Зміст
1. Формоутворення деталей литтям, основні види, області застосування
2. Електрохімічні методи отримання плівок
Завдання
Список використаних джерел
1. Формоутворення деталей литтям, основні види, області застосування
Ливарне виробництво виготовляє досить великий асортимент різних заготовок з чорних і кольорових металів і сплавів. Характерною особливістю способу одержання заготовок литтям є технічна і економічна доцільність його застосування при індивідуальному, серійному і масовому виробництві, причому маса виливків може лежати в широкому діапазоні.
Сутність способу лиття заготовок полягає в тому, що приготований за спеціальною технологією розплав металу певного складу розливають у ливарні форми, де він, застигаючи, набуває відповідні розміри і форму. Залежно від виду ливарної форми розливають лиття в разові і постійні (багаторазові) форми. Найбільша кількість виливків (до 80%) отримують литтям у піщані (земляно-піщані) форми, тому що цей метод є універсальним стосовно ливарним матеріалами, типу виробництва, до масою і габаритами виливків. Цим способом відливають: станини та корпуси машин, шківи, диски, кільця, секції опалювальних радіаторів, голівки і блоки циліндрів двигунів, люки та плити, зубчасті колеса і т.д.
Багаторазові форми виготовляють з металевих сплавів (чавун, сталь, алюмінієві сплави і т.д.), гіпсу, глини, графіту, керамічних і металокерамічних матеріалів, бетону. Метод литва в багаторазові форми не може бути застосований в індивідуальному і дрібносерійному виробництві, оскільки виготовлення постійної ливарної форми - дорогий процес у порівнянні з виробництвом піщаної форми. Лиття в металеві форми отримало назву як лиття в кокіль. Поширений метод лиття в металеві форми під тиском, який дозволяє отримати виливки з більш щільною структурою при мінімальній кількості внутрішніх порожнеч.
При розробці і реалізації технологічного процесу виготовлення лиття важливим є отримати плавку сплаву потрібного хімскладу і відлити з нього якісне лиття без внутрішніх і зовнішніх дефектів. Друге завдання вирішується вибором відповідної ливарної форми і конструюванням литниковой системи, яка забезпечує якісне заповнення всіх елементів форми і отримання щільної структури металу виливка.
Технологічність конструкції виливки характеризується умовами формування піщаної форми, заливання її рідким металом, остигання розплаву, вилучення виливки з форми (вибивки), видалення стрижнів, що формують внутрішні порожнини заготівлі, відділення литниковой системи від виливки, обрубки задирок.
При виготовленні ливарної піщаної форми застосовують металеві опоки, а також дерев'яні або металеві моделі. Формовку здійснюють на спеціальних формувальних вібраційних машинах, які ущільнюють формувальну суміш навколо моделі і дозволяють отримати достатню міцність її зчеплення зі стінками опоки, що представляє собою ящик без дна. Після ущільнення суміші опоку піднімають над плитою і моделлю і суміщають з другої відповідної опокой, що оформляє другу половину виливки. В одній з опок формують літник і ливникову систему, за якою розплавлений метал надходить у порожнину форми. При наявності в литві внутрішніх порожнин, наприклад, в секції опалювального радіатора, в одну з опок встановлюють так звані стрижні, виконані зі спеціальної суміші, яка повинна після затвердіння металу легко віддалятися механічним руйнуванням.
Для масової виливки дрібних і середніх заготовок застосовують метод лиття в оболонкові форми (лиття по виплавлюваних, розчиняється, заморожуються моделям і т.п.), суть якого полягає в тому, що модель виготовляється з легкоплавкого (технічний віск) або растворяемого матеріалу. Цю модель шляхом занурення, наприклад, в жидкостекольной розчин, покривають тонким шаром тверднучого при підвищеній температурі спеціального складу. При затвердінні оболонки сама модель розплавляється і віддаляється. Оболонки об'єднуються литниковой системою. Цей спосіб дозволяє отримати високоякісне і точне лиття з низькою шорсткістю поверхні. Таким чином, отримують лопатки турбін, шестерні, деталі машин і приладів.
Плавку чавуну здійснюють у вагранках, потім рідким розплавом заповнюють спеціальні разливочні ковші. Сталь та кольорові метали виплавляють в електродугових і індукційних печах, використовуючи металобрухт або спеціальні чушки, що надходять з металургійних підприємств. При виплавці чавуну у відносно невеликих обсягах застосовують також Дугові та індукційні установки.
Зазвичай ливарний цех складається з ділянок: підготовки шихти (вихідних матеріалів для завантаження їх у плавильні установки), плавки металу, підготовки формувальної суміші, стрижнів, формування, заливання, вибивання виливків, термообробки й обробки. Враховуючи специфіку ливарного виробництва, що вимагає високої кваліфікації металургів, виробництво литва доцільно виконувати на спеціалізованих підприємствах, що отримали найменування «цетроліти». Вони здатні забезпечити високоякісним литтям підприємства, що відносяться до різних типів виробництва і галузям.
Заготовки у вигляді лиття можуть бути успішно використані для виготовлення деталей, що не випробовують ударних навантажень, не розраховуються на міцність, з розмірами, що визначаються конструктивними технологічними міркуваннями. Деталі відповідального призначення, особливо такі, які забезпечують безпеку функціонування пристрою машини чи механізму, наприклад деталі рульового механізму автомобіля, не можуть бути виготовлені з виливків.
2. Електрохімічні методи отримання плівок
Електрохімічні методи обробки засновані на явищі анодного розчинення, що відбувається при електролізі. При проходженні постійного електричного струму через електроліт на поверхні виробу, включеного в електричний ланцюг, відбуваються хімічні реакції. При цьому поверхневий шар вироби перетворюється на хімічну сполуку.
Існує кілька способів електрохімічної обробки:
• електрохімічне полірування;
• електрохімічна розмірна обробка;
• електрохімічна абразивна обробка;
• електрохімічна алмазна обробка.
Електрохімічні методи призначені для обробки заготовок з дуже міцних, в'язких, крихких або неметалічних матеріалів. При цих методах обробки навантаження або відсутні, або настільки малі, що практично не впливають на сумарну похибку точності обробки. Електрохімічні методи обробки дозволяють підвищити ізносние, корозійні, міцнісні та інші експлуатаційні характеристики поверхонь деталей і матеріалів. Вони є універсальними, забезпечують безперервність процесів, обумовлюють можливість виконувати технологічні операції, недоступні механічних методів обробки.
Покриття поверхні виробів з металів і сплавів дозволяє, з одного боку, захистити поверхню від несприятливого впливу зовнішнього середовища (корозія, висока температура, підвищена вологість) і, з іншого боку, поліпшити зовнішній вигляд виробів і підвищити його технічну характеристику (зменшити контактна тертя, знос поверхні, розширити інтервал оптимальних температур роботи тощо). По виконуваних функцій покриття поділяють на захисні, захисно-декоративні, декоративні і спеціальні. За родом матеріалу, що наноситься - на металеві, неметалеві неорганічні, неметалеві полімерні і лакофарбові. Покриття також класифікують за способом отримання, функціональним і декоративним властивостям, способу додаткової обробки, умов експлуатації. Умовне позначення покриттів записується в наступному порядку: спосіб обробки основного металу під покриття; спосіб отримання покриття; товщина; матеріал; функціональні або декоративні властивості; додаткова обробка покриття.
Нанесення покриття завжди змінює розміри деталей, що обов'язково має враховуватися в описі технологічного процесу. Матеріал деталі може змінювати свої властивості в процесі нанесення покриття, при нанесенні дифузійних покриттів на деталь впливають високі температури, які викликають структурні зміни в матеріалі деталі.
Для отримання якісного покриття необхідна ретельна підготовка поверхні виробу під покриття. Всі підготовчі операції здійснюють лише механічними (шліфування, полірування, Галтовка, піскоструминне та дробеструйная обробка) і хімічними (знежирення травлення, промивання, активація, фосфатування і т.д.) способами. Металеві покриття наносять зануренням у розплавлений метал, електроосадження, хімічним відновленням, напиленням, термодифузії, осадженням у вакуумі, плакуванням.
Занурення в розплавлений метал - це простий і економічно доцільний спосіб, передбачає очищення поверхні металовироби від забруднень і подальше занурення в розплав цинку, олова, свинцю, алюмінію.
Хімічні покриття одержують у спеціальних розчинах з пропущенням або без пропускання електричного струму. До таких покриттів відносяться: цинкування, кадміювання, хромування, нікелювання, алютірованіе, міднення і т.д. До особливого технологічного способу слід віднести фосфатування, яке застосовують для підвищення корозійної стійкості металовиробів і адгезії інших матеріалів. Фосфатна плівка є найкращим грунтом під багато лакофарбові покриття, вона стійка до палив, масел, бензину, багатьом газам.
Оксидування - це процес отримання оксидних плівок на поверхні металовиробів, його одержують хімічним, термічним і термохимическим способами. Наприклад, оксидування чорних металів можливо: обробкою в розчині каустичної соди і натрієвої селітри; зануренням нагрітих на повітрі до температури 450-500 ° С деталей в льняне масло (вороніння); зануренням в розплав натрієвої селітри; обробкою гарячим повітрям або перегрітою парою. Утворюється при цьому окісна плівка має звичайно складу Fe 3 O 4 і товщину від 0,6 до 10 мкм.
Гальванічні покриття благородними металами (сріблом, золотом, платиною) застосовують часто в електронному приладобудуванні для захисту контактів від окислення і підвищення їх зносостійкості.
Дифузійні покриття за призначенням підрозділяють на корозійно-стійкі, зносостійкі, жаростійкі, плівки-змазки, декоративні і з особливими електричними властивостями. Їх наносять як на металеві поверхні, так і неметалеві вироби. Найбільш поширеними дифузійними покриттями є: цементація, азотування, борирование, силицирование, алітування, хромування, сульфоцінкованіе і ціанування.
Цементація - це процес поверхневого насичення стали вуглецем, при цьому підвищується твердість і зносостійкість поверхні деталі. Цементація відбувається при нагріванні оброблюваних заготовок до певних температур в середовищі твердого, рідкого або газоподібного карбюризатора.
Хромування - це насичення поверхні металовироби хромом для підвищення корозійної стійкості, твердості і зносостійкості. Процес зазвичай ведуть при температурі 1000-1050 ° С.
Алітування - це насичення поверхні сталі алюмінієм, процес ведуть при температурі 900-1050 ° С. Поверхня набуває властивості високої корозійної стійкості та підвищеної окаліностойкості, крім того, поліпшується зовнішній вигляд виробів. Широко використовується при виготовленні металовиробів і слюсарно-монтажного інструменту, деталей машин.
Лакофарбові покриття - це найбільш поширений спосіб захисту металевих і неметалевих поверхонь від дії зовнішнього середовища, отримання хороших декоративних властивостей. Нанесенням лакофарбових покриттів можна додати поверхні виробу особливі властивості (підвищений електричний опір, теплостійкість, здатність до флюоресценції і т.д.). Всі лакофарбові покриття поділяють на 9 груп за призначенням та умовами експлуатації: атмосферостійкі, обмежено атмосферостійкі, консерваційні, водостійкі, спеціальні, маслобензостійкі, хімічно стійкі, термостійкі, електроізоляційні. До технологічних лакофарбовим процесів відносять грунтовку, шпаклівку і забарвлення, до матеріалів - відповідно грунтовку, шпаклівку, фарби, лаки, емалі, порошкові фарби. Грунтовку застосовують для підвищення адгезії покриття з поверхнею виробу, шпаклівку - для вирівнювання поверхні. Фарба - суспензія пігменту з наповнювачами в оліфі, маслі. Лак - розчин пленкообразующего речовини в органічному розчиннику чи воді. Емаль - суспензія пігменту з наповнювачами в лаку. За зовнішнім виглядом лакофарбові матеріали (ЛФМ) ділять на 7 класів (високоглянсові, глянцеві, напівглянсові, напівматові, матові, глубокоматовие). За хімічним складом ЛФМ поділяють на алкідні, алкідостірольние, меламіноалкідні, епоксидні, поліуретанові і ін Кожному ЛФМ відповідає буквено-цифрове позначення.
ЛФМ на поверхню виробу наносять за допомогою кисті, валиків, зануренням, розпилювачів різного принципу дії (пневматичні, електромагнітні, механічні, електроосадження і т.д.). З точки зору встановлення ефективності кожного із названих способів, складно одержати загальну методику вибору найбільш доцільного методу покриття, все залежить від конкретних виробничих умов і можливостей. Основним методом, застосовуваним у масовому виробництві, є метод подачі фарби під тиском до пістолета - розпилювача. При цьому тонка струмінь фарби, що виходить з розпилювача, подрібнюється струмом стисненого повітря, що надходить через отвір в головці розпилювача. Найбільш прогресивний спосіб розпилення в електростатичному полі, де найдрібніші крапельки фарби набувають заряд і притягуються до поверхні фарбується вироби.
Завдання
Розрахувати основні характеристики конвеєра, якщо робочі місця розташовані з двох сторін в шаховому порядку з кроком 1,5 м. Змінна програма збірки - 392 шт., Трудомісткість складання - 60 хв., Габарити вироби - 200х200х30 мм. Регламентовані зупинки конвеєра - 15 хвилин за зміну, відсоток допустимого шлюбу дорівнює 2%.
Рішення:
Такт конвеєра (обоз. r) - інтервал часу, через який періодично виробляється випуск виробів або заготовок певного найменування, типорозміру і виконання. Це середнє розрахунковий час, після закінчення якого на конвеєр запускається або з конвеєра випускається один виріб або транспортна партія, проміжок часу між випуском окремих деталей, вузлів або виробів на лінії.
r = Т см / P, де
Т зм - тривалість функціонування потоку у зміну;
P - завдання потоку або випуск продукції в зміну.
Будемо вважати, що робочий день 8 годинний: 8 годин = 480 хв.
Т см = 480 хв. - 15 хв. = 465 хв.;
P = [392 шт. * (60 хв. - 15 хв.) / 60 хв.] * 0,98 = 288, 1 2 шт. (З урахуванням допустимого шлюбу)
Отже, r = 480 хв. / 288, 1 2 = 1, 67 хв.
Довжина робочої частини конвеєра (обоз. L) дорівнює 2 м.
Швидкість конвеєра (обоз. v) визначається з умови, що за кожен такт транспортування він просувається на один крок,
v = l / r;
v = 2 м / 1,67 хв. = 1,2 м / хв.
Список використаних джерел
Золотогоров В.Г. Організація і планування виробництва. Практичний посібник. - Мн.: ФУАінформ, 2001. - 528 с.
Виробничі технології: навч. посібник / Д.П. Лісовська та ін; під заг. ред. Д.П. Лісовської. - Мн.: Вишейшая школа, 2005. - 479 с.
Синиця Л.М. Організація виробництва: Навч. посібник для студентів вузів. - 2 - вид., Перераб і доп. - Мн.: УП «ІОЦ Мінфіну», 2004. - 521 с.
Сичов М.Г., Хміль С.А. Виробничі технології: Тексти лекцій. Мн.: НО ТОВ «БІП С», 2002. - 128 с.