Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Курсовой проект
По дисциплине: ___Технология металлов и трубопроводно-строительных материалов___
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Тема: ____Разработка технологического процесса изготовления отливки в песчаной форме_
Автор: студент гр. ТНГ-02____________________/Ильин А.Г./
(подпись)(Ф.И.О.)
ОЦЕНКА:_____________
Дата:___________________
ПРОВЕРИЛ
Руководитель проекта доцент ______________________/ Болобов В.И. /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2007
Содержание
Введение;
Назначение и конструкция детали, технические условия на её изготовление;
Разработка технологии получения литой заготовки;
Разработка технологии механической обработки;
Список литературы.
ПРИЛОЖЕНИЯ. Чертежи.
1. Введение
Целью курсовой работы является разработка основных этапов проектирования технологического процесса отливки в песчаной форме, оптимального для производства данной детали.
Литье – технологический процесс изготовления отливок, заключающийся в заполнении литейной формы расплавленным материалом и дальнейшей обработке полученных после затвердевания изделий.
Механическая обработка — обработка заготовки из различных материалов при помощи физического воздействия различной природы с целью создания по заданным размерам изделия или заготовки для последующих технологических операций.
Исходными данными для проектирования являются:
Чертёж детали с техническими условиями на её изготовление (корпус задвижки шиберной DN = 500 мм);
Марка литейного сплава (сталь 20ГСЛ);
Сведения о типе производства (годовая программа – 500 шт./год, мелкосерийное).
Этапы проектирования технологического процесса:
Определение способа формовки, приёмов, положения отливки в форме;
Назначение припусков на механическую обработку (на все обрабатываемые поверхности детали);
Чертёж эскиза модели (с учётом припусков на усадку и формовочных уклонов);
Чертёж эскиза стержневого ящика;
Чертёж эскиза стержня (с изображением арматуры и вентиляционных каналов);
Чертёж эскиза формы в сборе (с изображением литниковой системы).
Графическая часть работы включает в себя эскиз детали, эскиз отливки с указанием припусков на механическую обработку, эскизы модели, стержней и литейной формы в сборе.
2. Назначение и конструкция детали, технические условия на её изготовление
Задвижки шиберного типа применяются в качестве запорного устройства для перекрытия потока рабочей среды в магистральных трубопроводах по транспортировке товарной нефти и нефтепродуктов, а также в технологических схемах перекачивающих станций и резервуарных парков, с температурой рабочей среды от –15 до +80 °С. Такие задвижки могут эксплуатироваться в районах с умеренным и холодным климатом, а также в сейсмоопасных районах до 9,5 баллов по шкале Рихтера. Изготовление и поставка по ТУ 374137-002-05785572-97.
Технические характеристики:
Герметичность затвора: по классу В (ГОСТ 9544-93);
Среда: нефть и нефтепродукты;
Температура рабочей среды: от –15 до +80 °С;
Температура окружающей среды: от –40 до +40 °с (климатическое исполнение У1), от –60 до +40 °С (климатическое исполнение ХЛ);
Присоединение к трубопроводу: под приварку;
Вид управления: электроприводной;
Срок службы: не менее 30 лет;
Шиберные задвижки изготавливаются с условным диаметром прохода от 350 до 1200 мм на давления 8,0; 10,0; 12,5; 15,0 МПа, с концами под приварку и электроприводным управлением для наземной и подземной установки с заводским антикоррозийным покрытием. Уплотнение затвора выполнено из эластомерного материала, обладающего высокой износо- и эррозионностойкостью [4].
В данной курсовой работе будет рассмотрена задвижка DN = 500 мм в климатическом исполнении У1. Корпус задвижки литой, изготавливается из стали марки 20Л (сталь для отливок обыкновенная). Данная сталь применяется для изготовления шабот, арматуры, фасонных отливок, деталей сварно-литых конструкций и др. деталей, работающих при температуре от –40 до +450 °С. Основные свойства для этой стали в соответствии с ГОСТ 977-75 указаны в таблицах 1, 2, 3, 4, 5.
Литейно-технологические свойства стали 20Л
Таблица 1
Свариваемость |
Без ограничений (сварка производится без подогрева и без последующей термообработки) |
Флокеночувствительность |
Не чувствительна |
Склонность к отпускной хрупкости |
Не склонна |
Линейная усадка, % |
2,2 – 2,3 |
Химический состав в % стали 20Л
Таблица 2
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
0.17 - 0.25 |
0.2 - 0.52 |
0.35 - 0.9 |
до 0.3 |
до 0.045 |
до 0.04 |
до 0.3 |
до 0.3 |
Механические свойства при Т = 20°С материала 20Л
Таблица 3
Сортамент |
Размер |
Напр. |
sв |
sT |
d5 |
y |
KCU |
Термообр. |
- |
мм |
- |
МПа |
МПа |
% |
% |
кДж / м2 |
- |
Отливки |
до 100 |
|
420 |
220 |
22 |
35 |
500 |
Нормализация 880 - 900oC,Отпуск 630 - 650oC, |
Физические свойства стали 20Л
Таблица 4
T |
E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C |
R 10 9 |
Град |
МПа |
1/Град |
Вт/(м·град) |
кг/м3 |
Дж/(кг·град) |
Ом·м |
20 |
2.01 |
|
54 |
7850 |
|
170 |
100 |
1.96 |
12.2 |
53 |
|
487 |
220 |
200 |
1.88 |
12.7 |
51 |
|
500 |
294 |
300 |
1.83 |
13.1 |
48 |
|
517 |
385 |
400 |
1.73 |
13.5 |
43 |
|
533 |
490 |
500 |
1.65 |
13.9 |
39 |
|
559 |
604 |
600 |
1.52 |
14.4 |
35 |
|
588 |
761 |
700 |
1.32 |
14.9 |
32 |
|
638 |
932 |
800 |
1.2 |
12.6 |
27 |
|
706 |
1101 |
900 |
|
12.4 |
27 |
|
706 |
1139 |
T |
E 10- 5 |
a 10 6 |
l |
r |
C |
R 10 9 |
Температура критических точек стали 20Л:
Ac1 = 735 °С, Ac3(Acm) = 854 °С, Ar3(Arcm) = 835 °С, Ar1 = 680 °С