Graficki Rad Livenje

7/25/2019 Graficki Rad Livenje

1/26

Univerzitet u TuzliMainski FakultetOdsjek: Proizvodno mainstvoTuzla, 15.01.201. !odine

GRAFIKI RADPredmet:"ivenje

#tudenti:$sistent:%atovi& Mir'ada(enis )e&irovi&*ad+i& $dnan

*ad+i& Mustaa


2/26

1. LIVENJE I KONSTRUISANJE ODLIVAKA

"ivenje -en!l. Foundr/ je ostuak orade metala ez skidanja stru!otine."ivarstvo redstavlja te'nolo!iju olikovanja metalni' redmeta livenjemrastoljeno! metala u uraene kalue omo&u modela, da i se tako, oslije'laenja doio odlivak. "ivenje je veoma o!odan ostuak izrade mainski'dijelova 3iji je olik komlikovan sa unutranjim konturama i neravilnimkanalima. "ivenje se takoe koristi i za ekonomi3niju izradu mainski' dijelova ielemenata.Primjenom liveni' dijelova u rodo!radnji osti+e se ojednostavljenjekonstruk4ija. U automoilskoj industriji liveni dijelovi se koriste kao lokovi, !lavei kliovi motora.#avremena te'nolo!ija i modernija orema za livenje omo!u&avadoijanje odlivaka razli3iti' dimenzija, ta3nosti i kvaliteta ovrine, 3ime jeotrea za naknadnom me'ani3kom oradom sve manje risutna. Postuaklivenja io i slijede&i:ao rvo izradi se model dijela od drveta ili metala koji selije.Onda na osnovu nje!a uradi se uljina u ijesku ili nekom dru!om materijalu6kalu.7a samom kraju ulijeva se metal u istoljenom stanju u kalu.#a'ladjenjem doija se odlivak.7aj!rulje livenje je livenje u ijesku i ono se koristiza liveno !vo+e i 3eli3ni liv. 7aj3e&e i najkvalitetnije drvo za izradu modela jelia.$ livenje u kokilama je mno!o 8nije i koristi se za oojene i la'ke metale.

Ozirom na visoke trokove izrade kalua i 3itavo! ostuka uote, livenje jeo!odno samo kada su u itanju velike serije i masovna roizvodnja.9a razliku odmetalni' kokila, koji mo!u izdr+ati i do 100.000 ulivanja, je3ani kalui se koriste

za jednokratnu uotreu.

1


3/26

Slika .1.azli3iti dijelovi doiveni ostukom livenja

onstruk4ija odlivaka trea da ude takva da omo!u&i unjenje uljina kaluaistoljenim metalom, to zna3i da se mora voditi ra3una doti3nim resje4ima iravnomjernoj rasodjeli te3no! metala u kaluu.Ukoliko su zidovi tanki,ostoja&eoasnost od 'laenja metala jo u toku livenja ,3ime se srije3ava dalje unjenjekalua.Ukoliko ostoje na!le romjene rzine kretanja kao i rav4a istoljeno!metala u kaluu u kojem se izlijeva,to je neovoljno i trea izje!avati.#tvari koje

je jo otreno izje!avati su slijede&e:

;


4/26


5/26

ada se isune svi navedeni uslovi dolazi se do to!a da je deljina zidovaodlivaka ve&a ne!o to za'tjevaju uslovi 3vrsto&e i krutosti. azvoj te'nolo!ijelivenja ide u tom rav4u da se smanji deljina zidova odlivaka i da se ona rili+iuslovima koje diktiraju otrena 3vrsto&a i krutost.

3. DEBLJINA ZIDA I JAINA ODLIVKA

9idovi odlivaka okazuju nejednaku 3vrsto&u zo! nejednaki' uslovakristaliza4ije. @vrsto&a je najve&a na ovrini !dje metal ,kao rezultat ove&ano!steena 'laenja ,doija 8no !ranulisanu strukturu i !de zaostali ritisni naoniuti3u na ove&anje 3vrsto&e.U ovrinskim slojevima !vozdeno! odlivkadominiraju erlit i 4ementit. ez!ro koje o3vr&ava sorije ima strukturu sa ve&im!ranulama,a dominiraju erit i !ra8t. ristali dendrita i uljine koje nastaju kaoosljedi4a skuljanja se 3esto razvijaju u jez!ru.

Gto je delji zid ve&a je razlika u 3vrsto&i izmeu jez!ra i ovrine. >z to! razlo!aove&anje deljine zida nije ovezano sa ove&anjem 3vrsto&e 4ijelo! odlivka.9avisnost izmeu 3vrsto&e i re3nika je rikazana na #li4i 2.

Slika 2.9avisnost izmeu 3vrsto&e i re3nika odlivka

E


6/26

9o! to!a, takoe da i se smanjila te+ina reoru3ljivo je da se zidovi rade saminimalnom deljinom koja zavisi od uslova livenja. 9a'tijevanu 3vrsto&u itvrdo&u trea oezjediti oreravanjem, koritenjem ra4ionalni' ro8la iormiranjem konveksni', seri3ni', koni3ni' i sli3ni' olika odlivka. Ovo uvijekzavrava lakom mainskom konstruk4ijom. valitet olika odlivka mo+e se

otrilike doiti odnosom ovrine i zaremine, ili kada je oznata du+inaodnosom oima i ore3no! resjeka H A # I F.

7a #li4i B odreena je vrijednost H za nekoliko ekvivalentni' resjeka sarazli3itom deljinom zida. Masivni oli4i -slika B.a i B. / nisu o!odni, kako zo!svoje 3vrsto&e tako i zo! te+ine. Oli4i sa tankim zidovima - slika B.4/ su korektnioli4i za odlivke. #lika B.d okazuje nera4ionalno rojektovane masivne odlivkedok je ra4ionalan dizajn isti' ovi' dijelova sa tankim zidovima dat na sli4i B.e.

Mainska orada liveni' dijelova trea da ude svedena na minimum, ne samozo! smanjenja roizvodni' trokova, ve& iz razlo!a 3vrsto&e. Orada stru!anjemrezultira skidanjem 3vrsti' ovrinski' slojeva sa odlivka.

Slika 3.Presje4i odlivaka sa razli3itim deljinama zida

9a'tjeve koje dizajn odlivka mora da oezijedi su: jednostavna i o!odnaroizvodnja kalua. >mamo nekoliko dijelova:

6omad mora iti takav da se la'ko mo+e izvaditi iz kalua

6ez!ro se mora la'ko liti u kutijama za livenje jez!ra

6Olik i o3vr&avanje jez!ra ne smije uti4ati na rastavljanje kalua

7a #li4i B. rikazana je minimalna deljina zida za razli3ite le!ure za livenje, u

zavisnosti od ukune veli3ine dijela koja se ra3una o ormuli:

5


7/26

N=2L+b+h

3

!de je:

" D du+ina dijela u mm

D irin dijela u mm

' D visina dijela u mm

Slika 4. (ija!ram deljine zida -163elikJ 26sivo !vo+eJ B6ronzaJ E6 aluminijske le!ure/

(ija!ram je na4rtan za soljanje zidove ri livenju u je3anim kaluima za klasuta3nosti 2 i B.(eljina unutranji' zidova i reara je rosje3no oko 20?manja.(ija!ram se mo+e koristiti samo za !rue rora3une deljine.(ozvoljenadeljina zida zavisi mno!o od olika odlivka.omlikovani odliv4i koji se liju uzomo& nekoliko jez!ara trea da imaju tanje zidove.Te'nolo!ija livenja je veomaitna. #astav kalua i jez!ara kao uslovi unjenja i 'laenja kalua itd.su odveliko! uti4aja.

(eljina zidova kod teko otere&eni' dijelova-kreveti 3eki&a, stuovi !lodali4a isl./ se odreuju na osnovu veli3ine naadno! otere&enja i za'tjeva krutosti i

u!lavnom revazilaze reoruke date u dija!ramu na sli4i E. >ak i u ovakvimslu3ajevima reoru3ljivo je koristiti zidove minimalne deljine koritenjem


8/26

ra4ionalno! olika zidova i reara, da i se oezjedila otrena 3vrsto&a ikrutost.

K


9/26

4. RAZDVAJANJE KALUPA

Prilikom razdvajanja kalua,trea izje!avati razdvajanje du+ kosi' i steenasti'ovrina,jer neotreno ove&avaju slo+enost izrade kalua,a i oskuljujuostuak.od livenja krivi' 4ijevni' sojeva, livenje se mo+e znatnoojednostaviti ukoliko su sojne ose izvedene kao rave, dok se elementi za vezumo!u djelimi3no izmijeniti ili 3ak ostaviti neromijenjenim.

Slika 5. azdvajanje kalua

L


10/26

5. POJEDNOSTAVLJENJE OBLIKA ODLIVAKA

Olik odlivaka trea da ude to je mo!u&e jednostavniji da i se smanjili trokoviroizvodnje kalua, a samim tim i smanjila kona3na 4ijena odlivka kaooluarikata i kona3na 4ijena !otovo! roizvoda u 3iju izradu ulaze i odlivenidelovi. Pojednostavljenjem olika odlivaka takoe se zna3ajno mo+e uti4ati nata3nost livenja to u ojedinim slu3ajevima 3ak mo+e isklju3iti i otreu za daljommainskom oradom odlivaka.Takoe se kao dora raksa okazalo razdvajanjeveliki' i komlikovani' dijelova na nekoliko manji'. Ovo se 3esto sre&e kod livenjaostolja - kreveta maina / !de se ostolja u oliku rostorno! rama ne izvode iz

jedno! liveno! komada ne!o se radi vie odlivaka u oliku ravno! rama, a zatimse ovi dijelovi sajaju u jednu 4elinu.

6. UNUTRANJI ZAOSTALI NAPONI NAKON LIVENJA

Usljed nejednako! 'laenja i skuljanja materijala ojavljuju se zaostali naoni ideorma4ije. Pri 'laenju r+e se 'lade tanji zidovi od delji' i soljanji zidovi odunutranji' to dovodi do deorma4ije odlivka i do ojave rskotina.ako smanjitiunutranje naone

6 te+iti da zidovi odlivka udu rili+no iste deljine

6 da unutranji zidovi udu manje! resjeka

6 zidovi odlivka ne smiju imati otre rijelaze

6 dodavanjem od!ovaraju&i' reara

6 konstruisanjem ojedini' zidova sa zakrivljenjima itd.

Unutranji naoni se javljaju u livenim zidovima 3ije je skuljanje onemo!u&eno iliote+ano zo! otora elemenata kalua ili zidova koji se nalaze do nji'. Guljinenastale skuljanjem i oroznost javljaju se kod oni' elemenata odlivka koji seoslednji 'lade tj. kod dijelova sa deelim zidovima kod koji' je odvoenje toloteote+ano.

Pove&ani unutranji - zaostali / naoni mo!u izazvati krivljenje odlivka, a uojedinim slu3ajevima i do ojave rskotina. Tokom vremena unutranji naoni seredistriuiraju kao rezultat sori' diuzioni' ro4esa -rirodno starenjematerijala/. Posle dvije do tri !odine dio mijenja svoj rvoitni olik to je kodre4izni' maina nedoustivo.

N


11/26

7aoni usljed skuljanja materijala razvijaju se tokom oni' aza 'laenja kadametal !ui na lasti3nosti -izmeu 500600 za liveno !vo+e i 006K00 za3elik/. 7a viim temeraturama romjena u dimenzijama se komenzujelasti3nim te3enjem metala, a skuljanje se odra+ava samo na smanjenjedeljine zidova.

7. KONSTRUKCIONA PRAVILA

(a i oezjedili istovremeno o3vr&avanje,deljina unutranji' zidova trea daude otrilike 0,LQs !de je s deljina soljanji' zidova.Prelazi izmeu zidovatrea a udu la!o zakrivljeni -#lika ./. ada su zidovi sojeni od ravimu!lom kao na #li4i .a. "inije tolotno! Ruksa se oklaaju u unutranjem u!lu

soja i ormiraju zonu u kojoj je 'laenje ote+ano. Takoe je ovakve sojeve tekoouniti te3nim metalom u kaluu to za osljedi4u ima ojavu rskotina nakonlivenja ili u toku radno! vijeka ovakvo! dijela.

Slika 6."inije termi3ko! Ruksa ri otrom i zaoljenom rijelazu

7a #li4i K. od a/ do d/ rikazani su standardni oli4i sastava zidova od u!lom. #astandardnim rijelaznim radijusom A -1.5 D 2 / # koji je oisan iz isto! 4entra,zid se na mjestu rijelaza mo+e stanjiti. Polure3ni4i oisani iz razli3iti' 4entaradaju olje reenje. #oljni radijus izveden je kao 1 do 0.K unutranje!.(a i seove&alo odvoenje tolote, ove&ala 3vrsto&a i srije3ile ukotine od skuljanja,sastavi sa malim rijelaznim radijusom trea da udu oja3ani rerima. ada !od

je to mo!u&e trea koristiti maksimalni rijelazni radijus koji dozvoljava olikdijela.7a #li4i 5./ zidovi su sojeni radijusom od -506100/Q#. U ovakvimslu3ajevima mno!o olje rijeenje je zakrivljeni zid kako je rikazano na sli4i 5.!/.Minimalni relazni radijus kod sajanja zidova razli3ite deljine mo+e se na&i iz!ornji' odnosa kada se # zamijeni aritmeti3kom sredinom # 0 A 0.5 -# S s/deljine zidova. Ukoliko je razlika u deljini mala, mo+e se usvojiti da je # 0 A#.9idove koji se mno!o razlikuju na soju o!odno je sojiti rijelazni4om du+inel 5-#Ds/. 9idove nikada ne trea sajati od ravi u!lom kako je to rikazano nasli4i K.k #like K.l i K.m rikazuju reoru3ene roor4ije za T relaze. #like K.n iK.o rikazuju rijelaze zidova sa oodom.

10


12/26

Slika 7.azli3iti oli4i sastava zidova

. ODRE!IVANJE SASTAVA "ETALNOG DIJELA ULOKA

)ilans osora

Ota jedna3ina ilansa osora ima sljede&i olik:

0,11 x

100+0,22 y

100+0,24 z

100+0,10 t

100=

0,2 96

100

=dje su:

D sadr+aj sivo! sirovo! !vo+&a -##=


13/26

SL=0,88 SM+0,26 k SK

100

#MD sadr+aj sumora u metalnom uloku

k D sadr+aj koksa za toljenje u ro4entima

#D sadr+aj sumora u koksu u ro4entima

7a osnovu izlo+eno! naisat &e se jedna3inu ilansa sumora analo!no jedna3iniilansa osora:

0,04 x100

+ 0,12 y100

+ 0,07 z100

+ 0,17 t100

=SM

iz 3e!a slijedi:

SL=0,88 [0,04 x100 + 0,12 y100 + 0,07 z100 + 0,17 t100]+0,26 k SK

100=

0,15 96

100

(aljnjim sreivanjem doija se:

0,0352 x

100+0,1056 y

100+0,0616 z

100+0,1496 t

100+4,16

100=+14,4100

odnosno:

3,52 x+10,56 y+6,16 z+14,96 t=1024

Tre&a jedna3ina redstavljaju ilans rasolo+ivi' sirovina u 100 k! uloka:

x+y+z+t=100

@etvrta jedna3ina doija se iz retostavke da metalni ulo+ak sadr+i 15? 3eli3ni'otadaka:

t=15

12


14/26

ona3no, doija se sistem od 3etiri jedna3ine sa 3etiri neoznate:

1 11 x+22 y+24 z+10 t=1920

2 3,52 x+10,56 y +6,16 z+14,96 t=1024

B x+y+z+t=100

E t=15

Uvrtavanjem jedna3ine -E/ u jedna3ine -1/, -2/ i -B/ doija se sljede&i sistemjedna3ina:

5 11 x+22 y+24 z=1770

3,52 x+10,56 y +6,16 z=799,6

K x+

y+

z=

85

edna3ina -/ mno+i se sa B,125, a jedna3ina -K/ sa 11:

L 11 x+22 y+24 z=1770

N 11 x+33 y+19,25 z=2498,8

10 11 x+11 y+11 z=935

Potom se vri oduzimanje jedna3ina:

(8) (9 ) 11 y+4,757 z=728,8

(8) (10 ) 11 y+13 z=835

jeavanjem sistema jedna3ina doija se sljede&e:

17,75 z=106,2

Odakle slijedi da je:

z=5,98


15/26

Odakle slijedi da je:

y=68,84

Uvrtavanjem vrijednosti y i z u jedna3inu -10/ doija se:

11 x+1168,84+115,98=935

Odnosno:

x=10,18

ona3no, nakon to smo doili vrijednosti x , y i z mo+e se zaklju3iti da&e metalni dio uloka za tra+eni sastav osora i sumora iti:

# $%&' $%('&')&'*+,

# -SSGV

10

# $/0(' )&'*+, -SG 69

# '&(0/% 0/,(%0-P"6

# ,%% '/0%-O

15

1E


16/26

8. POTREBNA "ASA ODLIVAKA ZA DNEVNU I GODINJUPROIZVODNJU

=odinja otronja te3no! liva se ra3una kao:

Qpg=Qp'

(1+u)

!dje su:

Qp'

D !odinja koli3ina roizvedeni' odlivaka u tonama

u D ukuni !ui4i koji se unose u ro4es

u=l+us+sr=7 +35+4=46

u=0,46

ada se oznaju sve vrijedosti mo!u&e je izra3unati !odinju otronju te3no!liva:

Qpg=4500 (1+0,46 )=6570t

(nevna otronja se ra3una rema izrazu:

Qpd=Qpg

240=

6570

240=27,375 t/dan

ri 3emu je 2E0 roj radni' dana u !odini.

#atna otronja ra3una se na osnovu izraza:

Qps=Qpd

N =

Qpd

n s

!dje su:

7 D ukuan roj radni' sati

n D roj radni' sati u jednoj smjeni

s D roj smjena

15


17/26

Qps=27,375

2 7,5=27,375

15=1,825 t/h

Prema laniranoj roizvodnji usvaja se kuolna e& re3nika ( A 00 mm-vrijednost je usvojena iz Taele 1, rema standardu ># : 50B2 D 1NLB. !odina1

1Recommended Sizes of Cupola Furnace for Foundry (Second Reision!" #ndianS$andards #ns$i$u$e" 1%&3.'odina

1


18/26

7a osnovu izlo+eno! masa koksne odlo!e iznosi:

mk=AP h f

!dje su:

AP D ovrina ore3no! resjeka kuolne e&i

h 6 visina radno! uloka koksa -iz iste taele ' A 0,15 m za ( A 00 mm/

f 6 nasina masa koksa - A E50 k!ImB/

mk=D

2

4 h f =

0,62

40,15 450=19,08 kg

Masa metalno! dijela uloka ra3una se na osvonu oras4a:

mm=mk100

k =19,08

100

20=95,4 kg

!dje kredstavlja sadr+aj koksa u odnosu na metalni dio uloka u osto4ima.

Masa toitelja se ra3una kao:

mt=mm

100=95,4

8,4

100=8,014kg

!dje je sadr+aj toitelja -kre3njaka/ u odnosu na metalni dio uloka roizvoljnoizarana vrijednost.

1K


19/26

19. PRORAUN ULIVNOG SISTE"A

19.1. P('(0: :%&%;0

Minimalna ovrina ulivno! sistema ra3una se rema oras4u:

A m!n= m

" # $ %sr

!dje je m masa liva, " !ustina liva, # vrijeme livenja, $ koe84ijent

otora, a % sr rzina kretanja metala.

Masa liva ra3una se rema oras4u:

m=m&

&

!dje je m& masa odlivka, a & koe84ijent iskoritenja te3no! metala i iznosi

&=0,8 .

9aremina odlivka doivena je sotverski omo&u alata #olidVorks 2012 i iznosi=33552,63mm

3

. Masa odlivka je:

m&=" =6,7 106 kg

mm333552,63mm

3=0,22 kg

Masa liva iznosi:

m=0,22

0,8=0,28 kg

)rzina kretanja metala ra3una se rema oras4u:

% sr=2 g hsr

ri 3emu je hsr metalostati3ki ritisak i ra3una se rema oras4u:

1L


20/26

hsr=hs p

2

2 (

9a kini ulivni sistem, otorni ritisak jednak je 0, te vrijedi:

hsr=hs

Usvaja se visina srovodnika hsr=100mm . )rzina livenja iznosi:

% sr=29,81 100 103=1,4

m

s


21/26

Odlivak sada u slo+enije, ali usljed jednostavno! ulivno! sistema !ui4i u

sistemu nisu veliki, a se mo+e usvojiti koe84ijent otora $=0,6 .

Minimalna ovrina ore3no! resjeka ulivno! sistema iznosi:

A m!n= m

" # $ %sr=

0,28kg

6,7 106 kg

mm31,37 s 0,6 1,4 10

3mm

s

=36,3mm2

Poto se odlivak sastoji iz jedno! dijela , za ovaj slu3aj jedan ulivnilk

A m!n =36,3mm2

7a osnovu doivene vrijednosti, mo+e se izra3unati re3nik ilivnika:

du=4 A 'm!n

=

4 36,3

3,14=6,8mm

Usvajaju se re3ni4i ulivnika od Du=8mm .

19.2. P('(0: :%&, 0


22/26

9aremina ulivne 3ae iznosi:

=m)

"=

0,61

6,7=0,09dm3

(imenzije ulivne 3ae ra3unaju se rema oda4ima datim u taeli .2. i za ulivnu3au s jednim srovodnikom dimenzije iznose:

l=1,6 bh=0,9 b

=b 1,6 b 0,9 b=1,44 b3

>z ret'odno! oras4a mo!u&e je izra3unati dimenziju -irinu/ ulivne 3ae:

b=3

1,44

=2,6

0,091,44

=0,34 dm=34mm

(u+ina ulivne 3ae iznosi: l=1,6 b=1,6 34=54,4mm


23/26

11. 3D "ODELI

Slika %. 0o$o proizod

Slika 1. on+i dio kalupnika

22


24/26

Slika 11. 0orn+i dio kalupnika

Slika 12. odel s ulinim sis$emom

2B


25/26

Slika 13. $isak u 'orn+em di+elu kalupa

Slika 14. $isak u don+em di+elu kalupa

2E


26/26

Slika 15. res+ek kalupa za lien+e

Documents

Graficki Rad Livenje