دانلود فایل ورد مقاله ريخته گري

    —         —    

ارتباط با ما     —     لیست پایان‌نامه‌ها

... دانلود ...

بخشی از متن دانلود فایل ورد مقاله ريخته گري :

ریخته گری

مقدمه:
یكی از روشهای تولید قطعات روش ریخته گری می باشد و اجسام زیادی را در صنعت می توان با این روش تهیه كرد. انواع قطعات اتومبیل، موتور هواپیما، ماشین آلات سنگین، بیلهای مكانیكی و; و خلاصه اینكه كمتر می توان ماشین صنعتی پیدا كرد كه در آن قطعات ریخته گری استفاده نشده باشد و این به علت آن است كه فوائد و مزایای بسیاری نسبت به سایر روشها دارد كه در زیر به آن اشاره می شود.

الف – روش ریخته گری ساده ترین راه در صنعت برای تبدیل سریع یك طرح به جسم مورد نیاز میباشد.
ب – تهیه قطعات با وزن كمتر از یك كیلوگرم تا چند صد تن امكان پذیر می باشد.
ج – با استفاده از روش ریخته گری قطعات با پیچیدگی خاصی كه در روشهای دیگر، امكان تولید آنها وجود ندارد، قابل تولید می باشد.
د – با این روش قطعات با آلیاژها و آنالیزهای خاصی قابل تولید می باشند.
ه- امكان ایجاد خواص مكانیكی و متالورژیكی از طریق كنترل و انتخاب تركیب شیمیایی مورد نظر و عملیات حرارتی لازم وجود دارد.

و – امكان تولید قطعات یك پارچه با آلیاژهای متفاوت وجود دارد.
ز – تولید به روش ریخته گری نسبت به روشهای دیگر اقتصادی تر و ارزانتر می باشد.
با توجه به این دلایل و مطالعه برنامه تولید برای تولید اكثر قطعات خودرو از جنس چدن و فولاد روش ریخته گری مناسب ترین روش می باشد. شكل شماره 1 تصاویری از قطعاتی كه به روش ریخته گری تولید شده اند را نشان می دهد.

شكل شماره 1 تصاویری از قطعاتی كه به روش ریخته گری تولید شده اند

جدول شماره 1
برنامه تولید كارخانه ریخته گری چدنی به ظرفیت 10 هزار تن در سال
ردیف نام قطعه در خودروی موردنظر تعداد قطعه در هر خودرو وزن هر قطعه (kg) وزن قطعات
(kg) تعداد خودرو (دستگاه) وزن كل قطعات (تن)
1 خودروهای سواری كوچك:
1-1 كاسه چرخ عقب 2 6 12 60000 720
1-2 دیسك ترمز 2 4 8 60000 480
1-3 مجموعه منیفولد 1 2/5 2/5 60000 312

1-4 فلایول 1 5 5 60000 300
1-5 فلنج چپ راست 2 3 6 60000 360
1-6 كله گاوی (دیفرانسیل) 1 5 5 60000 300
1-7 بازوی عقب ، راست و چپ 2 2 4 0000 240
2 خودروهای سواری متوسط
2-1 كاسه چرخ عقب 2 3/9 6/18 60000 1116
2-2 دیسك ترمز 2 5/7 15 60000 900
2-3 بازوی چرخ اكسل عقب 2 9 18 60000 1080
2-4 بازویی زیر اتاق اكسل عقب 2 9 18 60000 1080
2-5 مجموعه مینفولد 1 4/6 4/6 60000 384
2-6 فلایول 1 5/7 5/7 60000 450
2-7 میل بادامك 1 4 4 60000 240

2-8 بازوی اتاق چپ و راست 2 10 20 60000 1200
2-9 كپه یاتاقان 1 5 5 60000 300
جمع 9462
7% سهم ماشین كاری 662
جمع كل ریخته گری خام 10124

1-2- طرح مقدماتی مراحل تولید و شناسایی ماشین آلات و تجهیزات
بخش های عمده یك كارخانه ریخته گری دارای قسمتهای زیر می‌باشد.
1-2-1- واحد ذوب، شامل تجهیزات ذوب و حمل مذاب، واحد آماده سازی قراضه
1-2-2- واحد قالبگیری و ماهیچه سازی ، شامل خط قالبگیری اتوماتیك، خط قالبگیری دستی، دستگاههای ماهیچه گیری Hot Box و Cold Box

1-2-3- واحد آماده سازی و تامین ماسه، این واحد شامل سیستم تامین ماسه و سیستم تخلیه درجه (Shake out) بازیافت ماسه برای ماشینهای قالبگیری و ماهیچه سازی است.
1-2-4- واحد تمیزكاری و تكمیل، واحدتمیز كاری شامل تجهیزات شات بلاست، و سنگ زنی و جوشكاری می باشد.

1-2-5- واحد آزمایشگاه و كنترل كیفیت، شامل تجهیزات آزمایشگاهی واحد ذوب، ماسه و آزمایشگاه تست های مكانیكی و تجهیزات كنترل كیفیت خط تولید (On line)
1-2-6- واحد تعمیرات مدل و قالب، ساخت مدل و قالب در خارج از كارخانه و یا توسط مشتری انجام می گیرد و این واحد صرفاً برای تعمیرات جزئی و نصب و مونتاژ مدل و قالب لازم می باشد.
1-2-7- انبار محصول و مواد اولیه ، ان

ار برای محصولات ریخته گری شده و انبار كردن مواد اولیه برای ریخته گری مورد نیاز است.
1-2-4 واحد تمیز كاری و تكمیل ، واحد تمیز كاری شامل تجهیزات شات پلاست و سنگ زنی و جوشكاری می باشد .
1-2-5 واحد آزمایشگاه و كنترل كیفیت ، شامل تجهیزات آزمایشگاهی واحد ذوب ، ماسه و آزمایشگاه تست های مكانیكی و تجهیزات كنترل كیفیت خط تولید ( on line)
1-2-6واحد تعمیرات مدل و قالب ، ساخت مدل و قالب در خارج از كارخانه و یا توسط مشتری انجام می گیرد و این واحد صرفاً برای تعمیرات جزئی و نصب و مونتاژ مدل و قالب لازم می باشد .
1-2-7 انبار محصول و مواد اولیه انبار برای محصولات ریخته گری شده و انبار كردن مواد اولیه برای ریخته گری مورد نیاز است .

1-3 بر آورد اولیه تجهیزات و ماشین آلات مورد نیاز و منابع تأمین آنها
در این قسمت تجهیزات اصلی مورد نیاز برای قسمت ذوب ،قالبگیری ، ماهیچه سازی و ماسه رسانی و تجهیزات جانبی تولید بشرح زیر توضیح داده می شوند .
1-3-1 تجهیزات ذوب
برای ذوب چدن و فولاد می توان از كوره های الكتریكی استفاده نمود مزایای این كوره ها بشرح زیرند :
الف) امكان كنترل دمای شارژ و نگهداری آن در یك درجه حرارت معین برای مدت زمان مشخص
ب) امكان استفاده از اتمسفر كنترل شده در محفظه ذوب وجود دارد .
ج) امكان استفاده از خلاء و یا فشارهای پایین تر از اتمسفر در محیط شارژ وجود دارد ( برای آلیاژ سازیهای خاص )
د) امكان تهیه آلیاژهایی با كیفیت مناسب از مواد اولیه ای با كیفیت پایین تر وجود دارد .
و) كار با این كوره ها ساده می باشد .
به همین دلیل كوره های الكتریكی نسبت به انواع دیگر كوره های صنعتی برای ذوب فولاد و چدن مناسبتر می باشند . كوره های الكتریكی به سه گروه كوره های مقاومتی ، كوره های قوس الكتریكی و كوره های القایی تقسیم بندی می شوند . از لحاظ صنعتی كوره های مقاومتی برای ذوب چدن و فولاد مناسب نیستند ، به همین دلیل كوره های قوس الكتریكی و القایی برای تولید این محصولات مناسب می باشند كه در زیر توضیح داده شده است .

1-3-1-1 كوره های الكتریكی
در اثر عبور جریان برق بین الكترود و شارژ قوس الكتریك ایجاد می شود . دمای ایجاد شده بسیار زیاد و تا 3800 در نقطه قوس الكتریكی می رسد . كوره های قوس الكتریكی مناسب برای ذوب چدن و فولاد دارای 3 الكترود می باشند این كوره ها به دلیل ایجاد آلودگی صوتی و محیط زیستی و هم چنین عدم كنترل دقیق شارژ كوره و افزایش كربن كه نیاز به تجهیزات دیگری برای بدست آوردن تركیب آلیاژی مورد نظر را دارند ، برای قطعات صنعتی و كوچك با تركیب شیمیایی خاص و یكنواخت پیشنهاد نمی شوند . شكل شماره 2 یك كوره قوس الكتریك را نشان می‌دهد .

شكل شماره 2 یك كوره قوس الكتریك
1-3-1-2 كوره های القایی
اساس كار این كوره ها شبیه یك ترانسفورماتور الكتریكی می باشد ، در اینجا سیم پیچ اولیه یك كویل مسی است و سیم پیچ ثانویه همان شارژ ذوب می باشد .جریان القاء شده در شارژ فلزی موجب ایجاد حرارت در شارژ می گردد . این كوره ها به دو گروه كوره های القایی هسته دار و بدون هسته تقسیم می شوند .

1-3-1-3 كوره های القایی هسته دار
این كوره ها برای ذوب فلزات غیر آهنی مناسب می باشند . هم چنین این كوره ها به عنوان نگهدارنده بكار می روند ، در این كوره ها بر ای شروع به كار می بایستی مقداری ذوب در ابتدا در آنها شارژ گردد به همین دلیل كوره های القایی هسته دار برای ذوب فولاد و چدن مناسب نیستند . شكل شماره 3 تصویر برش خورده یك كوره القایی هسته دار را نشان می دهد .

شكل شماره 3 تصویر برش خورده یك كوره القایی هسته دار
1-3-1-4 كوره های القایی بدون هسته
در این كوره سیم پیچ دوم در واقع همان شارژ می باشد و عبور فلوی مغناطیسی از میان شارژ باعث افزایش دما و در نهایت ذوب قطعات شارژ می شود . كوره های القایی بدون هسته به سه گروه تقسیم می شوند ، كوره های القایی فر

كانس شبكه ، كوره های القایی فركانس متوسط ، كوره‌های القایی فركانس بالا .
الف)كوره های القایی فركانس شبكه
این كوره ها با فركانس شبكهHZ 60-50 كار می كنند . این كوره ها نیاز به تجهیزات اضافی برای افزایش فركانس ندارند و ارزانتر می باشند ولی عیب این كوره ها در مدت زمان ذوب زیاد در شروع كار می باشد . در عمل سعی می شود برای كوتاه شدن زمان ذوب در این كوره ها همیشه 20 تا 30 در صد مذاب در كوره باقی بماند .
ب) كوره های القایی فركانس متوسط
فركانس برق این كوره ها عمدتاً تا 1000 هرتز نیز می رسد ، این كوره ها به دلیل نیاز به تجهیزات افزایش فركانس گرانتر از كوره های فركانس شبكه می باشند ولی سرعت ذوب در این كوره ها بیشتر می باشد و همچنین این كوره ها را می توان بدون نیاز به مذاب اولیه از حالت سرد بكار انداخت، این كوره ها برای تولید چدن و فولاد مناسب می باشند .

شكل شماره 4 تصویر تخلیه كوره القایی بدون هسته با فركانس متوسط را نشان می دهد .

شكل شماره 4 تصویر تخلیه كوره القایی بدون هسته با فركانس متوسط

ج) كوره ها ی القایی فركانس بالا
فركانس برق در این كوره ها به بیشتر از 1000 هرتز می رسد ، سرعت ذوب در این كوره ها بسیار زیاد می باشد وبه دلیل تجهیزات اضافی برای بالا بردن فركانس ذوب، بسیار گرانتر از كوره های فركانس متوسط می باشند و عمدتاً در صنعت استفاده نمی شوند از مزایای این كوره ها می توان به تهیه ذوب سریع از قراضه های غیر فشرده نام برد .

با توجه به توضیحات داده شده كوره القایی با فركانس متوسط برای واحد ذوب پروژه مورد نظر گزینه مناسبتری می باشد .
شكل شماره 5 كوره های القایی در هنگام ذوب ریزی نشان می دهد .

شكل شماره 5 كوره های القایی در هنگام ذوب ریزی
1-3-2 واحد قالبگیری و ماهیچه سازی
قالب را می توان یكی از اجزاء اصلی فرایند ریخته گری دانست بهمین علت ریخته گری را می توان بر حسب نوع و سیستم قالب تقسیم بندی كرد . قالبهای موقت ریخته گری عمدتاً از مواد دیرگداز مانند انواع ماسه ها ، گچ ، سیمان و;;.. استفاده می شوند . از این مواد ماسه ها كاربرد وسیعتر و متداولتری را دارند ، بهمین دلیل ابتدا تعریفی از ماسه برای تشریح بهتر فرآیند خواهیم داشت .

ماسه ، بخش عمده تولیدات ریخته گری در قالبهای ماسه ای انجام می شود ، برای تولید یك تن قطعه ریختگی به 4 تا 5 تن ماسه قالبگیری در گردش نیاز است كه به ابعاد قطعات ریخته گری و روش قالبگیری بستگی دارد ، در اینجا با توجه به برنامه تولید قطعات چدنی از روش ریخته گری در قالبهای ماسه ای تر استفاده خواهد شد كه در ادامه روشهای متداول و مناسب برای این منظور توضیح داده شده است .

1-3-2-1 قالبگیری
قالبگیری عبارتست از تهیه كردن یك محفظه برای ریختن فلز مذاب در آن ، عمل قالبگیری شامل عملیات كوبیدن ماسه روی مدل در یك جعبه درجه ، ساختن مدل ، گذاشتن ماهیچه و ایجاد سیستم راگاهی در ماسه و مونتاژ درجه می باشد .
سیستم های قالبگیری : برای قالبگیری قطعات در ماسه روشهای متفاوت با تكنولوژی های مختلف وجود دارد . می توان روشهای قالبگیری را بر اساس نوع تجهیزات بكار رفته به دو دسته قالبگیری دستی و قالبگیری ماشینی تقسیم بندی نمود . در اینجا سعی شده است روشهایی كه مناسب با ظرفیت و برنامه تولید پروژه می باشد توضیح داده می شود .
الف – ر وش قالبگیری دستی
این روش برای تولیدات سفارشی و تولیداتی كه تیراژ بالایی ندارند و نیز قطعات با وزن بالا مناسب است . روشهای متداول و مناسب برای برنامه تولید عبارتند از قالبگیری با ماسه تر ، قالبگیری با چسب سیلیكات سدیم و گاز و;;;.

1- روش قالبگیری در ماسه تر به روش دستی
در این روش كه رایج ترین روش ریخته گری انواع قطعات كوچك و متوسط و بزرگ با تیراژ محدود و كم می باشد از ماسه به اضافه چسب های طبیعی و آب به عنوان اجزاء تشكیل دهنده قالب استفاده می شود . برای شكل گیری ماسه بعد از قرار گرفتن مدل در درجه ، ماسه بر روی آن ریخته شده و سپس با كوبه دستی آن را می كوبند تا قالب با استحكام مناسب برای حفظ شكل مدل مورد نظر بدست آید سپس اقدام به خارج كردن مدل و سپس جفت كردن درجه می نمایند ، در این مرحله قالب آماده ذوب ریزی می باشد .

2- روش قالبگیری در قالب های و سیلیكات سدیم به روش دستی
در این روش ماسه سیلیسی با چسب سیلیكات سدیم مخلوط می گردد و سپس ماسه با كوبه كوبیده می گردد تا تمام سطوح مدل و درجه از ماسه پر شده باشد سپس گاز به درون قالب دمیده می شود بر اثر یك فعل و انفعال شیمیایی كه توسط چسب ماسه و گاز انجام می شود ذرات ماسه در كنار یكدیگر قرار می گیرند در این روش استحكام قالب بسیار بالاتر از روش ماسه تر می باشد . این روش مناسب برای قطعات دارای پیچیدگی و قطعات با ابعاد بزرگ می باشد .
شكل شماره 6 تصاویری از قالبگیری و مونتاژ ماهیچه ها به روش دستی را نشان می دهد .

شكل شماره 6 – تصاویری از قالبگیری و مونتاژ ماهیچه به روش دستی .
ب- روش قالبگیری ماشینی

در صورتی كه تیراژ تولید زیاد باشد از ماشینهای قالبگیری استفاده می گردد . این ماشینها از لحاظ مكانیزم قالبگیری به دو دسته ، قالبگیری عمودی و قالبگیری افقی تقسیم می شوند ،
از لحاظ سیستم قالبگیری روشها و تجهیزات متفاوتی ساخته شده كه برحسب نیاز بكار گرفته می شوند و در تمام روشها مخلوط ماسه تر همراه افزودنیهای دیگر با روشهای متفاوت فشرده می شوند تا در نهایت به یك كیفیت مطلوب در قالب ماسه ای برسند .
1- روش قالبگیری عمودی Disamatic

مكانیزم قالبگیری عمودی دارای مزایا و معایبی می باشد ، در روش قالبگیری عمودی كه به Disamatic معروف است سرعت قالبگیری بسیار بالا و بر حسب شرایط و ابعاد و شكل مدل متفاوت و تا حدود 500 قالب در ساعت نیز می رسد . در این روش به دلیل عمودی بودن سیستم راهگاهی امكان تولید بعضی از قطعات با كیفیت سطحی بسیار بالا وجود ندارد ، در این روش نیازی به درجه نمی باشد و قطعات بصورت اتوماتیك و پشت سر هم قالبگیری و ذوب ریزی می شوند .در این روش محدودیت تولید قطعات با وزنهای بالا وجود دارد .
شكل شماره 7 شماتیك ماشین قالبگیری دیزاماتیك را نشان می دهد .

شكل شماره 7 – شماتیك ماشین قالبگیری دیزاماتیك
2- روش قالبگیری افقی
در این روش ، سیستم راهگاهی افقی است به دلیل افقی بودن سیستم راهگاهی محدودیت های كمتری وجود دارد ، در اینجا سعی بر آن شده كه سیستم های متداول و جا افتاده در ایران كه از لحاظ كیفیت در درجه بالایی قرار دارند معرفی شود و یكی از این سیستم ها كه با برنامه تولید هماهنگی دارد معرفی گردد .

3- روش قالبگیری با ماشینBMD
در این ماشین با باز كردن سریع یك مخزن هوا یك موج فشاری از هوا تولید می شود كه ماسه قالب را فشرده می كند

لینک کمکی