مقاله ریخته گری

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله ریخته گری دارای ۴۷ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله ریخته گری  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله ریخته گری،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن مقاله ریخته گری :

ریخته گری

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

الف – روش ریخته گری ساده ترین راه در صنعت برای تبدیل سریع یک طرح به جسم مورد نیاز میباشد.
ب – تهیه قطعات با وزن کمتر از یک کیلوگرم تا چند صد تن امکان پذیر می باشد.
ج – با استفاده از روش ریخته گری قطعات با پیچیدگی خاصی که در روشهای دیگر، امکان تولید آنها وجود ندارد، قابل تولید می باشد.
د – با این روش قطعات با آلیاژها و آنالیزهای خاصی قابل تولید می باشند.
ه- امکان ایجاد خواص مکانیکی و متالورژیکی از طریق کنترل و انتخاب ترکیب شیمیایی مورد نظر و عملیات حرارتی لازم وجود دارد.

و – امکان تولید قطعات یک 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 اکثر قطعات خودرو از جنس چدن و فولاد روش ریخته گری مناسب ترین روش می باشد. شکل شماره ۱ تصاویری از قطعاتی که به روش ریخته گری تولید شده اند را نشان می دهد.

شکل شماره ۱ تصاویری از قطعاتی که به روش ریخته گری تولید شده اند

جدول شماره ۱
برنامه تولید کارخانه ریخته گری چدنی به ظرفیت ۱۰ 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 کل قطعات (تن)
۱ خودروهای سواری کوچک:
۱-۱ کاسه چرخ عقب ۲ ۶ ۱۲ ۶۰۰۰۰ ۷۲۰
۱-۲ دیسک ترمز ۲ ۴ ۸ ۶۰۰۰۰ ۴۸۰
۱-۳ مجموعه منیفولد ۱ ۲/۵ ۲/۵ ۶۰۰۰۰ ۳۱۲

۱-۴ فلایول ۱ ۵ ۵ ۶۰۰۰۰ ۳۰۰
۱-۵ فلنج چپ راست ۲ ۳ ۶ ۶۰۰۰۰ ۳۶۰
۱-۶ کله گاوی (دیفرانسیل) ۱ ۵ ۵ ۶۰۰۰۰ ۳۰۰
۱-۷ بازوی عقب ، راست و چپ ۲ ۲ ۴ ۰۰۰۰ ۲۴۰
۲ خودروهای سواری متوسط
۲-۱ کاسه چرخ عقب ۲ ۳/۹ ۶/۱۸ ۶۰۰۰۰ ۱۱۱۶
۲-۲ دیسک ترمز ۲ ۵/۷ ۱۵ ۶۰۰۰۰ ۹۰۰
۲-۳ بازوی چرخ اکسل عقب ۲ ۹ ۱۸ ۶۰۰۰۰ ۱۰۸۰
۲-۴ بازویی زیر اتاق اکسل عقب ۲ ۹ ۱۸ ۶۰۰۰۰ ۱۰۸۰
۲-۵ مجموعه مینفولد ۱ ۴/۶ ۴/۶ ۶۰۰۰۰ ۳۸۴
۲-۶ فلایول ۱ ۵/۷ ۵/۷ ۶۰۰۰۰ ۴۵۰
۲-۷ میل بادامک ۱ ۴ ۴ ۶۰۰۰۰ ۲۴۰

۲-۸ بازوی اتاق چپ و راست ۲ ۱۰ ۲۰ ۶۰۰۰۰ ۱۲۰۰
۲-۹ کپه یاتاقان ۱ ۵ ۵ ۶۰۰۰۰ ۳۰۰
جمع ۹۴۶۲
۷% سهم ماشین کاری ۶۶۲
جمع کل ریخته گری خام ۱۰۱۲۴

۱-۲- طرح مقدماتی مراحل تولید و شناسایی ماشین آلات و تجهیزات
بخش های عمده یک کارخانه ریخته گری دارای قسمتهای زیر می‌باشد.
۱-۲-۱- واحد ذوب، شامل تجهیزات ذوب و حمل مذاب، واحد آماده سازی قراضه
۱-۲-۲- واحد قالبگیری و ماهیچه سازی ، شامل خط قالبگیری اتوماتیک، خط قالبگیری دستی، دستگاههای ماهیچه گیری Hot Box و Cold Box

۱-۲-۳- 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.
۱-۲-۴- واحد تمیزکاری و تکمیل، واحدتمیز کاری شامل تجهیزات شات بلاست، و سنگ زنی و جوشکاری می باشد.

۱-۲-۵- واحد آزمایشگاه و کنترل کیفیت، شامل تجهیزات آزمایشگاهی واحد ذوب، ماسه و آزمایشگاه تست های مکانیکی و تجهیزات کنترل کیفیت خط تولید (On line)
۱-۲-۶- واحد تعمیرات مدل و قالب، ساخت مدل و قالب در خارج از کارخانه و یا توسط مشتری انجام می گیرد و این واحد صرفاً برای تعمیرات جزئی و نصب و مونتاژ مدل و قالب لازم می باشد.
۱-۲-۷- انبار محصول و مواد اولیه ، ان

ار برای محصولات ریخته گری شده و انبار کردن مواد اولیه برای ریخته گری مورد نیاز است.
۱-۲-۴ واحد تمیز کاری و تکمیل ، واحد تمیز کاری شامل تجهیزات شات پلاست و سنگ زنی و جوشکاری می باشد .
۱-۲-۵ واحد آزمایشگاه و کنترل کیفیت ، شامل تجهیزات آزمایشگاهی واحد ذوب ، ماسه و آزمایشگاه تست های مکانیکی و تجهیزات کنترل کیفیت خط تولید ( on line)
۱-۲-۶واحد تعمیرات مدل و قالب ، ساخت مدل و قالب در خارج از کارخانه و یا توسط مشتری انجام می گیرد و این واحد صرفاً برای تعمیرات جزئی و نصب و مونتاژ مدل و قالب لازم می باشد .
۱-۲-۷ انبار محصول و مواد اولیه انبار برای محصولات ریخته گری شده و انبار کردن مواد اولیه برای ریخته گری مورد نیاز است .

۱-۳ 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 .
۱-۳-۱ تجهیزات ذوب
برای ذوب چدن و فولاد می توان از کوره های الکتریکی استفاده نمود مزایای این کوره ها بشرح زیرند :
الف) امکان کنترل دمای شارژ و نگهداری آن در یک درجه حرارت معین برای مدت زمان مشخص
ب) امکان استفاده از اتمسفر کنترل شده در محفظه ذوب وجود دارد .
ج) امکان استفاده از خلاء و یا فشارهای پایین تر از اتمسفر در محیط شارژ وجود دارد ( برای آلیاژ سازیهای خاص )
د) امکان تهیه آلیاژهایی با کیفیت مناسب از مواد اولیه ای با کیفیت پایین تر وجود دارد .
و) کار با این کوره ها ساده می باشد .
به همین دلیل کوره های الکتریکی نسبت به انواع دیگر کوره های صنعتی برای ذوب فولاد و چدن مناسبتر می باشند . کوره های الکتریکی به سه گروه کوره های مقاومتی ، کوره های قوس الکتریکی و کوره های القایی تقسیم بندی می شوند . از لحاظ صنعتی کوره های مقاومتی برای ذوب چدن و فولاد مناسب نیستند ، به همین دلیل کوره های قوس الکتریکی و القایی برای تولید این محصولات مناسب می باشند که در زیر توضیح داده شده است .

۱-۳-۱-۱ کوره های الکتریکی
در اثر عبور جریان برق بین الکترود و شارژ قوس الکتریک ایجاد می شود . دمای ایجاد شده بسیار زیاد و تا ۳۸۰۰ در نقطه قوس الکتریکی می رسد . کوره های قوس الکتریکی مناسب برای ذوب چدن و فولاد دارای ۳ الکترود می باشند این کوره ها به دلیل ایجاد آلودگی صوتی و محیط زیستی و هم چنین عدم کنترل دقیق شارژ کوره و افزایش کربن که نیاز به تجهیزات دیگری برای بدست آوردن ترکیب آلیاژی مورد نظر را دارند ، برای قطعات صنعتی و کوچک با ترکیب شیمیایی خاص و یکنواخت پیشنهاد نمی شوند . شکل شماره ۲ یک کوره قوس الکتریک را نشان می‌دهد .

شکل شماره ۲ یک کوره قوس الکتریک
۱-۳-۱-۲ کوره های القایی
اساس کار این کوره ها شبیه یک ترانسفورماتور الکتریکی می باشد ، در اینجا سیم پیچ اولیه یک کویل 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 کوره ها به دو گروه کوره های القایی هسته دار و بدون هسته تقسیم می شوند .

۱-۳-۱-۳ کوره های القایی هسته دار
این کوره ها برای ذوب فلزات غیر آهنی مناسب می باشند . هم چنین این کوره ها به عنوان نگهدارنده بکار می روند ، در این کوره ها بر ای شروع به کار می بایستی مقداری ذوب در ابتدا در آنها شارژ گردد به همین دلیل کوره های القایی هسته دار برای ذوب فولاد و چدن مناسب نیستند . شکل شماره ۳ تصویر برش خورده یک کوره القایی هسته دار را نشان می دهد .

شکل شماره ۳ تصویر برش خورده یک کوره القایی هسته دار
۱-۳-۱-۴ کوره های القایی بدون هسته
در این کوره 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 . کوره های القایی بدون هسته به سه گروه تقسیم می شوند ، کوره های القایی فر

کانس شبکه ، کوره های القایی فرکانس متوسط ، کوره‌های القایی فرکانس بالا .
الف)کوره های القایی فرکانس شبکه
این کوره ها با فرکانس شبکهHZ 60-50 کار می کنند . این کوره ها نیاز به تجهیزات اضافی برای افزایش فرکانس ندارند و ارزانتر می باشند ولی عیب این کوره ها در مدت زمان ذوب زیاد در شروع کار می باشد . در عمل سعی می شود برای کوتاه شدن زمان ذوب در این کوره ها همیشه ۲۰ تا ۳۰ در صد مذاب در کوره باقی بماند .
ب) کوره های القایی فرکانس متوسط
فرکانس برق این کوره ها عمدتاً تا ۱۰۰۰ هرتز نیز می رسد ، این کوره ها به دلیل نیاز به تجهیزات افزایش فرکانس گرانتر از کوره های فرکانس شبکه می باشند ولی سرعت ذوب در این کوره ها بیشتر می باشد و همچنین این کوره ها را می توان بدون نیاز به مذاب اولیه از حالت سرد بکار انداخت، این کوره ها برای تولید چدن و فولاد مناسب می باشند .

شکل شماره ۴ تصویر تخلیه کوره القایی بدون هسته با فرکانس متوسط را نشان می دهد .

شکل شماره ۴ تصویر تخلیه کوره القایی بدون هسته با فرکانس متوسط

ج) کوره ها ی القایی فرکانس بالا
فرکانس برق در این کوره ها به بیشتر از ۱۰۰۰ هرتز می رسد ، سرعت ذوب در این کوره ها بسیار زیاد می باشد وبه دلیل تجهیزات اضافی برای بالا بردن فرکانس ذوب، بسیار گرانتر از کوره های فرکانس متوسط می باشند و عمدتاً در صنعت استفاده نمی شوند از مزایای این کوره ها می توان به تهیه ذوب سریع از قراضه های غیر فشرده نام برد .

با توجه به توضیحات داده شده کوره القایی با فرکانس متوسط برای واحد ذوب پروژه مورد نظر گزینه مناسبتری می باشد .
شکل شماره ۵ کوره های القایی در هنگام ذوب ریزی نشان می دهد .

شکل شماره ۵ کوره های القایی در هنگام ذوب ریزی
۱-۳-۲ واحد قالبگیری و ماهیچه سازی
قالب را می توان یکی از اجزاء اصلی فرایند ریخته گری دانست بهمین علت ریخته گری را می توان بر حسب نوع و سیستم قالب تقسیم بندی کرد . قالبهای موقت ریخته گری عمدتاً از مواد دیرگداز مانند انواع ماسه ها ، گچ ، سیمان و;;.. استفاده می شوند . از این مواد ماسه ها کاربرد 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 یک تن قطعه ریختگی به ۴ تا ۵ تن ماسه قالبگیری در گردش نیاز است که 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 که در ادامه روشهای متداول و مناسب برای این منظور توضیح داده شده است .

۱-۳-۲-۱ قالبگیری
قالبگیری عبارتست از تهیه کردن یک محفظه برای ریختن فلز مذاب در آن ، عمل قالبگیری شامل عملیات کوبیدن ماسه روی مدل در یک 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 تکنولوژی های مختلف وجود دارد . می توان روشهای قالبگیری را بر اساس نوع تجهیزات بکار رفته به دو دسته قالبگیری دستی و قالبگیری ماشینی تقسیم بندی نمود . در اینجا سعی شده است روشهایی که 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 که 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 سیلیکات سدیم و گاز و;;;.

۱- روش قالبگیری در ماسه تر به روش دستی
در این روش که رایج ترین روش ریخته گری انواع قطعات کوچک و متوسط و بزرگ با تیراژ محدود و کم می باشد از ماسه به اضافه چسب های طبیعی و آب به عنوان اجزاء تشکیل دهنده قالب استفاده می شود . برای شکل گیری ماسه بعد از قرار گرفتن مدل در درجه ، ماسه بر روی آن ریخته شده و سپس با کوبه دستی آن را می کوبند تا قالب با استحکام مناسب برای حفظ شکل مدل مورد نظر بدست آید سپس اقدام به خارج کردن مدل و سپس جفت کردن درجه می نمایند ، در این مرحله قالب آماده ذوب ریزی می باشد .

۲- روش قالبگیری در قالب های و سیلیکات سدیم به روش دستی
در این روش ماسه سیلیسی با چسب سیلیکات سدیم مخلوط می گردد و سپس ماسه با کوبه کوبیده می گردد تا تمام سطوح مدل و درجه از ماسه پر شده باشد سپس گاز به درون قالب دمیده می شود بر اثر یک فعل و انفعال شیمیایی که توسط چسب ماسه و گاز انجام می شود ذرات ماسه در کنار یکدیگر قرار می گیرند در این روش استحکام قالب بسیار بالاتر از روش ماسه تر می باشد . این روش مناسب برای قطعات دارای پیچیدگی و قطعات با ابعاد بزرگ می باشد .
شکل شماره ۶ تصاویری از قالبگیری و مونتاژ ماهیچه ها به روش دستی را نشان می دهد .

شکل شماره ۶ – تصاویری از قالبگیری و مونتاژ ماهیچه به روش دستی .
ب- روش قالبگیری ماشینی

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

مکانیزم قالبگیری عمودی دارای مزایا و معایبی می باشد ، در روش قالبگیری عمودی که به Disamatic معروف است سرعت قالبگیری بسیار بالا و بر حسب شرایط و ابعاد و شکل مدل متفاوت و تا حدود ۵۰۰ قالب در ساعت نیز می رسد . در این روش به دلیل عمودی بودن سیستم راهگاهی امکان تولید بعضی از قطعات با کیفیت سطحی بسیار بالا وجود ندارد ، در این روش نیازی به درجه نمی باشد و قطعات بصورت اتوماتیک و پشت سر هم قالبگیری و ذوب ریزی می شوند .در این روش محدودیت تولید قطعات با وزنهای بالا وجود دارد .
شکل شماره ۷ شماتیک ماشین قالبگیری دیزاماتیک را نشان می دهد .

شکل شماره ۷ – شماتیک ماشین قالبگیری دیزاماتیک
۲- روش قالبگیری افقی
در این روش ، سیستم راهگاهی افقی است به دلیل افقی بودن سیستم راهگاهی محدودیت های کمتری وجود دارد ، در اینجا سعی بر آن شده که سیستم های متداول و جا افتاده در ایران که از لحاظ کیفیت در درجه بالایی قرار دارند معرفی شود و یکی از این سیستم ها که با برنامه تولید هماهنگی دارد معرفی گردد .

۳- روش قالبگیری با ماشینBMD
در این ماشین با باز کردن سریع یک مخزن هوا یک موج فشاری از هوا تولید می شود که ماسه قالب را فشرده می کند