кейін жеке
аралықта орналасқан.
Балқыту бөлімшесін жобалау үшін жылдық бағдарламаға қажетті сұйық металл
шамасын анықтаймыз. Балқыту бөліміндегі негізгі көрсеткіштерді 1.1-кесте
бойынша реттейміз. Шығаратын құйма номенклатураларына сай 1.1-кестеде
металл маркалары, құйма массасы, құю жүйелері массасы және бір құймаға
қажет сұйық металл мәліметтері Қазақмыс зауытынан алынған.
1. кесте
Балқыту бөлімінің бағдарламасы.
Құйма Құю
массасы, кг жүйесі массасы
Құймалар Қорытпа Жылдық Құймалардың Ақауларды (25%)
атауы маркасы бағдарламаға ақаулары есептеумен
қажет құймалардың
құймалардыњмөлше жылдық саны
рі
т % т
Болат 45Л Болат 35Л Болат 35ХГСЛ
% Т % т % т т
Феррохром - - - - 1,7 14,7 14,7
Металл төгу 100 2200,3 100 3799,5 100 863,2 6863
Балқыту бөлімінде жұмыстарды қалыпты ұйымдастыру құятын шөміштердің
оңтайлы саны болмай мүмкін емес, олар құйманы қабылдап алу үшін, қысқа
уақытқа сақтау үшін, балқыманы орын ауыстырып, құю үшін қызмет етеді.
Шөміштің орнын ауыстыру үшін сәйкесінше жүк көтеретін және көлік
жабдықтары - электр жетегі бар монорельс, жүк көтеретін көпірлі крандар
жобаланған. Болат балқытатын пештен металды шығару әдетте толық пештен
дискретті жүзеге асады, сондықтан құятын шөміштің сыйымдылығы пештің
сыйымдылығына тең қылып аламыз.
Шөміштің үш түрлі типін ажыратады – конусты (шүмекті және шайнекті),
тоқтатқышты және барабанды. Стандартты болат құйғыш шөміштер туралы біршама
толық мәліметтерді МЕСТ 7358-78 табуға болады.
Цехта бір типті шөміш болғаны жөн, себебі оның күтімін жеңілдетеді,
шөміштің футеровкасы мен кептірілуі үшін айлабұйым жасау қажет, алайда әр
түрлі атау тізімді цехтарда түрлі металл сыйымдылығы бар бірнеше тип
шөміштер болады. Жылу шығыны минимум болатын шүмекті және шайнекті
шөміштерді алған дұрыс.
Балқыту бөлімімен шихта алаңы мен отқа төзімділік жұмыстары (пеш
футеровкасын жөндеу, шөміштерді дайындау, т.б.) тығыз байланысты.
Доғалы пештерде балқытуды қарқындату әдістерінің бірнеше тәсілдері бар,
ал оларда қолданатын футеровканың қолданылу типіне байланысты болады.
Қарқындату әдісінің біршама кеңінен тараған әдісі газ отынының көмегімен
шихтаның металл бөлігін алдын-ала қыздыру болып табылады.
Шихтаның металл бөлігін қыздыру металл шихтасы бар себеттер орнатылатын
арнайы қондырғыларда жүзеге асырылады. Қондырғының төменгі жағында
қыздырғыш болады, ал жану өнімдері металл шихта арқылы сорылып алынып, оны
730-930 К деңгейіне дейінгі температурасына дейін қыздырады. Қыздыру
ұзақтығы салыстырмалы түрде алғанда аз ғана. Мұнда шихта қосылып, ол
қыздырылып пешке түседі. Шихтаның қызу есебінен электр энергиясына
жұмсалатын шығынның ұзақтығы азаяды, лом жеткілікті тығыз болмағанда
шихтақосымша балқу болмайды, пештің жұмыс кеңістігіне барлық қажет қоспа
сыймайды.
Өнімділігі жоғары цехтар мен ауыр құймаларды өндіруде негізгі агрегат –
доғалы болат балқытатын электр пештері, сондықтан бұл жобада Жобада ұсақ
сериялы болат болғандықтан біз ЭДП-3 тонналы доғалы пешті таңдадық. Оның
техникалық сипаттамалары 1.5-кестеде көрсетілген.
1.5 кесте
ЭДП-3 пешінің техникалық сипаттамасы
Параметрлері
Сыйымдылығы, т 3
Трансформатор бойынша қойылған қуат, кВт 2000
Электрод диаметрі, мм 200
Пештің өнімділігі, тсағ 1,6
Пеш конусының ішкі диаметрі, мм 2764
Электр энергиясының шығыны, кВт·чт 450-750
Енді, осы ЭДП-3 пеші біздің балқыту бөлімшемізде қанша пеш қажет екенін
анықтаймыз. Ол мына формуламен анықталады: [3]
, дана, (1.1)
мұндағы, N – есептелген пеш саны, дана;
QЖ – жылдық бағдарламаға қажет жалпы металл төгу көлемі,
QЖ = 6863т;
KН – құрал-жабдықтың бір қалыпсыздығын ескеретін
коэффициент; оны өндіріс түріне қарай таңдайды. Бұл жобада ұсақ сериялы
өндіріс болғандықтан KН = 1,2...1,3; KН = 1,2 деп қабылдаймыз;
q –доғалы пештің өнімділігі тсағ, q = 1.6тсағ;
FӘ – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, сағ, электр доғалы
пеш үшін; FӘ = 3890 сағ екі ауысымды жұмыс үшін;
KЖ – құрал-жабдық жүктемесін ескеретін коэффициент, балқыту
бөлімшесіндегі құрал-жабдықтар үшін KЖ = 0,7...0,85 аралығында KЖ = 0.85
деп қабылдаймыз.
1.2- формула арқылы неше пеш керек екенін анықтаймыз:
Жуықталған 2 дана пештің жүктелу коэффициенті – 0,85.
Балқыту бөлімшесінде қосымша құрал-жабдыққа жататындар негізінен
шихталарды пешке салатын, пеш футеровкасын қыздыратын құрылғылары,
тасымалдаушы және құюшы шөміштер және оларды жөндейтін құралдар, шөміш
футеровкасын кептіретін және қыздыратын құрал-жабдықтар, тасымалдау құрал-
жабдықтары болып табылады [4,1].
1.3 Қалыптау–құю–босату бөлімшесі
Қалыптау-құю-босату бөлімшесін жобалағанда өндіріс сериялығын, шығаратын
цех өнімі құймалардың габариттері және массалары бойынша қалыптау
бөлімшесін құрал-жабдықтарымен жабдықтаймыз [4.]
Бұл бөлім кез келген құю цехының құрамында негізгісі болып табылады,
себебі цехтың негізгі деген бөлімдерінің жұмысының барлығы осыған келіп
тіреледі – балқыту, өзекті қоспа дайындайтын, сонымен қатар қосалқы. Ол
цехтың мәрелік бөлімі – термиялық өңдеуге дейінгі құймаларды қамтамасыз
етеді.
Ұсақ сериялы және сериялы өндірісте ұсақ және орташа қалыптарды шайырлы
біріктіргіші бар суықтай қатайатын қоспалардан дайындаған тиімді.
Өндірістік бағдарламаға жасалған талдау негізінде қалып қоспасының типін
таңдап алған дұрыс, ал содан соң қалыпты тығыздау әдісін таңдап алуға көшу
керек. Өндіріс ұсақ сериялы болғандықтан құймаларды құм-балшықты қалыптарда
қалыптаймыз.
Құю қалыптарын тығыздаудың кең таралған әдістерінің бірі тығыздау,
импульсті және үйлескен болып табылады, сонымен қатар құммен тығыздау және
құйылатын қоспаларды қолдану. Осы не басқа тығыздау әдісінің бірін таңдап
алу құйманың сапасы мен күрделілігі, салмағы мен қорамжәшіктердің
габариттерінің сапасына қойылатын талаптарға, сонымен қатар қалыптың бірдей
тығыздалуы бойынша сәйкес жабдыққа қойылатын мүмкіндіктерге байланысты.
Мұнда қалыптарды дайындауға арналған қорамжәшіктердің габариттерін таңдап
алу анықтаушы болып табылады. Егер өндірістік бағдарламада қорамжәшіктердің
габариттері туралы мәліметтер болса, не болмаса құймаларға технологиялық
карталар болса, онда қорамжәшіктердің габариттерін таңдау біршама қатаң
және нақты болады.
Бұл құймаларға бір типті опокалар яғни, 700 × 650 ×200200 мм опокаларын
аламыз.
1.6 кесте
Қалыптау бөлімінің бағдарламасы
Ақауды Бағдар-л?алып Қалыптар
есепте- амаға тар -дың
генде Құйма жылдық ақауы жыл-дық
Құймалар атауы құймалар лар Опокалар қалып-та саны,
саны, саны өлшемдері р саны,
дана дана дана дана
1.Жартылай муфта 35473 1064 36536
2.Қысқышты 141891 4 700*650*20020049219 1477 50696
қапсырма 196875 4 700*650*20020012620 379 12999
3.Аунақша 25240 2 700*650*20020012866 386 13252
4.Жұлдыз 25735 2 700*650*20020014859 446 15305
5.Шектегіш 59434 4 700*650*200200
Жиыны 449175 - - 125037 3752 128789
Қалыптау бөлімшесінде жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын
1.6 кесте бойынша анықтаймыз. Қалып ақаулар шамасы 3 % көлемінде
қабылдаймыз [2].
Қазақмыс құю цехының қалыптау бөлімшесінде үлгісі 234 қалыптау
машиналарының орнына механизмдері автоматтандырылған және
механикаландырылған автоматты құю тізбегін орналастырамыз. Бұл автоматты
құю тізбегін өндіріс сериялығына, құймалардың орташа массасына және жылдық
бағдарламаға қажет қалыптар шамасын жасай алатын машина санына сай
таңдаймыз.
Жылдық бағдарламаға қажет (ақаумен қосқанда) қалыптар шамасы белгілі
болған соң қалыптау автоматты тізбектің санын анықтаймыз, дана [9]:
, (1.2)
мұндағы: Nав – автоматтандырылған тізбек саны;
QҚ -жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасы, QҚ=128789
дана;
Kбе – құрал - жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, сериялық
өндіріс бойынша Kбе =1,2-1,3 , Kбе =1,3;
q – қалыптау машинасының өнімділігі, данасағ; q = 60 қалсағ;
Fжыл – тиісті машинаның жылдық уақыт қоры 3645 сағ. екі
ауысым үшін;
Kж - машинаның жүктелу коэффициенті, қалыптау бөлімі үшін
Kж=0,75 - 0,85, Kж=0,7 деп қабылдаймыз.
N=1 дана
1 – астыңғы жартықалыпты қалыптау автоматы; 2 – жоғарғы жартықалыпты
қалыптау автоматы; 3 – төмеңгі жартықалыптардың кантователі; 4, 5 - жоғарғы
жартықалыптардың кантователі; 6 – артық қоспаны кесу механизімі; 7 –
қалыптарлы жинастыру; 8 – ажыратқыш (отсекатель); 9 - әмбебап итергіш; 10 –
опокаасты тақталарын көтеру механизімі; 11 – құю кезінде қалыптарды қысу
механизімі; 12 - опокаасты тақталарын түсіру механизімі; 13 – қалыптан
қоспаны итеру қондырғысы; 14 – распоровшик; 15 – опокаларды көтеру
механизімі; 16 – төмеңгі опокалардың катователі; 17 – опокаларды тазалау
механизімі; 18 - өтпелі көпір; 19 – роликті конвейерлердің секциясы. Тізбек
бөліктері: I – қалыптау; II, III – қалып жинау; IV – құю; V – суу; VI –
босату
1.1 сурет. ИЛ 225 типті комплексті автоматты тізбек жоспары (планировка)
Таңдалған кешенді автоматты құю тізбегінің модель түрі ИЛ225 [14].
Дымқылдай құм балшық қалыптарында шойын және болат құймаларын қалыптауға,
сериялық өндіріс түріне пайдаланатын автоматты құю тізбегі болып табылады
[7].
Қалыптарды, пневмотіректі қалыптау автоматтарында модельдік жиынтығында
орналасқан төменгі престеу әдісімен дайындайды. Қалыптарды қоспалардың
біркелкі тығыздалуы, дифференциалды көп плунжерлі бос тиекпен қосымша діріл
қолдану арқылы іске асады.
Негізгі технологиялық қондырғының жетек тізбегі –пневматикалық құю
цехында жұмыс істеу жағдайына өте сенімді. Аунақшалы конвейерлер, тазалау
механизмінің төменгі щеткалары, кесу механизмдерінің қозғалуы – электр
жетегі арқылы іске асады. Тізбек бес технологиялық бөлімшелерге бөлінген,
оның әрбірі өзінің басқару станциясы арқылы автономды басқарылады.
Бөлімшелер мен қондырғы тізбектерін байланыстыратын тасмалдаушы аунақшалы
конвейер – жинақтаушы болып табылады және бұл бөлімшелер мен қондырғылардың
бір-біріне тәуелсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Өйткені, аунақшалы
конвейердегі орын ауыстыруын заттардың қозғалу жылдамдығы, қажетті
технологиялық ағын жылдамдығынан 4,5 есе жоғары.
ИЛ225 тізбектің техникалық сипаттамасы 1.7 кестеде көрсетілген.
1.7 кесте
ИЛ225 типті тізбектің техникалық сипаттамасы:
Опока өлшемдері, мм 700х600х200
Циклдік өнімділігі, қалыпсағ 60
Жаншудың ең жоғарғы күші, кН 2350
Жаншу қысымы, МПа 4
Опокалардың роликті конвейермен жылжу
жылдамдығы, ммин 5
Қалыптың суу уақыты, мин 30 – 90
Сығылған ауа шығыны, мсағ 110
Жалпы бекітілген қуат, кВт 115
Тізбектің габаритті өлшемдері, мм 65200х9300х6855
Жалпы массасы, т 220
Құймаларды ИЛ225 типті тізбекте дайындаудың технологиялық циклі келесі
операцияларынан тұрады: жоғарғы және төменгі жартылай қалыптың бөлігін
қорамалау, төменгі жартылай қалыптың 1800 – тағы контовкасы, қалыпты
құрастыру, плиталарға қалыпты орналастыру, құюға дейін жиналған, жартылай
қалыптарды қысу, құю, қалыптарды суыту, құймаларды соғу, опокаларды қалдық
қоспалардан тазарту және келесі қорамалау бөлімшесіне жіберу.
1.4 Өзекше жасау бөлімшесі
Өзекше бөлімшесінің жобасын жасағанда өндіріс сериялығын, шығаратын
құймалардың орташа массасы және жылдық бағдарламаға қажет жарамды құймалар
шамасы ескеріледі. Сонымен қатар өзекше бөлімін жобалағанда өзекшелерді
әзірлейтін технологиялық процес барынша қарапайым пайдаланылатын құрал-
жабдық экологиялық жағынан таза және экономикалық жағынан тиімді болу қажет
[8].
Өзекшелік бөлімше ережеге сай, аяқталған өнімдерді - құю қалыптарын
құрастыруға кетіп бара жатқан құю өзекшелері өндіруші құю цехының дербес
бөлігі болып табылады. Мұнда өзекшелік қоспаларды және бояуларды
дайындайды, қалыптайды, кептіреді, тазартады, желімдейді, сырлайды,
бақылайды, өзекшелерді жинақтайды және қоймалайды.
Өзекшелерді жасау үшін әрібір өзекшенің көлемін әрібір құймаға қанша
өзекшеден келетінін анықтаймыз. Содан соң жалпы жылына қанша өзекше жасау
керек екенін 1.8 кесте бойынша анықтаймыз. Өзекшелердің салмағы 1...25 кг
аралығында. Өзекшелердің орташа салмағы арқылы қажет өзекше жасау тізбегін
таңдай аламыз.
1.8 кесте
Өзекше бөлімшесін есептеу
Құйма Өзекшелер саны
атауы
Өзекше жәшігінің өлшемі, мм 200(400(150
Жобадағы жинақ өлшемі, мм 11800(8500
Өнімділігі, тсағ 40
Жинақ массасы, кг 9700
УС-6 жабдығының құрамына кіретіндер:
– СҚҚ дайындауға арналған үздіксіз араластырғыш;
– Әткеншекті қондырғы;
– Құм температурасын тұрақтандырғыш;
– Байланыстырғышқа арналған үлкен ыдыс;
– Катализаторға арналған үлкен ыдыс;
– Дифференциальды қақпақ;
– Құмға арналған контейнер;
– Қабатты арбаша;
– Бөшкеге арналған сөре;
– Жабдыққа арналған сөре;
– Жылу таратқыш;
– Беріліс үстелі;
– Басқару орны;
– Қызмет ету алаңы.
Өзекше жәшігін жинау және тазарту, өзекшені тығыздау және толтыру,
өзекше жәшігін бөлшектеу, оны бөліп алу және өзекшені таза өңдеу әткеншекті
жабдықта орындалады. Өзекше жәшігін өзекше камерасы беру терезесімен бірге
1900 бұрыла алатын СҚҚ өзекшесіне себеді. Тұрақтандырғыш көмегімен құм
температурасын 200–қа көтеріп және оны белгілі бір шекте ұстауға болады.
Құмды және регенераторды мөлшерлеу кез-келген берілген қатынаста
дифференцалдық қақпақ арқылы өткізеді [7].
Материалды байланыстыратын бак оның орын ауыстырумен байланысты берілген
температураны автоматты түрде ұстайтын жүйе қарастырылған шығын сыйымдылығы
болып табылады .Катализатор бакта жоғары және төменгі рұқсат етілген
деңгейдің жарық сигнализациясы қарастырылған. Катализатормен беттесетін бет
қышқылы тұрақты материалдан жасалған.
1.5 Қалып және өзекше қоспасын дайындау бөлімшесі
Қалыптау материалдары бастапқы және қосымша материалдары болып бөлінеді.
Қалып және өзекше қоспаларына қойылатын талаптар. Қалып және өзекше
қоспаларын мынадай қасиеттер сипаттайды: отқа төзімділік, пластикалылық,
беріктік, газ өткізгіштік, газ бөліп шығаруға қабілеттілік, гигроскопиялық,
термохимиялық тұрақтылық сұйық металға қатысты, үгілгіштік, қағылғыштық,
ұзаққа төзімділік және т.б.
Бастапқы қалыптау материалдарына негізгілер (кварц құмы, балшық,
байланыстырғыштар) және қосымша материалдарға әр түрлі қоспалары бар
материалдар жатқызылады.
1.10 кесте
Қалып қоспасының сұраныс есебі
Қалыптағы Қалыптардың Қалыптағы
Құйма қоспа ақаулармен жылдық Қоспаның Қоспаның
атауы мөлшері қосқан қоспа төгіліп төгілуді қоса
дағы жылдық мөлшері шашылуы алғандағы
саны жылдық шығыны
м
Тостаған диаметірі, мм 2016
Катоктің диаметрі, мм 815
Катоктің ені, мм 305
Вертикалды валдың айналу жиілігі, айнмин 34
Ауаның сығылу шығыны, м3сағ 2 – ге дейін
Араластырғыштың габариттік өлшемдері, мм:
Ұзындығы 2525
Ені 2058
Биіктігі 2759
Жалпы массасы, кг 7334
Жобаланған цехта құрғақ құм тікелей пневмотранспортпен араластырғыштар
үстіндегі шанаптарға беріледі.
Өңделген қоспа қағымдау торынан таспалы конвейерлермен араластырғыштар
астындағы шанаптарға беріледі, сонымен бірге ол магнитті шкив пен шайба
көмегімен екі рет магнитті сепарацияға түседі, сосын полигональды електе
елеуленеді.
Қалыптау машиналарының төгілген қоспа сол таспалы конвейерлермен
жүгіргіштер астындағы шанаптарға тасымалданады.
Қоспаның барлық құрамы көлемді дәл мөлшерлегіштері бар араластырғыштарға
беріледі. Өңделген қоспа үшін араластырғышқа орнатылған дәлмөлшерлегіш
қолданылады.
Жаңа құм үшін дәлмөлшерлегіш конструкциясы – жоғарғы және төменгі
сұқпажапқыштары бар тіктөртбұрышты қималы түтік сияқты болады.
Сұқпажапқыштар пневмоцилиндрлер арқылы жұмыс істейді, ал оның басқарылуы
араластырғыштардың жалпы сұлбасына қосылған. Дәлмөлшерлегіш сыйымдылығы 38
– 52 л шамасында.
Дайын қоспа араластырғыштардан автоматты түрде араластырғыштар жанында
орналастырылған таспаға төгіледі, әрі қарай тасымалдауыштар жүйесімен
қалыптау машиналары үстіндегі шанаптарға беріледі. Шанаптар қоспаны
шығындау шамасы бойынша пневматикалық плужкалар көмегімен автоматты түрде
толтырылады [10,7].
Құм қалып және өзекше қоспасының негізгі компоненті болып табылады. Құм
мен балшық таудың шөккен кеніне жатады. Кварц қалыптау құмының негізгі
компонентіне жатады. Таза кварц деп кремнийдің қос тотығын немесе SiO2
кремнеземін айтады. Оның отқа төзімділік қасиеті өте жоғары (балқу
температурасы 1700(С-тен аса). Қалып қоспаларының 90-98%-і таза кварц,
қалғаны – түрлі қоспалар: слюда, алаң шпаты, темір мен қышқылды жер
металдары тотықтары.
Біздің дипломдық жобада жобаланатын құймада өзекше болғандықтан өзекше
қоспасының шығыны 1.12 кестеде көрсетілген.
1.12 кесте
Өзекше қоспасының сұраныс есебі
Құйма атауы Өзекше № Қоспа түрі Ақауларды
ескергендеібағдарла
маға қажет
өзекшелердің жылдық
саны
45 610 16 229
Болаттар негізінен табақтық және профильді прокат өндіру үшін басты
шикізат. Өндіру тәсілі бойынша болаттар бессемер, конверторлы, мартен,
электр болат, химиялық құрамы бойынша көміртекті және легірленген, қызметі
бойынша конструкциялық, аспаптық және айрықша болып бөлінеді. Ал 45 маркалы
болат көміртекті сапалы конструкциялық болаттарға жатады. Ол прокат,
сорттық болат, штамповкалар мен кесектер өндіреді. Бұл болаттар
машиналардың біліктері, шпиндельдері, остьері, гайкалары, муфталары,
шпонкалары т.б жасау үшін басты материал болып табылады.Бұлар өте жоғары
механикалық қасиеттерге ие, өте қымбат, сондықтан олар өте жүктемелі
бөлшектер жасау үшін қолданылады. Барлық маркалы сапалы болаттарда күкірт
құрамы 0,040%, фосфор 0,035% болады [8].
2.2 Бөлшектің ажырама сызығын таңдау
Бөлшектің сызбасы А1 форматының 1-ші бетінде негізгі технологиялық
сызбасын жасаған болашақ алынатын құйманы бөлшек сызбасы ретінде
қарастырылады.
Бұл сызбада таңдап алынған жобадағы номенклатурасының ішінен “Жартылай
муфта” технология сызбасын жобалаймыз. Бұл құйма материалы болаттан
жасалған. Сондықтан құйманы жобалау кезінде болаттың қасиеттерін де
ескереміз. Бөлшектің ажырама сызығын 3 беттің А1 форматында көрсетілгендей
үстіңгі жазықтығынан екіге бөле орналастырамыз. Бөлшектің ажырама сызығын
көк түспен сызып, екі жақ шетін бағыттаушылармен көрсетіп, осы сызыққа
перпендикуляр бағыттаушымен қойып, Ү- үстіңгі, А- астыңғы белгілерін
көрсетеміз. Басқа белгілер бөлшектің ажырама сызығынан жоғары бағыттаушы
Ү бөлшектің үстіңгі қалыпта орналасатынын көрсетеді. Ал А төменгі
бағыттаушы бөлшектің қалыптың астыңғы бөлігінде орналасатынын көрсетеді.
Бұл бағыттаушылар көк түспен көрсетіледі. Сонымен қатар бөлшек ажырама
сызығының үстіне ҮҚ белгісі қойылады. Бұл белгі үлгінің ажырамалы екендігін
білдіреді. Егер ажырамалы болмаса, онда жай ғана Ү белгісін қоямыз.
Бөлшектің ажырама сызығы тұтас сызықпен көрсетіледі.
Жеке жартылай қалыптардың түйісу беті түрінде болатын пішін (жазық)
ажыраманың жазықтығы қалыпта құйманың кеңістікте орналасуын анықтайды.
Ажырау сызығын таңдауға құю қалыбының конструкциясы мен өлшемдері,
механикалық өңдеудегі әдіптер шамасы, қалыптау еңістерінің шамасы, қажет
өзекшелер саны мен конфигурациясы, құю жүйелерінің орналасуы және
технологиялық сипаттамалар, құйма сапасы және өндірістің технико -
экономикалық көрсеткіштері (жасау қиындығы, өзіндік құны, қалыптау
материалдарының шығыны, металды қолдану коэффициенті және басқалары)
тәуелді болады.
Ажырама жазықтығын таңдау барысында келесі ережелерді ескерген жөн. Бір
ғана ажырама ұсынылады (екі жарты қалыптар немесе жарты үлгілер).
Ажыраманың таңдап алынған жазықтығы қолайлы қалыптау процесін,
өзекшелердің минималды санын қалыпты ыңғайлы етіп жасалуын қамтамасыз етіп,
құйманың бағытталған кристалдануына жағдай жасаймыз. Механикалық өңдеуге
ұшырайтын құйманың ең жауапты бөліктерін құнды, шөгінді және газды қаяулар
бойынша ақаулардың пайда болу қаупін азайту мақсатымен төменгі немесе бүйір
жағына орналастыру жөн. Бөлшек симметриялы болғандықтан ажырама жазықтығы
симметрия осі арқылы өтеді. Бірқатар жағдайларда құйманы бір жарты қалыпқа
орналастырған жөн, ол қисаюы бойынша (жоғарғы жарты қалыптың төменге
қатысты жылжуы) ақаулар жоюға мүмкіндік береді.
Ажыраманың жазықтығын таңдағаннан соң өзекше белгілерін белгілеп,
механикалық өңдеу әдіптерін таңдауға және құйма мен үлгідегі қалыптау
еңістерін тағайындауға болады.
Өзекше мен оның белгілері.
Өзекше берілген құймадағы қуыстарды, тесіктерді алу үшін қажет.
Өзекшелер (жасау жағынан) құю технологиясының өзіндік элементтері болады,
алайда олар конструктивті түрде қалыпқа жатып, оған бағынады. Қалыптардың,
өзекшелердің, үлгілер мен өзекше жәшіктердің конструктивті өлшемдері толық
келісілуі керек. Өзекше белгілері А1 форматында 3- бетте бөлшек қуысының
ортасында жіңішке тұтас көк сызықпен көрсетіледі. Өзекшелер құйманың сәйкес
контурын шығаратын негізгі бөлік және өзекшенің тірек бөліктері болатын
белгілерден тұрады. Өзекшелердің белгілік бөліктері қалыпта маңызды рөл
атқарады. Бұл белгілер қалыпта өзекшелердің қозғалмауын қамтамасыз етеді.
Өзекше белгілері конусты түрде орындалады. Бұл белгілер өзекше
ұзындығына сай кестелерден алынады. Технолог-құюшыға құюмен дайындалатын
(дайын бұйым немесе дайындама түрінде) бөлшек сызбасы келеді. Құйма
дайындау технологиялық процесін жобалау құйма конструкциясының
технологиялығын талдаудан басталады.
Берілген өнімнің эксплуатациялы қасиеттерін қамтамасыз ететін және
сериялығы анық жағдайда оның ең төмеңгі шығынымен оны дайындауға мүмкіндік
беретін бұйым конструкциясының немесе оның құраушы элементтерін (бұйым,
бөлшек, механизмдер) технологиялы деп атайды. Конструкция технологиялығы
қарапайым компоновкамен, қалып түрімен сипатталады. Берілген талаптардан
ауытқулар пайда болған кезде бөлшек конструкциясына керекті өзгерістерді
еңгізу туралы сұрақтар қойылуы керек.
2.2 кесте
Құйма технологиялығын арттыру әдістері.
ТехнологиялықтыТехнологиялықты
қамтамасыз ету арттыру әдістері Жететін нәтижелер
шарттары
Құйма қабырғасы қалыңдығының Толмай қалу, дәнекерленіп
керекті минималдылығын қалу, құм раковиналар
қамтамасыз ету түзілуін болдырмау
Құйма габариттерін кішірейту Қуаттылығы төмендеу
Компактілік, Құйманың геометриялық қалпын қондырғыны, кіші өлшемді
рационалды жеңілдету опокаларды қолдану,
қалып және Ішкі жақтарын және ішкі материал, еңбек шығынын
құйманың жақтарынсыз орындау төмендету
керекті өлшемі Горизонталь жазықтықтарды Үлгі жинақтарын арзандату,
көлбейлету өзекшелер санын төмендету,
Шығынқы бобышкаларды құю процесінің
біріктіру және олардың бетпенеңбексыйымдылығын төмендету,
бірқалыпты (плавное) құйма дәлдігін жоғарлату
байланысуы немесе Құймаларды өзекшесіз
выточкалармен ауыстыру дайындау
өңделген бобышкаларды Газды, құмды және қожды
беттікпен бір деңгейде раковиналардың түзілу
орналастыру қауіптілігін төмендету
Кейін болттармен байланыстыруАлмалы-салмалы бөліктерін
немесе пісіру үшін азайту
конструкциялары қарапайым Механикалық өңдеуге
элементтерге бөлу шығындарды төмендету
Құю тесіктерінің кромкаларын Технологиялық процестерді
және терезелерді аздап автоматтандыру және
қалыңдатып оконтовкалау. механизацияландыру
мүмкіндігі, құйма сапсын
арттыру, механикалы өңдеудің
дәлдігі мен өнімділігі,
бақылау шартын жақсарту
Жарықтар түзілу қауіптілігін
төмендету
2.2 кестенің жалғасы
Құю өндірісініңкедергісіз үлгініңң қалыптан Үлгінің алмалы- салмалы
спецификалық босатылуын қамтамасыз ету бөліктерін, өзекше
шарттарының өзекшелердің қажетті өлшемді жәшіктерін азайту, құйма
учеты опокадағы қалыппен ыңғайлы дәлдігін арттыру
орналасуын қамтамасыз ету; Құйма дәлдігі мен
жеребейкаларды қолданбау тығыздығынарттыру, газды
және құмды раковиналар
түзілу қауіптілігін
төмендету
Құю өндірісініңҚұйманың ауысымды бөліктерін Өзекшелерді қалыпта
спецификалық терезелермен байланыстыру орналасуын беріктендіру
шарттарының Шөгу кезінде бобышкалар, Құрастыру кезінде құйма
учеты приливтер мен қабырғалардың беттерінің басқа блшектермен
(ребро) жылжу мүмкіндігін бірқалыпты жалғасуын
ескере отырып, оларды қамтамасыз етеді
орналастыру Құйма дәлдігі жоғары
Базалық беттердің қалыптың
(төменгіде жақсылау) бір
бөлігінде орналастыру
Металл Еркін шөгуге кедергі жасайтынішкі кернеулерді және
кристализациясыкедергілерді жою жарықтар түзілу қауіптілігін
мен құйма суу Қабырға қалыңдығын түзету, төмендету
заңдылығының жергілікті қалыңдауды жою теңселулурді, массивті
шарты Құйманың бағытталған қатаюын бөліктерде шөгу кеуектерін
қамтамсыз ету төмендету, құйма дәлдігін
жоғарылату
шөгу және қож раковиналарын
түзілу қауіптілігін
төмендету, үстемелердің
рационалды орналасуы,
тоназытқыштардың жойылуы
Құйма дайындау Құйма қоспасының дұрыс Құйма массасын және металл
процесінің таңдалуы шығынын төмендету,
үнемділігі Күрделі бөлшектерді кейін операцияларын болдырмау,
пісірумен немесе болттармен балқу кезінде еңбек
жинауға болатын жеке шығындарын төмендету
элементтерге бөлу арқылы Өндірісті автоматтандыру
құйма өндірісінің сериялығын және механизацияландыру
арттыру дәрежесін арттыру, барлық
технико-экономикалық
көрсеткіштерді ұлғайту
Болаттың құю қасиеттері сүр шойынның қасиеттерінен айтарлықтай
ерекшеленеді. Болаттың құю шөгуі жоғары (2-25%), аққыштығы төмен,
ликвидацияға бейімділігі жоғары. Сапалы құйма алу үшін болаттың құю
бөлшектерін конструктірлеу стадясында немесе оның дайындау техологиясын
жобалағанда технологиялығын бағалауда құю қасиеттерін ескеру керек [9].
Болат құймалардың бөлек элементтерінің конструкциясы және олардың
біріктірілуі бірқалыпты қатаюын және құйманы қоректендіруді қамтамасыз ету
керек. Құймаларда қалың жерлерінен жұқа жерлеріне бірқалыпты ауысатын
переходтар болуы керек; қабырғалардың ауысуы жерлерінде металдың жиналып
қалуы болмауы керек. Мүмкіндігінше құйманың қабырға қалыңдығы бірқалыпты
болуы керек.
Құю технологиясын жобалаған кезде құйманы қалыпта құйма бірқалыпты
қатаятындай етіп орналастыру және металды беру керек.
Қатаю кезінде құйманың жеке бөліктерінің орналасу дұрыстығын сыртынан
берілген шеңберлер ережесі бойынша құйма қимасына сыртынан сызылған шеңбер
диаметрі төмен қимасынан жоғарғы қимасына бірқалыпты ұлғая беруі керек,
өйткені құйманың әрбір жоғарғы бөлігі төменгі бөлігіне үстеме болып
табылады.
Сыртынан сызылған шеңберлер ережесі құйма конструкциясын рационалды
бағалауға мүмкіндік береді. Мысалы, сфера диаметрі аз болған сайын, сол
жерде шөгу үзінділерінің пайда болу мүмкіндігі азаяды.
Құйманың массивті бөліктерінде оны қоректендіру үшін үстемелерді
орнатады, ал жұқа және массивті құйманың бөліктерінің суу жылдамдығын
сыртқы және ішкі тоңазытқыштар көмегімен түзетеді.
Құю кезінде құйманы қалыпта орнатарда жазық беттерде ужималардың пайда
болу мүмкіндігін ескеу керек; бұндай беттерді астыңғы жақта вертикальді
немесе көлбеу орналастыру керек [7].
Күрделі құймаларды дайындау кезінде болаттың үлкен шөгуі әсерінен,
әсіресе шөгудің қалып немесе өзекшемен тоқтатылуы кезінде құймада
айтарлықтай кернеулер мен жарықтар пайда болуы мүмкін. Мұны болдырмау үшін
құйманы криставиналары бар опокада, яғни, соңғысы құйманың шөгуіне кедергі
болмайтындай етіп орналастыру керек. Тізбектеліп қатаю үшін болат
құймаларды үстемелерге әкеледі немесе құйманың массивті жерлерінде
үстеменің астына әкеледі. Бұл жағдайда құйманы қоректендіретін, яғни,
құйманың тізбекті қатаюын және шөгу раковиналарының концентрациясын
қамтамасыз ететін құйманың қызған жері үстеме болып табылады.
Шойын құймалармен салыстырғанда болат құймалар үшін қалыптың сұйық
металмен қалып бетін шаюын болдырмау үшін қоспа тығыздығы жоғары болуы
керек. Әсіресе құю воронкасы мен арналары қатты шайылады. Қалыптау
қоспасының шайылған бөлшектерін қалыптан шығару үшін ашық үстемелер
қолданады, құйманың жоғарғы жағында өңдеуге припускілерді үлекейту керек,
ал ірі іқалыптарды құю кезінде кейде көлбеу етіп орнатады.
Бірқалыпсыз шөгуден тұратын жарықтарды болдырмау үшін қалыптарды жұмсақ
қалыптау қоспасынан жасайды. Құйма ыстық жарықтардың пайда болуын ескеретін
сенімді әдіс болып өңдеу кезінде жойылатын құю қабырғаларын (ребро) қолдану
болып табылады. Құю қабырғаларының қалыңдығы құйма қабырғасының
қалыңдығынан 10-30% құрайды.
Шөгу ақауларының түзілуін ескерту үшін құйманың жылы бөліктеріне сыртқы
және ішкі тоңазытқыштарды орнатады.
Тоңазытқыштар құйманың қалың бөлігінің суу жылдамдығын жылдамдатады және
кернеулерді, шөгу раковиналарының көлемін төмендетеді және ыстық
жарықтардың пайда болуын төмендетеді.
Тоңазытқыштар құйылатын немесе прокаттан жасалған болуы мүмкін. Ішкі
тоңазытқыштардың беті таза және қақтар мен қышқылдардан арылуы керек. Ішкі
тоңазытқыштар құйма металымен пісірілуі керек. Құйма металымен
пісірілмейтін ішкі тоңазытқыштарды қолданған кезде болат пруткалар
қолданады; соңғысы кесумен өңдеу кезінде құймадан тесіліп алынып
тасталынады.
Сыртқы тоңазытқыштарды құймаға пісірмеу үшін оларды әртүрлі сырлармен
сырлайды, мысалы қалыптау сырымен. Тоңазытқыштар қалыпқа орнату алдында
кірден, майдан және окалиннен жақсылап тазалану керек.
2.3 Құю жүйелерінің конструкциясы және есептеуі
Құю жүйесі металды қалыптың жазықтығына жеткізуге арналған, металл емес
кірмелерді, қожды және газды ұстауға арналған арналардың жиынтығы түрінде
болады. Қарапайым құю жүйесі мына элементтерден құралады: тостаған, тік
арна (стояк), қож ұстағыш, қоректендіргіш және шығарғыштар. Құю жүйесінің
типін таңдағаннан кейін құймаға металды беретін құю жүйелерінің
элементтерінің көлденең қимасын және өлшемдерін табамыз.
Қалыптау кезінде қалыптау еңістерінің орналасу ережелерін сақтай отырып,
шлак ұстағыш жоғарғы жарты қалыпта, ал қоректендіргіш төменгіде орналасады.
Келесі формула бойынша қоректендіргіштің көлденең қимасының ауданың
есептейміз:
∑Fn=G(ρτμ√2gH)=3552(7,8*10,43*0,2 5√2*981*250)=2,49 см2;
(2.1)
Hорт=Hт=250
мұндағы, G – құйма және құю жүйелерінің элементтерінің жалпы массасы, кг;
τ –қалып қуысының толтыру уақыты, сек;
Н- балқыманың гидростатикалық арыны, мм;
μ- құю жүйесіндегі жалпы шығын коэффициенті;
ρ - қорытпа тығыздығы, гсм2.
G=35,52кг;
μ=0,25
Норт=250мм;
g=9,81мс2;
τ = S√G =1,75√35,52=10,43сек
(2.2)
мұндағы, S – қорытпаның аққыштығын және құю жүйесінің типін ескеретін
коэффициент, S=1,75;
Ірі және орташа массалық құю цехында жасалатын болашақ құйма материалы
болат болғандықтан, олардың құю жүйелерінің элементтерінің қатынасы мынадай
болады:[2]
Fқор : Fқож : Fтұр = (1,0÷1,5) : 1,0 : 1,0;
(2.3)
мұндағы, Fқор - қоректендігіштердің көлденең қимасының ауданының
қосындысы, см2;
Fқож - қож ұстағыштың көлденең қимасы, см2;
Fтұр - тұрғыштың көлденең қимасы, см2;
Fқор= ∑Fnn=2,494=0,62см2; (2.4)
n – қоректендіргіштер саны.
Қоректендіргіштің көлденең қимасының мәні бойынша негізгі өлшемдерінің
анықтаймыз:
bқор - 12мм;
aқор – 16мм;
hқор – 5мм;
Қож ұстағыштың мәндері келесідей:
Fқож = 2,49*1,0=2,49 см2;
Өлшемдері:
ақож = 16 мм;
bқож = 13мм;
hқож = 16мм;
Тұрғыштың өлшемдері келесідей анықталады:
Fтұр =2,49*1,0 =2,49 см2;
dтұр = 18 мм.
ΣFқор=2,49 ΣFқож=1,245
ΣFт=2,49
Fқор=0,62см2 Fқож=2,49см2
Fт=2,49см2
саны 4 дана саны 2 дана
саны 1 дана
Үстеме
a=45
C=0.5*a=0.5*36=18
hпр=0,5*hотл+2с=57,5+36=94
2.4 Технологиялық процесті баяндау.
Болашақ алынатын құйманың технологиялық сызбасын жасау және құрастыру
өте маңызды жұмыстардың бірі. Бұл құйманың дайындалуы өте күрделі
технологиялық процесс. Біріншіден, құйма берік, қатты герметикалық және
коррозияға төзімді болу керек. Екіншіден, берілген салмағы бойынша және
конфигурациясы бойынша өте дәл болуы қажет. Үшіншіден, құйманың
технологиясын әзірлеу барысын оның дайындалуы қарапайым және өңдеу кезінде
ыңғайлы болуын ескеру қажет.
Сонымен қатар, құю технологиясының негізгі талаптарының біразы
келесідей: балқыған металды қалыпқа құйған кезде оны суытып, қатайған кезде
фазалық айналымдармен көлемінің азаюы және де әртүрлі шөгу ақаулары,
қуыстар, жарықшалар, кернеулер құймада болмауы шарт. Осы ақауларды
болдырмау үшін келесі негізгі принциптерді ескерген жөн:
- болашақ құйманың құрастырылуы барысында негізінен үлгі жабдығының
дайындалуы төменгі еңбек жұмысы мен материалды қанағат етуі керек
үлгі нобайы өте қарапайым болуы шарт;
- құйманың конструкциясы қалыпты құрастырғанда және дайындалғанда
қарапайым болуын қамтамасыз етуіміз керек және өзекшелер саны
неғұрлым аз болу керек;
- құйманың ішкі кеңістігі қарапайым пішінді болуы керек. Өзекше
белгілері жеткілікті жағдайда шығыңқы болуы керек.
- құйманың ыңғайлылығына қарай қабырғаларының қалыңдығы біркелкі
болуы керек;
- құйылатын бұйымның құрастырылуы барысында қортпаның құю қасиеттерін
ескерген жөн;
- құйманың конструкциясы қағып түсірілгеннен кейін тазалануға және
өңдеуге ыңғайлы болуы керек.
Құйманың технологиялық процесін әзірлегенде маңызды жұмыстардың бірі –
құю қалыбын дайындау процесі. Ол үшін келесі жағдайларды қарастырамыз:
қалыптау тәсілін таңдаймыз, қалыпта үлгінің орналасуын және қалыпқа сұйық
металдың берілуін анықтауымыз қажет; үлгінің ажырама сызығын анықтаймыз;
қалыпта өзекшелердің орналасуын дәл анықтау; құю жүйесінің конструкциясын
белгілеу және және оларды есептеу керек; құйма сызбасын дайындау; опока
өлшемдерін анықтау; үлгі плитасында үлгі мен құю жүйелерінің орналасуын
анықтау.
Құйманы қалыпқа орналастыру барысында құйманың негізгі бөлігі қалыптың
астыңғы жағында орналасады. Құйманың осылай орналасуы металды құю кезінде
металдың қатаю бағытын қамтамасыз етеді. Құйманың өңделетін бөлігі құю
кезінде және қатаю кезінде төмен орналасуы керек. Құйма цилиндр пішінді
болса, онда оны құю кезінде төмен вертикаль жағдайда орналастыру керек.
Сонымен қатар құйма беттері бір жарты қалыпта орналасуы керек.
Қалып ажырамасының беттерін анықтауда келесі жағдайларды ескерген жөн:
- қалып ажырымасының беттері үлгі қалыптан еркін шығуын қамтамасыз
етуі керек және өзекшелердің орналасуы ыңғайлы болуы керек .
- қалыптағы өзекшелер саны минималды және пішіні неғұрлым қарапайым
болуы керек.
- таңдалған қалып ажырамасы тығыздалуға, өзекшелердің орналасу
сенімділігін және оларды бақылау мүмкіндігі ыңғайлы болуы шарт.
2.5 Құю опокаларын таңдау
Құю өндірісінде қалыптауды негізінен опокаларда дайындайды. Опокалардың
рамкалары (тік бұрышты, квадратты, дөңгелек және фасонды) шойыннан,
болаттан, алюминийден жасалады. Олардың негізгі маркасы 20Л маркалы болат.
Жасалатын құйманың құю қалыбын жоғарғы және төменгі опокаларда автоматты
құю тізбегінде жасаймыз.
Сондықтан опокалардың рамкалары тік төртбұрышты, қабырғаларының үстіңгі
және астыңғы жандары шығыңқы болып келеді. Автоматты құю тізбегіндегі
опокаларда тұтқалар болмайды.
Опоканың өлшемдерін болашақ алынатын құйманың және құю жүйелерінің
элементтерінің өлшемдеріне сай таңдаймыз. Заводтан алынған мәліметтері
бойынша жобаланған автоматты құю тізбегіндегі опоканың ішкі өлшемі
700х600х200200 мм. Опоканың ішінде алты құйма, екі қожұстағыш, екі тік
арна және алты қоректендіргіш орналасады. Опокада орналасқан құймалардың
арасындағы арақашықтық 20мм, тік арнаның осінен құймаға дейінгі арақашықтық
50мм, қоректендіргіштің ұзындығы 60мм, бір қож ұстағыштың ұзындығы 240мм
тең.
Қалыптың құрастыру дәлдігін анықтайтын маңызды элементтер опокадағы
қазықтар мен төлкелер болып табылады. Қалыптарды құрастыру кезінде
қазықтарға орталықтандырады. Қазыққа орталықтандыру кезінде қазықтарды
опоканың жоғарғы құлақшаларына бекітеді.
2.6 Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталарын, үлгі кешенін жобалау және
таңдау
Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталары және үлгі кешені А1 форматының 4
және 5 – беттерінде көрсетілген
Бұл жобада технологиясы жасалатын құйма үлгісі ажырамалы болғандықтан
плитаға үлгілер мен құю жүйелерін орналастырамыз.
Үлгі плитасын таңдау үшін таңдалған опоканың ішкі өлшеміне сай және
орталықтандырғыштардың арақашықтықтары арқылы үлгі плиталарының өлшемін
аламыз. Үлгі плитасының өлшемін алған соң астыңғы үлгі плитасын берілген
өлшемдерімен сызамыз.
Үлгі плитасының материалдары шойыннан жасалған. Үлгі плитасына опоканы
орналастыру үшін арнаулы қазықтар бар. Олардың біреуі орталықтандырғыш, ал
екіншісі бағыттаушы. Бұл қазықтар стандарт бойынша жасалған.
Астыңғы үлгі плитасына технологиясы жасалатын радиатордың астыңғы жарты
үлгісін орналастырамыз. Бұл астыңғы жарты үлгіні үлгі плитасына болтпен
бекітеміз. Сонымен қатар астыңғы үлгі плитасында қоректендіргіш жүйесі
орналасады. Бұл қоректендіргіштер үлгі плитасына болт арқылы бекітіледі.
Енді үстіңгі үлгі плитасын құрастырамыз. Ол үшін орналастыратын үстіңгі
жарты үлгі және құю жүйелерінің элементтері астыңғы үлгі плитасындағы үлгі
және құю элементтерінің орналасу өлшемдерімен сай болуы керек.
Үстіңгі үлгі плитасына үстіңгі жарты үлгі және тік арна, құйғыш, қож
ұстағыштар үлгілері орнатылады Үлгі плиталарының ашық беттері кедір –
бұдырсыз және берікті болуы шарт.
Машина жасаудың үздіксіз дамуы құймалар сапасының дәлдігіне жоғары талап
қойылды. Өз ретінде, құйманың сапасы және дәлдігі үлгі жабдығын жасау
сапасымен өте тығыз байланысты.
Құйма алу үшін құю жабдығын әртүрлі материалдан жасайды. Қалыптастыру
кезінде құю қалыбының жұмыс қуысын жасау үшін қажетті технологиялық айла
бұйымдардан тұратын құю жабдығының бөлігін үлгі кешені деп айтамыз. Үлгі
кешенінің құрамына құйма мен құю жүйесі элементтерінің үлгілері, оларды
бекіту немесе орнату үшін қолданылатын үлгі плиталары, өзекше жәшіктері,
кептіпргіш плиталар, өзекше мен қалыпты жинау жетілдіру және бақылау үшін
арналған әртүрлі бұйымдар жатады.
Үлгі кешені келесі негізгі талаптарды қанағаттандыруға міндетті [7]:
1) геометриялық пішіні мен өлшемдері белгілі құйма алуды қамтамасыз ету
керек;
2) жоғары беріктігі мен ұзақ уақыттылығына ие болу, яғни өзекшелер мен
қалыптардың қажет санын жасауды қамтамасыз ету керек;
3) жасау үшін технологиялылықты болу қажет;
4) кешеннің массасы ең кіші және пайдалануы қолайлы болуы қажет;
5) ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1.1 Тапсырманы талдау және жобалауда пайдаланылатын негізгі мәліметтер
Тапсырмадағы берілген жобаның тақырыбы Қарағанды құю зауыты Қазақмыс
корпорациясының жағдайында қуаттылығы жылына 5 мың тонна болат құю сериялық
өндіріс бөлімінің жобасы.
Корпорация Қазақмыс өнеркәсібінің тағайындауы бойынша болатты құймалар
өндіреді, құйма салмағы 0,5 кг-нан 5 тоннаға дейін, сонымен қатар құм
қалыптарға сәндік құю, қолмен және машинамен қалыптау түрлері жатады.
Жобаланушы цех өндірісі габариттік өлшемдері 48000х90000 м2 және
биіктігі 10,0 м ғимараттарда орналасқан.
Жұмыс режимі – екі ауысымды, 8сағауысым, ал жылына 254 күн. Жоспардағы
барынша жарамды құюдың қуаттылығы жылына 5000 тонна.
Өндірістің технологиялық процесі келесі сатылардан тұрады:
• Қабылдау, сақтау және шихталық материалдарды дайындау;
• Қалыптау және өзекше құрамдарын дайындау;
• Өзекше және қалыпты әзірлеу;
• Құю, суыту және құймаларды қағымдау;
• Құйманы тазалау;
• Құйманы термоөңдеу;
• Дайын өнімдерді қабылдау және құйма ақауын жөндеу;
• Өндірістегі қалдықтарды қайтадан өңдеу (өндірістегі меншікті қайтарым,
ақау).
Біздің алдында қарастырғанымыз өндірістің технологиялық процесі болса,
онымен паралелль өндірістің бөлімшелері болады:
– Шихта қоймасы;
– Балқыту бөлімшесі;
– Өзекше бөлімшесі;
– Қоспа дайындау бөлімшесі;
– Құю-қалыптау бөлімшесі
– Термоөңдеу бөлімшесі;
Осы бөлімшелер, құю цехының жоспары мен қимасының сызбалары
А1 форматының 1 және 2 – ші беттерінде көрсетілген.
Жобалау үшін қажетті негізгі цех өндіріс қуаттылығының көрсеткіштері
жылдық бағдарламада келтірілген, онда бес құйма қарастырылған. 1.1 кестеде
көрсетілген.
1.1 кесте
Дәл бағдарламасы
Құймалар атауы Құйма Жылдық бағдарламаға
Металл массасы,қажетті жылдық құйма
Маркасы кг
% т дана
Жартылай муфта Болат 45Л
Қысқышты қапсырма 7.4 20 1000 135135
Аунақша Болат 35Л-II 8 30 1500 187500
Жұлдыз Болат 35Л 20.8 10 500 24038
Шектегіш Болат 35ХГСЛ 20.4 10 500 24510
Болат 35Л 26.5 30 1500 56604
Жиыны 83.1 100 5000 427787
1.2 Балқыту бөлімшесі
Қазіргі кезде машина жасау өндірістерінде болатты балқыту үшін негізінен
бірнеше балқыту пештерін қарастыруға болады:
1. Электр доғалы пеш қышқылды және негізгі футеровкасымен;
2. Мартенді пеш қышқылды және негізгі футеровкасымен;
3. Индукциялық пеш және тигельді шахтасымен;
4. Конвертер қышқыл үрлеу бүйірімен және негізгі футеровкасымен.
Болат дегеніміз – құрамында 2,14 %-ке дейін көміртегі, аз мөлшерде S, P
және Cr, Ni, V, Ti сияқты легірлеуші элементтері бар күрделі қорытпа. Оның
сұр шойыннан негізгі айырмашылығы құрамында көміртегі мен зиянды
қоспалардың аз болуында.
Химиялық құрамы бойынша болат шойыннан көміртектің, күкірт пен фосфордың
аз мөлшерімен, кремнийдің, марганецтің және басқа элементтердің берілген
(аз немесе көп) мөлшерімен өзгешеленеді.Сұйық металда (қорытпада) темір
оксиді қанша көп болған сайын қоспалар жылдамырақ тотықтанады. Қоспалардың
тотықтануын жылдамдату үшін болат ерітілетін (қорытылатын) пешке темір
рудалары, отқабыршықтар, агломераттар қосады. Сонымен қоспалардың көбісі
темір оксидінің оттегісімен тотықтанады.
Қорытудың бас кезінде, металдың температурасы төмен жағдайда, кремний,
фосфор, марганец қарқынды түрде тотықтанып жылу бөліп шығарады, ал
көміртегі тек жоғарғы температурада қарқынды тотықтанады.
Болат қорыту пешінде шихта ерігеннен кейін екі бірікпейтін орта пайда
болады: сұйық металл мен қож. Металл мен қож олардың әр түрлі тығыздығына
байланысты бөлініп тұрады [1].
Қазіргі жағдайда болатты қорыту үшін негізгі материалдарға саналатындар:
қайта балқытылатын шойын, скрап (прокаттың, соғудың, штамптаудың, болатты
механикалық өңдеудің қалдықтары, жарамсыз болат бұйымдар мен бөлшектер)
және ферроқорытпалар; флюстер (СаСО3) мен тотықтырғыш қоспалар (темір
рудасы); отын (кокс немесе колошникті газ, табиғи газ, мазут).
Болатты электр пештерінде балқыту үшін электр энергиясы қолданылады.
Болатты алғанда, әр түрлі элементтердің (көміртектің, марганецтің,
күкірттің, фосфордың ж.б.) артық мөлшерін балқымадан кетіру әдістеріне
байланысты металлургиялық процестер қышқылды және негізді болып бөлінеді.
Қышқылды процестер темірді, кремнийді, марганецті тотықтандырып және
көп мөлшерде SіO2 бар қышқыл шлак пайда болуын қамтамасыз етеді.. Негізді
процестер балқымадан зиянды қоспаларды флюстер (известняк СаСО3) кіргізу
арқылы кетіруге мүмкіндік береді, нәтижесінде олар кальций фосфаты
Р2О5(4СаО және күкіртті кальций СаS) түрінде шлакқа ауысады.
Электрлі болат балқыту процесі - болатты доғалы электрлі немесе
индукциялық пештерде алу процесі. Ол мартен мен конвертер тәсілдерімен
салыстырғанда әжептеуір жетілдірілген болып саналады, өйткені электр
тоғының өлшемдерін өзгерту жылулық тәртібін жеңіл реттеуге мүмкіндік
береді. Балқытудың жоғарғы температурасы (20000С дейінгі) металдан фосфор
мен күкіртті ең толық кетіру үшін жоғары негізді қождарды қолдануды
қамтамасыз етеді. Тотықтандыратын ортаның жоқтығы жақсы
қышқылсыздандырылған жоғары сапалы көміртекті және легірленген,
тоттанбайтын, қызуға берік конструкциялық болаттар мен қорытпаларды алуға
мүмкіндік туғызады [3].
Электр доғасымен балқыту тоттанбайтын жоғары сапалы конструкциялық
болаттардың өндірісі үшін көптен-көп кең таралған. Бұл тәсілге жататындар:
негізді және қышқылды доға пештері, вакуумдық доғалы, электрлі-шлактық
доғалы және плазмалық доғалы.
Осы факторларды ескере отырып, осы дипломдық жобада Қазақмыс құю
цехында пайдаланған айнымалы электр доғалы пешті әдебиет мәліметінен
тұрақты токты электр доғалы пешіне ауыстырамыз. Бұл тұрақты токты ЭДП-і
соңғы жылдары шыққан жаңа пештердің бірі болып табылады. Тұрақты токты ЭДП-
ның айнымалы токты ЭДП-ден көптеген артықшылықтары, тиімділігі және
айырмашылықтары бар [2].
Жобада балқыту бөлімі құю цехының жобасында шихта бөлімінен кейін жеке
аралықта орналасқан.
Балқыту бөлімшесін жобалау үшін жылдық бағдарламаға қажетті сұйық металл
шамасын анықтаймыз. Балқыту бөліміндегі негізгі көрсеткіштерді 1.1-кесте
бойынша реттейміз. Шығаратын құйма номенклатураларына сай 1.1-кестеде
металл маркалары, құйма массасы, құю жүйелері массасы және бір құймаға
қажет сұйық металл мәліметтері Қазақмыс зауытынан алынған.
1. кесте
Балқыту бөлімінің бағдарламасы.
Құйма Құю
массасы, кг жүйесі массасы
Құймалар Қорытпа Жылдық Құймалардың Ақауларды (25%)
атауы маркасы бағдарламаға ақаулары есептеумен
қажет құймалардың
құймалардыњмөлше жылдық саны
рі
т % т
Болат 45Л Болат 35Л Болат 35ХГСЛ
% Т % т % т т
Феррохром - - - - 1,7 14,7 14,7
Металл төгу 100 2200,3 100 3799,5 100 863,2 6863
Балқыту бөлімінде жұмыстарды қалыпты ұйымдастыру құятын шөміштердің
оңтайлы саны болмай мүмкін емес, олар құйманы қабылдап алу үшін, қысқа
уақытқа сақтау үшін, балқыманы орын ауыстырып, құю үшін қызмет етеді.
Шөміштің орнын ауыстыру үшін сәйкесінше жүк көтеретін және көлік
жабдықтары - электр жетегі бар монорельс, жүк көтеретін көпірлі крандар
жобаланған. Болат балқытатын пештен металды шығару әдетте толық пештен
дискретті жүзеге асады, сондықтан құятын шөміштің сыйымдылығы пештің
сыйымдылығына тең қылып аламыз.
Шөміштің үш түрлі типін ажыратады – конусты (шүмекті және шайнекті),
тоқтатқышты және барабанды. Стандартты болат құйғыш шөміштер туралы біршама
толық мәліметтерді МЕСТ 7358-78 табуға болады.
Цехта бір типті шөміш болғаны жөн, себебі оның күтімін жеңілдетеді,
шөміштің футеровкасы мен кептірілуі үшін айлабұйым жасау қажет, алайда әр
түрлі атау тізімді цехтарда түрлі металл сыйымдылығы бар бірнеше тип
шөміштер болады. Жылу шығыны минимум болатын шүмекті және шайнекті
шөміштерді алған дұрыс.
Балқыту бөлімімен шихта алаңы мен отқа төзімділік жұмыстары (пеш
футеровкасын жөндеу, шөміштерді дайындау, т.б.) тығыз байланысты.
Доғалы пештерде балқытуды қарқындату әдістерінің бірнеше тәсілдері бар,
ал оларда қолданатын футеровканың қолданылу типіне байланысты болады.
Қарқындату әдісінің біршама кеңінен тараған әдісі газ отынының көмегімен
шихтаның металл бөлігін алдын-ала қыздыру болып табылады.
Шихтаның металл бөлігін қыздыру металл шихтасы бар себеттер орнатылатын
арнайы қондырғыларда жүзеге асырылады. Қондырғының төменгі жағында
қыздырғыш болады, ал жану өнімдері металл шихта арқылы сорылып алынып, оны
730-930 К деңгейіне дейінгі температурасына дейін қыздырады. Қыздыру
ұзақтығы салыстырмалы түрде алғанда аз ғана. Мұнда шихта қосылып, ол
қыздырылып пешке түседі. Шихтаның қызу есебінен электр энергиясына
жұмсалатын шығынның ұзақтығы азаяды, лом жеткілікті тығыз болмағанда
шихтақосымша балқу болмайды, пештің жұмыс кеңістігіне барлық қажет қоспа
сыймайды.
Өнімділігі жоғары цехтар мен ауыр құймаларды өндіруде негізгі агрегат –
доғалы болат балқытатын электр пештері, сондықтан бұл жобада Жобада ұсақ
сериялы болат болғандықтан біз ЭДП-3 тонналы доғалы пешті таңдадық. Оның
техникалық сипаттамалары 1.5-кестеде көрсетілген.
1.5 кесте
ЭДП-3 пешінің техникалық сипаттамасы
Параметрлері
Сыйымдылығы, т 3
Трансформатор бойынша қойылған қуат, кВт 2000
Электрод диаметрі, мм 200
Пештің өнімділігі, тсағ 1,6
Пеш конусының ішкі диаметрі, мм 2764
Электр энергиясының шығыны, кВт·чт 450-750
Енді, осы ЭДП-3 пеші біздің балқыту бөлімшемізде қанша пеш қажет екенін
анықтаймыз. Ол мына формуламен анықталады: [3]
, дана, (1.1)
мұндағы, N – есептелген пеш саны, дана;
QЖ – жылдық бағдарламаға қажет жалпы металл төгу көлемі,
QЖ = 6863т;
KН – құрал-жабдықтың бір қалыпсыздығын ескеретін
коэффициент; оны өндіріс түріне қарай таңдайды. Бұл жобада ұсақ сериялы
өндіріс болғандықтан KН = 1,2...1,3; KН = 1,2 деп қабылдаймыз;
q –доғалы пештің өнімділігі тсағ, q = 1.6тсағ;
FӘ – құрал-жабдық жұмысының нақты уақыт қоры, сағ, электр доғалы
пеш үшін; FӘ = 3890 сағ екі ауысымды жұмыс үшін;
KЖ – құрал-жабдық жүктемесін ескеретін коэффициент, балқыту
бөлімшесіндегі құрал-жабдықтар үшін KЖ = 0,7...0,85 аралығында KЖ = 0.85
деп қабылдаймыз.
1.2- формула арқылы неше пеш керек екенін анықтаймыз:
Жуықталған 2 дана пештің жүктелу коэффициенті – 0,85.
Балқыту бөлімшесінде қосымша құрал-жабдыққа жататындар негізінен
шихталарды пешке салатын, пеш футеровкасын қыздыратын құрылғылары,
тасымалдаушы және құюшы шөміштер және оларды жөндейтін құралдар, шөміш
футеровкасын кептіретін және қыздыратын құрал-жабдықтар, тасымалдау құрал-
жабдықтары болып табылады [4,1].
1.3 Қалыптау–құю–босату бөлімшесі
Қалыптау-құю-босату бөлімшесін жобалағанда өндіріс сериялығын, шығаратын
цех өнімі құймалардың габариттері және массалары бойынша қалыптау
бөлімшесін құрал-жабдықтарымен жабдықтаймыз [4.]
Бұл бөлім кез келген құю цехының құрамында негізгісі болып табылады,
себебі цехтың негізгі деген бөлімдерінің жұмысының барлығы осыған келіп
тіреледі – балқыту, өзекті қоспа дайындайтын, сонымен қатар қосалқы. Ол
цехтың мәрелік бөлімі – термиялық өңдеуге дейінгі құймаларды қамтамасыз
етеді.
Ұсақ сериялы және сериялы өндірісте ұсақ және орташа қалыптарды шайырлы
біріктіргіші бар суықтай қатайатын қоспалардан дайындаған тиімді.
Өндірістік бағдарламаға жасалған талдау негізінде қалып қоспасының типін
таңдап алған дұрыс, ал содан соң қалыпты тығыздау әдісін таңдап алуға көшу
керек. Өндіріс ұсақ сериялы болғандықтан құймаларды құм-балшықты қалыптарда
қалыптаймыз.
Құю қалыптарын тығыздаудың кең таралған әдістерінің бірі тығыздау,
импульсті және үйлескен болып табылады, сонымен қатар құммен тығыздау және
құйылатын қоспаларды қолдану. Осы не басқа тығыздау әдісінің бірін таңдап
алу құйманың сапасы мен күрделілігі, салмағы мен қорамжәшіктердің
габариттерінің сапасына қойылатын талаптарға, сонымен қатар қалыптың бірдей
тығыздалуы бойынша сәйкес жабдыққа қойылатын мүмкіндіктерге байланысты.
Мұнда қалыптарды дайындауға арналған қорамжәшіктердің габариттерін таңдап
алу анықтаушы болып табылады. Егер өндірістік бағдарламада қорамжәшіктердің
габариттері туралы мәліметтер болса, не болмаса құймаларға технологиялық
карталар болса, онда қорамжәшіктердің габариттерін таңдау біршама қатаң
және нақты болады.
Бұл құймаларға бір типті опокалар яғни, 700 × 650 ×200200 мм опокаларын
аламыз.
1.6 кесте
Қалыптау бөлімінің бағдарламасы
Ақауды Бағдар-л?алып Қалыптар
есепте- амаға тар -дың
генде Құйма жылдық ақауы жыл-дық
Құймалар атауы құймалар лар Опокалар қалып-та саны,
саны, саны өлшемдері р саны,
дана дана дана дана
1.Жартылай муфта 35473 1064 36536
2.Қысқышты 141891 4 700*650*20020049219 1477 50696
қапсырма 196875 4 700*650*20020012620 379 12999
3.Аунақша 25240 2 700*650*20020012866 386 13252
4.Жұлдыз 25735 2 700*650*20020014859 446 15305
5.Шектегіш 59434 4 700*650*200200
Жиыны 449175 - - 125037 3752 128789
Қалыптау бөлімшесінде жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасын
1.6 кесте бойынша анықтаймыз. Қалып ақаулар шамасы 3 % көлемінде
қабылдаймыз [2].
Қазақмыс құю цехының қалыптау бөлімшесінде үлгісі 234 қалыптау
машиналарының орнына механизмдері автоматтандырылған және
механикаландырылған автоматты құю тізбегін орналастырамыз. Бұл автоматты
құю тізбегін өндіріс сериялығына, құймалардың орташа массасына және жылдық
бағдарламаға қажет қалыптар шамасын жасай алатын машина санына сай
таңдаймыз.
Жылдық бағдарламаға қажет (ақаумен қосқанда) қалыптар шамасы белгілі
болған соң қалыптау автоматты тізбектің санын анықтаймыз, дана [9]:
, (1.2)
мұндағы: Nав – автоматтандырылған тізбек саны;
QҚ -жылдық бағдарламаға қажет қалыптар шамасы, QҚ=128789
дана;
Kбе – құрал - жабдық жұмысының бір қалыпсыздығы, сериялық
өндіріс бойынша Kбе =1,2-1,3 , Kбе =1,3;
q – қалыптау машинасының өнімділігі, данасағ; q = 60 қалсағ;
Fжыл – тиісті машинаның жылдық уақыт қоры 3645 сағ. екі
ауысым үшін;
Kж - машинаның жүктелу коэффициенті, қалыптау бөлімі үшін
Kж=0,75 - 0,85, Kж=0,7 деп қабылдаймыз.
N=1 дана
1 – астыңғы жартықалыпты қалыптау автоматы; 2 – жоғарғы жартықалыпты
қалыптау автоматы; 3 – төмеңгі жартықалыптардың кантователі; 4, 5 - жоғарғы
жартықалыптардың кантователі; 6 – артық қоспаны кесу механизімі; 7 –
қалыптарлы жинастыру; 8 – ажыратқыш (отсекатель); 9 - әмбебап итергіш; 10 –
опокаасты тақталарын көтеру механизімі; 11 – құю кезінде қалыптарды қысу
механизімі; 12 - опокаасты тақталарын түсіру механизімі; 13 – қалыптан
қоспаны итеру қондырғысы; 14 – распоровшик; 15 – опокаларды көтеру
механизімі; 16 – төмеңгі опокалардың катователі; 17 – опокаларды тазалау
механизімі; 18 - өтпелі көпір; 19 – роликті конвейерлердің секциясы. Тізбек
бөліктері: I – қалыптау; II, III – қалып жинау; IV – құю; V – суу; VI –
босату
1.1 сурет. ИЛ 225 типті комплексті автоматты тізбек жоспары (планировка)
Таңдалған кешенді автоматты құю тізбегінің модель түрі ИЛ225 [14].
Дымқылдай құм балшық қалыптарында шойын және болат құймаларын қалыптауға,
сериялық өндіріс түріне пайдаланатын автоматты құю тізбегі болып табылады
[7].
Қалыптарды, пневмотіректі қалыптау автоматтарында модельдік жиынтығында
орналасқан төменгі престеу әдісімен дайындайды. Қалыптарды қоспалардың
біркелкі тығыздалуы, дифференциалды көп плунжерлі бос тиекпен қосымша діріл
қолдану арқылы іске асады.
Негізгі технологиялық қондырғының жетек тізбегі –пневматикалық құю
цехында жұмыс істеу жағдайына өте сенімді. Аунақшалы конвейерлер, тазалау
механизмінің төменгі щеткалары, кесу механизмдерінің қозғалуы – электр
жетегі арқылы іске асады. Тізбек бес технологиялық бөлімшелерге бөлінген,
оның әрбірі өзінің басқару станциясы арқылы автономды басқарылады.
Бөлімшелер мен қондырғы тізбектерін байланыстыратын тасмалдаушы аунақшалы
конвейер – жинақтаушы болып табылады және бұл бөлімшелер мен қондырғылардың
бір-біріне тәуелсіз жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Өйткені, аунақшалы
конвейердегі орын ауыстыруын заттардың қозғалу жылдамдығы, қажетті
технологиялық ағын жылдамдығынан 4,5 есе жоғары.
ИЛ225 тізбектің техникалық сипаттамасы 1.7 кестеде көрсетілген.
1.7 кесте
ИЛ225 типті тізбектің техникалық сипаттамасы:
Опока өлшемдері, мм 700х600х200
Циклдік өнімділігі, қалыпсағ 60
Жаншудың ең жоғарғы күші, кН 2350
Жаншу қысымы, МПа 4
Опокалардың роликті конвейермен жылжу
жылдамдығы, ммин 5
Қалыптың суу уақыты, мин 30 – 90
Сығылған ауа шығыны, мсағ 110
Жалпы бекітілген қуат, кВт 115
Тізбектің габаритті өлшемдері, мм 65200х9300х6855
Жалпы массасы, т 220
Құймаларды ИЛ225 типті тізбекте дайындаудың технологиялық циклі келесі
операцияларынан тұрады: жоғарғы және төменгі жартылай қалыптың бөлігін
қорамалау, төменгі жартылай қалыптың 1800 – тағы контовкасы, қалыпты
құрастыру, плиталарға қалыпты орналастыру, құюға дейін жиналған, жартылай
қалыптарды қысу, құю, қалыптарды суыту, құймаларды соғу, опокаларды қалдық
қоспалардан тазарту және келесі қорамалау бөлімшесіне жіберу.
1.4 Өзекше жасау бөлімшесі
Өзекше бөлімшесінің жобасын жасағанда өндіріс сериялығын, шығаратын
құймалардың орташа массасы және жылдық бағдарламаға қажет жарамды құймалар
шамасы ескеріледі. Сонымен қатар өзекше бөлімін жобалағанда өзекшелерді
әзірлейтін технологиялық процес барынша қарапайым пайдаланылатын құрал-
жабдық экологиялық жағынан таза және экономикалық жағынан тиімді болу қажет
[8].
Өзекшелік бөлімше ережеге сай, аяқталған өнімдерді - құю қалыптарын
құрастыруға кетіп бара жатқан құю өзекшелері өндіруші құю цехының дербес
бөлігі болып табылады. Мұнда өзекшелік қоспаларды және бояуларды
дайындайды, қалыптайды, кептіреді, тазартады, желімдейді, сырлайды,
бақылайды, өзекшелерді жинақтайды және қоймалайды.
Өзекшелерді жасау үшін әрібір өзекшенің көлемін әрібір құймаға қанша
өзекшеден келетінін анықтаймыз. Содан соң жалпы жылына қанша өзекше жасау
керек екенін 1.8 кесте бойынша анықтаймыз. Өзекшелердің салмағы 1...25 кг
аралығында. Өзекшелердің орташа салмағы арқылы қажет өзекше жасау тізбегін
таңдай аламыз.
1.8 кесте
Өзекше бөлімшесін есептеу
Құйма Өзекшелер саны
атауы
Өзекше жәшігінің өлшемі, мм 200(400(150
Жобадағы жинақ өлшемі, мм 11800(8500
Өнімділігі, тсағ 40
Жинақ массасы, кг 9700
УС-6 жабдығының құрамына кіретіндер:
– СҚҚ дайындауға арналған үздіксіз араластырғыш;
– Әткеншекті қондырғы;
– Құм температурасын тұрақтандырғыш;
– Байланыстырғышқа арналған үлкен ыдыс;
– Катализаторға арналған үлкен ыдыс;
– Дифференциальды қақпақ;
– Құмға арналған контейнер;
– Қабатты арбаша;
– Бөшкеге арналған сөре;
– Жабдыққа арналған сөре;
– Жылу таратқыш;
– Беріліс үстелі;
– Басқару орны;
– Қызмет ету алаңы.
Өзекше жәшігін жинау және тазарту, өзекшені тығыздау және толтыру,
өзекше жәшігін бөлшектеу, оны бөліп алу және өзекшені таза өңдеу әткеншекті
жабдықта орындалады. Өзекше жәшігін өзекше камерасы беру терезесімен бірге
1900 бұрыла алатын СҚҚ өзекшесіне себеді. Тұрақтандырғыш көмегімен құм
температурасын 200–қа көтеріп және оны белгілі бір шекте ұстауға болады.
Құмды және регенераторды мөлшерлеу кез-келген берілген қатынаста
дифференцалдық қақпақ арқылы өткізеді [7].
Материалды байланыстыратын бак оның орын ауыстырумен байланысты берілген
температураны автоматты түрде ұстайтын жүйе қарастырылған шығын сыйымдылығы
болып табылады .Катализатор бакта жоғары және төменгі рұқсат етілген
деңгейдің жарық сигнализациясы қарастырылған. Катализатормен беттесетін бет
қышқылы тұрақты материалдан жасалған.
1.5 Қалып және өзекше қоспасын дайындау бөлімшесі
Қалыптау материалдары бастапқы және қосымша материалдары болып бөлінеді.
Қалып және өзекше қоспаларына қойылатын талаптар. Қалып және өзекше
қоспаларын мынадай қасиеттер сипаттайды: отқа төзімділік, пластикалылық,
беріктік, газ өткізгіштік, газ бөліп шығаруға қабілеттілік, гигроскопиялық,
термохимиялық тұрақтылық сұйық металға қатысты, үгілгіштік, қағылғыштық,
ұзаққа төзімділік және т.б.
Бастапқы қалыптау материалдарына негізгілер (кварц құмы, балшық,
байланыстырғыштар) және қосымша материалдарға әр түрлі қоспалары бар
материалдар жатқызылады.
1.10 кесте
Қалып қоспасының сұраныс есебі
Қалыптағы Қалыптардың Қалыптағы
Құйма қоспа ақаулармен жылдық Қоспаның Қоспаның
атауы мөлшері қосқан қоспа төгіліп төгілуді қоса
дағы жылдық мөлшері шашылуы алғандағы
саны жылдық шығыны
м
Тостаған диаметірі, мм 2016
Катоктің диаметрі, мм 815
Катоктің ені, мм 305
Вертикалды валдың айналу жиілігі, айнмин 34
Ауаның сығылу шығыны, м3сағ 2 – ге дейін
Араластырғыштың габариттік өлшемдері, мм:
Ұзындығы 2525
Ені 2058
Биіктігі 2759
Жалпы массасы, кг 7334
Жобаланған цехта құрғақ құм тікелей пневмотранспортпен араластырғыштар
үстіндегі шанаптарға беріледі.
Өңделген қоспа қағымдау торынан таспалы конвейерлермен араластырғыштар
астындағы шанаптарға беріледі, сонымен бірге ол магнитті шкив пен шайба
көмегімен екі рет магнитті сепарацияға түседі, сосын полигональды електе
елеуленеді.
Қалыптау машиналарының төгілген қоспа сол таспалы конвейерлермен
жүгіргіштер астындағы шанаптарға тасымалданады.
Қоспаның барлық құрамы көлемді дәл мөлшерлегіштері бар араластырғыштарға
беріледі. Өңделген қоспа үшін араластырғышқа орнатылған дәлмөлшерлегіш
қолданылады.
Жаңа құм үшін дәлмөлшерлегіш конструкциясы – жоғарғы және төменгі
сұқпажапқыштары бар тіктөртбұрышты қималы түтік сияқты болады.
Сұқпажапқыштар пневмоцилиндрлер арқылы жұмыс істейді, ал оның басқарылуы
араластырғыштардың жалпы сұлбасына қосылған. Дәлмөлшерлегіш сыйымдылығы 38
– 52 л шамасында.
Дайын қоспа араластырғыштардан автоматты түрде араластырғыштар жанында
орналастырылған таспаға төгіледі, әрі қарай тасымалдауыштар жүйесімен
қалыптау машиналары үстіндегі шанаптарға беріледі. Шанаптар қоспаны
шығындау шамасы бойынша пневматикалық плужкалар көмегімен автоматты түрде
толтырылады [10,7].
Құм қалып және өзекше қоспасының негізгі компоненті болып табылады. Құм
мен балшық таудың шөккен кеніне жатады. Кварц қалыптау құмының негізгі
компонентіне жатады. Таза кварц деп кремнийдің қос тотығын немесе SiO2
кремнеземін айтады. Оның отқа төзімділік қасиеті өте жоғары (балқу
температурасы 1700(С-тен аса). Қалып қоспаларының 90-98%-і таза кварц,
қалғаны – түрлі қоспалар: слюда, алаң шпаты, темір мен қышқылды жер
металдары тотықтары.
Біздің дипломдық жобада жобаланатын құймада өзекше болғандықтан өзекше
қоспасының шығыны 1.12 кестеде көрсетілген.
1.12 кесте
Өзекше қоспасының сұраныс есебі
Құйма атауы Өзекше № Қоспа түрі Ақауларды
ескергендеібағдарла
маға қажет
өзекшелердің жылдық
саны
45 610 16 229
Болаттар негізінен табақтық және профильді прокат өндіру үшін басты
шикізат. Өндіру тәсілі бойынша болаттар бессемер, конверторлы, мартен,
электр болат, химиялық құрамы бойынша көміртекті және легірленген, қызметі
бойынша конструкциялық, аспаптық және айрықша болып бөлінеді. Ал 45 маркалы
болат көміртекті сапалы конструкциялық болаттарға жатады. Ол прокат,
сорттық болат, штамповкалар мен кесектер өндіреді. Бұл болаттар
машиналардың біліктері, шпиндельдері, остьері, гайкалары, муфталары,
шпонкалары т.б жасау үшін басты материал болып табылады.Бұлар өте жоғары
механикалық қасиеттерге ие, өте қымбат, сондықтан олар өте жүктемелі
бөлшектер жасау үшін қолданылады. Барлық маркалы сапалы болаттарда күкірт
құрамы 0,040%, фосфор 0,035% болады [8].
2.2 Бөлшектің ажырама сызығын таңдау
Бөлшектің сызбасы А1 форматының 1-ші бетінде негізгі технологиялық
сызбасын жасаған болашақ алынатын құйманы бөлшек сызбасы ретінде
қарастырылады.
Бұл сызбада таңдап алынған жобадағы номенклатурасының ішінен “Жартылай
муфта” технология сызбасын жобалаймыз. Бұл құйма материалы болаттан
жасалған. Сондықтан құйманы жобалау кезінде болаттың қасиеттерін де
ескереміз. Бөлшектің ажырама сызығын 3 беттің А1 форматында көрсетілгендей
үстіңгі жазықтығынан екіге бөле орналастырамыз. Бөлшектің ажырама сызығын
көк түспен сызып, екі жақ шетін бағыттаушылармен көрсетіп, осы сызыққа
перпендикуляр бағыттаушымен қойып, Ү- үстіңгі, А- астыңғы белгілерін
көрсетеміз. Басқа белгілер бөлшектің ажырама сызығынан жоғары бағыттаушы
Ү бөлшектің үстіңгі қалыпта орналасатынын көрсетеді. Ал А төменгі
бағыттаушы бөлшектің қалыптың астыңғы бөлігінде орналасатынын көрсетеді.
Бұл бағыттаушылар көк түспен көрсетіледі. Сонымен қатар бөлшек ажырама
сызығының үстіне ҮҚ белгісі қойылады. Бұл белгі үлгінің ажырамалы екендігін
білдіреді. Егер ажырамалы болмаса, онда жай ғана Ү белгісін қоямыз.
Бөлшектің ажырама сызығы тұтас сызықпен көрсетіледі.
Жеке жартылай қалыптардың түйісу беті түрінде болатын пішін (жазық)
ажыраманың жазықтығы қалыпта құйманың кеңістікте орналасуын анықтайды.
Ажырау сызығын таңдауға құю қалыбының конструкциясы мен өлшемдері,
механикалық өңдеудегі әдіптер шамасы, қалыптау еңістерінің шамасы, қажет
өзекшелер саны мен конфигурациясы, құю жүйелерінің орналасуы және
технологиялық сипаттамалар, құйма сапасы және өндірістің технико -
экономикалық көрсеткіштері (жасау қиындығы, өзіндік құны, қалыптау
материалдарының шығыны, металды қолдану коэффициенті және басқалары)
тәуелді болады.
Ажырама жазықтығын таңдау барысында келесі ережелерді ескерген жөн. Бір
ғана ажырама ұсынылады (екі жарты қалыптар немесе жарты үлгілер).
Ажыраманың таңдап алынған жазықтығы қолайлы қалыптау процесін,
өзекшелердің минималды санын қалыпты ыңғайлы етіп жасалуын қамтамасыз етіп,
құйманың бағытталған кристалдануына жағдай жасаймыз. Механикалық өңдеуге
ұшырайтын құйманың ең жауапты бөліктерін құнды, шөгінді және газды қаяулар
бойынша ақаулардың пайда болу қаупін азайту мақсатымен төменгі немесе бүйір
жағына орналастыру жөн. Бөлшек симметриялы болғандықтан ажырама жазықтығы
симметрия осі арқылы өтеді. Бірқатар жағдайларда құйманы бір жарты қалыпқа
орналастырған жөн, ол қисаюы бойынша (жоғарғы жарты қалыптың төменге
қатысты жылжуы) ақаулар жоюға мүмкіндік береді.
Ажыраманың жазықтығын таңдағаннан соң өзекше белгілерін белгілеп,
механикалық өңдеу әдіптерін таңдауға және құйма мен үлгідегі қалыптау
еңістерін тағайындауға болады.
Өзекше мен оның белгілері.
Өзекше берілген құймадағы қуыстарды, тесіктерді алу үшін қажет.
Өзекшелер (жасау жағынан) құю технологиясының өзіндік элементтері болады,
алайда олар конструктивті түрде қалыпқа жатып, оған бағынады. Қалыптардың,
өзекшелердің, үлгілер мен өзекше жәшіктердің конструктивті өлшемдері толық
келісілуі керек. Өзекше белгілері А1 форматында 3- бетте бөлшек қуысының
ортасында жіңішке тұтас көк сызықпен көрсетіледі. Өзекшелер құйманың сәйкес
контурын шығаратын негізгі бөлік және өзекшенің тірек бөліктері болатын
белгілерден тұрады. Өзекшелердің белгілік бөліктері қалыпта маңызды рөл
атқарады. Бұл белгілер қалыпта өзекшелердің қозғалмауын қамтамасыз етеді.
Өзекше белгілері конусты түрде орындалады. Бұл белгілер өзекше
ұзындығына сай кестелерден алынады. Технолог-құюшыға құюмен дайындалатын
(дайын бұйым немесе дайындама түрінде) бөлшек сызбасы келеді. Құйма
дайындау технологиялық процесін жобалау құйма конструкциясының
технологиялығын талдаудан басталады.
Берілген өнімнің эксплуатациялы қасиеттерін қамтамасыз ететін және
сериялығы анық жағдайда оның ең төмеңгі шығынымен оны дайындауға мүмкіндік
беретін бұйым конструкциясының немесе оның құраушы элементтерін (бұйым,
бөлшек, механизмдер) технологиялы деп атайды. Конструкция технологиялығы
қарапайым компоновкамен, қалып түрімен сипатталады. Берілген талаптардан
ауытқулар пайда болған кезде бөлшек конструкциясына керекті өзгерістерді
еңгізу туралы сұрақтар қойылуы керек.
2.2 кесте
Құйма технологиялығын арттыру әдістері.
ТехнологиялықтыТехнологиялықты
қамтамасыз ету арттыру әдістері Жететін нәтижелер
шарттары
Құйма қабырғасы қалыңдығының Толмай қалу, дәнекерленіп
керекті минималдылығын қалу, құм раковиналар
қамтамасыз ету түзілуін болдырмау
Құйма габариттерін кішірейту Қуаттылығы төмендеу
Компактілік, Құйманың геометриялық қалпын қондырғыны, кіші өлшемді
рационалды жеңілдету опокаларды қолдану,
қалып және Ішкі жақтарын және ішкі материал, еңбек шығынын
құйманың жақтарынсыз орындау төмендету
керекті өлшемі Горизонталь жазықтықтарды Үлгі жинақтарын арзандату,
көлбейлету өзекшелер санын төмендету,
Шығынқы бобышкаларды құю процесінің
біріктіру және олардың бетпенеңбексыйымдылығын төмендету,
бірқалыпты (плавное) құйма дәлдігін жоғарлату
байланысуы немесе Құймаларды өзекшесіз
выточкалармен ауыстыру дайындау
өңделген бобышкаларды Газды, құмды және қожды
беттікпен бір деңгейде раковиналардың түзілу
орналастыру қауіптілігін төмендету
Кейін болттармен байланыстыруАлмалы-салмалы бөліктерін
немесе пісіру үшін азайту
конструкциялары қарапайым Механикалық өңдеуге
элементтерге бөлу шығындарды төмендету
Құю тесіктерінің кромкаларын Технологиялық процестерді
және терезелерді аздап автоматтандыру және
қалыңдатып оконтовкалау. механизацияландыру
мүмкіндігі, құйма сапсын
арттыру, механикалы өңдеудің
дәлдігі мен өнімділігі,
бақылау шартын жақсарту
Жарықтар түзілу қауіптілігін
төмендету
2.2 кестенің жалғасы
Құю өндірісініңкедергісіз үлгініңң қалыптан Үлгінің алмалы- салмалы
спецификалық босатылуын қамтамасыз ету бөліктерін, өзекше
шарттарының өзекшелердің қажетті өлшемді жәшіктерін азайту, құйма
учеты опокадағы қалыппен ыңғайлы дәлдігін арттыру
орналасуын қамтамасыз ету; Құйма дәлдігі мен
жеребейкаларды қолданбау тығыздығынарттыру, газды
және құмды раковиналар
түзілу қауіптілігін
төмендету
Құю өндірісініңҚұйманың ауысымды бөліктерін Өзекшелерді қалыпта
спецификалық терезелермен байланыстыру орналасуын беріктендіру
шарттарының Шөгу кезінде бобышкалар, Құрастыру кезінде құйма
учеты приливтер мен қабырғалардың беттерінің басқа блшектермен
(ребро) жылжу мүмкіндігін бірқалыпты жалғасуын
ескере отырып, оларды қамтамасыз етеді
орналастыру Құйма дәлдігі жоғары
Базалық беттердің қалыптың
(төменгіде жақсылау) бір
бөлігінде орналастыру
Металл Еркін шөгуге кедергі жасайтынішкі кернеулерді және
кристализациясыкедергілерді жою жарықтар түзілу қауіптілігін
мен құйма суу Қабырға қалыңдығын түзету, төмендету
заңдылығының жергілікті қалыңдауды жою теңселулурді, массивті
шарты Құйманың бағытталған қатаюын бөліктерде шөгу кеуектерін
қамтамсыз ету төмендету, құйма дәлдігін
жоғарылату
шөгу және қож раковиналарын
түзілу қауіптілігін
төмендету, үстемелердің
рационалды орналасуы,
тоназытқыштардың жойылуы
Құйма дайындау Құйма қоспасының дұрыс Құйма массасын және металл
процесінің таңдалуы шығынын төмендету,
үнемділігі Күрделі бөлшектерді кейін операцияларын болдырмау,
пісірумен немесе болттармен балқу кезінде еңбек
жинауға болатын жеке шығындарын төмендету
элементтерге бөлу арқылы Өндірісті автоматтандыру
құйма өндірісінің сериялығын және механизацияландыру
арттыру дәрежесін арттыру, барлық
технико-экономикалық
көрсеткіштерді ұлғайту
Болаттың құю қасиеттері сүр шойынның қасиеттерінен айтарлықтай
ерекшеленеді. Болаттың құю шөгуі жоғары (2-25%), аққыштығы төмен,
ликвидацияға бейімділігі жоғары. Сапалы құйма алу үшін болаттың құю
бөлшектерін конструктірлеу стадясында немесе оның дайындау техологиясын
жобалағанда технологиялығын бағалауда құю қасиеттерін ескеру керек [9].
Болат құймалардың бөлек элементтерінің конструкциясы және олардың
біріктірілуі бірқалыпты қатаюын және құйманы қоректендіруді қамтамасыз ету
керек. Құймаларда қалың жерлерінен жұқа жерлеріне бірқалыпты ауысатын
переходтар болуы керек; қабырғалардың ауысуы жерлерінде металдың жиналып
қалуы болмауы керек. Мүмкіндігінше құйманың қабырға қалыңдығы бірқалыпты
болуы керек.
Құю технологиясын жобалаған кезде құйманы қалыпта құйма бірқалыпты
қатаятындай етіп орналастыру және металды беру керек.
Қатаю кезінде құйманың жеке бөліктерінің орналасу дұрыстығын сыртынан
берілген шеңберлер ережесі бойынша құйма қимасына сыртынан сызылған шеңбер
диаметрі төмен қимасынан жоғарғы қимасына бірқалыпты ұлғая беруі керек,
өйткені құйманың әрбір жоғарғы бөлігі төменгі бөлігіне үстеме болып
табылады.
Сыртынан сызылған шеңберлер ережесі құйма конструкциясын рационалды
бағалауға мүмкіндік береді. Мысалы, сфера диаметрі аз болған сайын, сол
жерде шөгу үзінділерінің пайда болу мүмкіндігі азаяды.
Құйманың массивті бөліктерінде оны қоректендіру үшін үстемелерді
орнатады, ал жұқа және массивті құйманың бөліктерінің суу жылдамдығын
сыртқы және ішкі тоңазытқыштар көмегімен түзетеді.
Құю кезінде құйманы қалыпта орнатарда жазық беттерде ужималардың пайда
болу мүмкіндігін ескеу керек; бұндай беттерді астыңғы жақта вертикальді
немесе көлбеу орналастыру керек [7].
Күрделі құймаларды дайындау кезінде болаттың үлкен шөгуі әсерінен,
әсіресе шөгудің қалып немесе өзекшемен тоқтатылуы кезінде құймада
айтарлықтай кернеулер мен жарықтар пайда болуы мүмкін. Мұны болдырмау үшін
құйманы криставиналары бар опокада, яғни, соңғысы құйманың шөгуіне кедергі
болмайтындай етіп орналастыру керек. Тізбектеліп қатаю үшін болат
құймаларды үстемелерге әкеледі немесе құйманың массивті жерлерінде
үстеменің астына әкеледі. Бұл жағдайда құйманы қоректендіретін, яғни,
құйманың тізбекті қатаюын және шөгу раковиналарының концентрациясын
қамтамасыз ететін құйманың қызған жері үстеме болып табылады.
Шойын құймалармен салыстырғанда болат құймалар үшін қалыптың сұйық
металмен қалып бетін шаюын болдырмау үшін қоспа тығыздығы жоғары болуы
керек. Әсіресе құю воронкасы мен арналары қатты шайылады. Қалыптау
қоспасының шайылған бөлшектерін қалыптан шығару үшін ашық үстемелер
қолданады, құйманың жоғарғы жағында өңдеуге припускілерді үлекейту керек,
ал ірі іқалыптарды құю кезінде кейде көлбеу етіп орнатады.
Бірқалыпсыз шөгуден тұратын жарықтарды болдырмау үшін қалыптарды жұмсақ
қалыптау қоспасынан жасайды. Құйма ыстық жарықтардың пайда болуын ескеретін
сенімді әдіс болып өңдеу кезінде жойылатын құю қабырғаларын (ребро) қолдану
болып табылады. Құю қабырғаларының қалыңдығы құйма қабырғасының
қалыңдығынан 10-30% құрайды.
Шөгу ақауларының түзілуін ескерту үшін құйманың жылы бөліктеріне сыртқы
және ішкі тоңазытқыштарды орнатады.
Тоңазытқыштар құйманың қалың бөлігінің суу жылдамдығын жылдамдатады және
кернеулерді, шөгу раковиналарының көлемін төмендетеді және ыстық
жарықтардың пайда болуын төмендетеді.
Тоңазытқыштар құйылатын немесе прокаттан жасалған болуы мүмкін. Ішкі
тоңазытқыштардың беті таза және қақтар мен қышқылдардан арылуы керек. Ішкі
тоңазытқыштар құйма металымен пісірілуі керек. Құйма металымен
пісірілмейтін ішкі тоңазытқыштарды қолданған кезде болат пруткалар
қолданады; соңғысы кесумен өңдеу кезінде құймадан тесіліп алынып
тасталынады.
Сыртқы тоңазытқыштарды құймаға пісірмеу үшін оларды әртүрлі сырлармен
сырлайды, мысалы қалыптау сырымен. Тоңазытқыштар қалыпқа орнату алдында
кірден, майдан және окалиннен жақсылап тазалану керек.
2.3 Құю жүйелерінің конструкциясы және есептеуі
Құю жүйесі металды қалыптың жазықтығына жеткізуге арналған, металл емес
кірмелерді, қожды және газды ұстауға арналған арналардың жиынтығы түрінде
болады. Қарапайым құю жүйесі мына элементтерден құралады: тостаған, тік
арна (стояк), қож ұстағыш, қоректендіргіш және шығарғыштар. Құю жүйесінің
типін таңдағаннан кейін құймаға металды беретін құю жүйелерінің
элементтерінің көлденең қимасын және өлшемдерін табамыз.
Қалыптау кезінде қалыптау еңістерінің орналасу ережелерін сақтай отырып,
шлак ұстағыш жоғарғы жарты қалыпта, ал қоректендіргіш төменгіде орналасады.
Келесі формула бойынша қоректендіргіштің көлденең қимасының ауданың
есептейміз:
∑Fn=G(ρτμ√2gH)=3552(7,8*10,43*0,2 5√2*981*250)=2,49 см2;
(2.1)
Hорт=Hт=250
мұндағы, G – құйма және құю жүйелерінің элементтерінің жалпы массасы, кг;
τ –қалып қуысының толтыру уақыты, сек;
Н- балқыманың гидростатикалық арыны, мм;
μ- құю жүйесіндегі жалпы шығын коэффициенті;
ρ - қорытпа тығыздығы, гсм2.
G=35,52кг;
μ=0,25
Норт=250мм;
g=9,81мс2;
τ = S√G =1,75√35,52=10,43сек
(2.2)
мұндағы, S – қорытпаның аққыштығын және құю жүйесінің типін ескеретін
коэффициент, S=1,75;
Ірі және орташа массалық құю цехында жасалатын болашақ құйма материалы
болат болғандықтан, олардың құю жүйелерінің элементтерінің қатынасы мынадай
болады:[2]
Fқор : Fқож : Fтұр = (1,0÷1,5) : 1,0 : 1,0;
(2.3)
мұндағы, Fқор - қоректендігіштердің көлденең қимасының ауданының
қосындысы, см2;
Fқож - қож ұстағыштың көлденең қимасы, см2;
Fтұр - тұрғыштың көлденең қимасы, см2;
Fқор= ∑Fnn=2,494=0,62см2; (2.4)
n – қоректендіргіштер саны.
Қоректендіргіштің көлденең қимасының мәні бойынша негізгі өлшемдерінің
анықтаймыз:
bқор - 12мм;
aқор – 16мм;
hқор – 5мм;
Қож ұстағыштың мәндері келесідей:
Fқож = 2,49*1,0=2,49 см2;
Өлшемдері:
ақож = 16 мм;
bқож = 13мм;
hқож = 16мм;
Тұрғыштың өлшемдері келесідей анықталады:
Fтұр =2,49*1,0 =2,49 см2;
dтұр = 18 мм.
ΣFқор=2,49 ΣFқож=1,245
ΣFт=2,49
Fқор=0,62см2 Fқож=2,49см2
Fт=2,49см2
саны 4 дана саны 2 дана
саны 1 дана
Үстеме
a=45
C=0.5*a=0.5*36=18
hпр=0,5*hотл+2с=57,5+36=94
2.4 Технологиялық процесті баяндау.
Болашақ алынатын құйманың технологиялық сызбасын жасау және құрастыру
өте маңызды жұмыстардың бірі. Бұл құйманың дайындалуы өте күрделі
технологиялық процесс. Біріншіден, құйма берік, қатты герметикалық және
коррозияға төзімді болу керек. Екіншіден, берілген салмағы бойынша және
конфигурациясы бойынша өте дәл болуы қажет. Үшіншіден, құйманың
технологиясын әзірлеу барысын оның дайындалуы қарапайым және өңдеу кезінде
ыңғайлы болуын ескеру қажет.
Сонымен қатар, құю технологиясының негізгі талаптарының біразы
келесідей: балқыған металды қалыпқа құйған кезде оны суытып, қатайған кезде
фазалық айналымдармен көлемінің азаюы және де әртүрлі шөгу ақаулары,
қуыстар, жарықшалар, кернеулер құймада болмауы шарт. Осы ақауларды
болдырмау үшін келесі негізгі принциптерді ескерген жөн:
- болашақ құйманың құрастырылуы барысында негізінен үлгі жабдығының
дайындалуы төменгі еңбек жұмысы мен материалды қанағат етуі керек
үлгі нобайы өте қарапайым болуы шарт;
- құйманың конструкциясы қалыпты құрастырғанда және дайындалғанда
қарапайым болуын қамтамасыз етуіміз керек және өзекшелер саны
неғұрлым аз болу керек;
- құйманың ішкі кеңістігі қарапайым пішінді болуы керек. Өзекше
белгілері жеткілікті жағдайда шығыңқы болуы керек.
- құйманың ыңғайлылығына қарай қабырғаларының қалыңдығы біркелкі
болуы керек;
- құйылатын бұйымның құрастырылуы барысында қортпаның құю қасиеттерін
ескерген жөн;
- құйманың конструкциясы қағып түсірілгеннен кейін тазалануға және
өңдеуге ыңғайлы болуы керек.
Құйманың технологиялық процесін әзірлегенде маңызды жұмыстардың бірі –
құю қалыбын дайындау процесі. Ол үшін келесі жағдайларды қарастырамыз:
қалыптау тәсілін таңдаймыз, қалыпта үлгінің орналасуын және қалыпқа сұйық
металдың берілуін анықтауымыз қажет; үлгінің ажырама сызығын анықтаймыз;
қалыпта өзекшелердің орналасуын дәл анықтау; құю жүйесінің конструкциясын
белгілеу және және оларды есептеу керек; құйма сызбасын дайындау; опока
өлшемдерін анықтау; үлгі плитасында үлгі мен құю жүйелерінің орналасуын
анықтау.
Құйманы қалыпқа орналастыру барысында құйманың негізгі бөлігі қалыптың
астыңғы жағында орналасады. Құйманың осылай орналасуы металды құю кезінде
металдың қатаю бағытын қамтамасыз етеді. Құйманың өңделетін бөлігі құю
кезінде және қатаю кезінде төмен орналасуы керек. Құйма цилиндр пішінді
болса, онда оны құю кезінде төмен вертикаль жағдайда орналастыру керек.
Сонымен қатар құйма беттері бір жарты қалыпта орналасуы керек.
Қалып ажырамасының беттерін анықтауда келесі жағдайларды ескерген жөн:
- қалып ажырымасының беттері үлгі қалыптан еркін шығуын қамтамасыз
етуі керек және өзекшелердің орналасуы ыңғайлы болуы керек .
- қалыптағы өзекшелер саны минималды және пішіні неғұрлым қарапайым
болуы керек.
- таңдалған қалып ажырамасы тығыздалуға, өзекшелердің орналасу
сенімділігін және оларды бақылау мүмкіндігі ыңғайлы болуы шарт.
2.5 Құю опокаларын таңдау
Құю өндірісінде қалыптауды негізінен опокаларда дайындайды. Опокалардың
рамкалары (тік бұрышты, квадратты, дөңгелек және фасонды) шойыннан,
болаттан, алюминийден жасалады. Олардың негізгі маркасы 20Л маркалы болат.
Жасалатын құйманың құю қалыбын жоғарғы және төменгі опокаларда автоматты
құю тізбегінде жасаймыз.
Сондықтан опокалардың рамкалары тік төртбұрышты, қабырғаларының үстіңгі
және астыңғы жандары шығыңқы болып келеді. Автоматты құю тізбегіндегі
опокаларда тұтқалар болмайды.
Опоканың өлшемдерін болашақ алынатын құйманың және құю жүйелерінің
элементтерінің өлшемдеріне сай таңдаймыз. Заводтан алынған мәліметтері
бойынша жобаланған автоматты құю тізбегіндегі опоканың ішкі өлшемі
700х600х200200 мм. Опоканың ішінде алты құйма, екі қожұстағыш, екі тік
арна және алты қоректендіргіш орналасады. Опокада орналасқан құймалардың
арасындағы арақашықтық 20мм, тік арнаның осінен құймаға дейінгі арақашықтық
50мм, қоректендіргіштің ұзындығы 60мм, бір қож ұстағыштың ұзындығы 240мм
тең.
Қалыптың құрастыру дәлдігін анықтайтын маңызды элементтер опокадағы
қазықтар мен төлкелер болып табылады. Қалыптарды құрастыру кезінде
қазықтарға орталықтандырады. Қазыққа орталықтандыру кезінде қазықтарды
опоканың жоғарғы құлақшаларына бекітеді.
2.6 Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталарын, үлгі кешенін жобалау және
таңдау
Астыңғы және үстіңгі үлгі плиталары және үлгі кешені А1 форматының 4
және 5 – беттерінде көрсетілген
Бұл жобада технологиясы жасалатын құйма үлгісі ажырамалы болғандықтан
плитаға үлгілер мен құю жүйелерін орналастырамыз.
Үлгі плитасын таңдау үшін таңдалған опоканың ішкі өлшеміне сай және
орталықтандырғыштардың арақашықтықтары арқылы үлгі плиталарының өлшемін
аламыз. Үлгі плитасының өлшемін алған соң астыңғы үлгі плитасын берілген
өлшемдерімен сызамыз.
Үлгі плитасының материалдары шойыннан жасалған. Үлгі плитасына опоканы
орналастыру үшін арнаулы қазықтар бар. Олардың біреуі орталықтандырғыш, ал
екіншісі бағыттаушы. Бұл қазықтар стандарт бойынша жасалған.
Астыңғы үлгі плитасына технологиясы жасалатын радиатордың астыңғы жарты
үлгісін орналастырамыз. Бұл астыңғы жарты үлгіні үлгі плитасына болтпен
бекітеміз. Сонымен қатар астыңғы үлгі плитасында қоректендіргіш жүйесі
орналасады. Бұл қоректендіргіштер үлгі плитасына болт арқылы бекітіледі.
Енді үстіңгі үлгі плитасын құрастырамыз. Ол үшін орналастыратын үстіңгі
жарты үлгі және құю жүйелерінің элементтері астыңғы үлгі плитасындағы үлгі
және құю элементтерінің орналасу өлшемдерімен сай болуы керек.
Үстіңгі үлгі плитасына үстіңгі жарты үлгі және тік арна, құйғыш, қож
ұстағыштар үлгілері орнатылады Үлгі плиталарының ашық беттері кедір –
бұдырсыз және берікті болуы шарт.
Машина жасаудың үздіксіз дамуы құймалар сапасының дәлдігіне жоғары талап
қойылды. Өз ретінде, құйманың сапасы және дәлдігі үлгі жабдығын жасау
сапасымен өте тығыз байланысты.
Құйма алу үшін құю жабдығын әртүрлі материалдан жасайды. Қалыптастыру
кезінде құю қалыбының жұмыс қуысын жасау үшін қажетті технологиялық айла
бұйымдардан тұратын құю жабдығының бөлігін үлгі кешені деп айтамыз. Үлгі
кешенінің құрамына құйма мен құю жүйесі элементтерінің үлгілері, оларды
бекіту немесе орнату үшін қолданылатын үлгі плиталары, өзекше жәшіктері,
кептіпргіш плиталар, өзекше мен қалыпты жинау жетілдіру және бақылау үшін
арналған әртүрлі бұйымдар жатады.
Үлгі кешені келесі негізгі талаптарды қанағаттандыруға міндетті [7]:
1) геометриялық пішіні мен өлшемдері белгілі құйма алуды қамтамасыз ету
керек;
2) жоғары беріктігі мен ұзақ уақыттылығына ие болу, яғни өзекшелер мен
қалыптардың қажет санын жасауды қамтамасыз ету керек;
3) жасау үшін технологиялылықты болу қажет;
4) кешеннің массасы ең кіші және пайдалануы қолайлы болуы қажет;
5) ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz