Выбор материала и технология производства заготовок деталей и инструментов
Анализ условий работы валика 5.17.005, выбор материала и технологических процессов получения выбранного материала и заготовок. Рассмотрение схемы установки для непрерывной разливки стали. Рассмотрение основных видов прокатки и типов деформации заготовки.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | практическая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 22.09.2016 |
Размер файла | 311,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Практическое занятие 8
ВЫБОР МАТЕРИАЛА И ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЗАГОТОВОК ДЕТАЛЕЙ И ИНСТРУМЕНТОВ
Цель работы - провести анализ условий работы заданного изделия, выбор материала и технологических процессов получения выбранного материала и заготовок.
Заданное изделие - валик 5.17.005 выполненный из легированной конструкционной стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71 предназначен для работы в условиях длительно действующих знакопеременных динамических и контактных нагрузок при температуре от +2000С до - 500С в условиях средне агрессивных сред.
Характеристика материала сталь 30ХГСА
Химический состав в % материала 30ХГСА
C |
Si |
Mn |
Ni |
S |
P |
Cr |
Cu |
|
0.28 - 0.34 |
0.9 - 1.2 |
0.8 - 1.1 |
до 0.3 |
до 0.025 |
до 0.025 |
0.8 - 1.1 |
до 0.3 |
Механические свойства при Т=20oС материала 30ХГСА
Сортамент |
Размер |
Напряж. |
?в |
?T |
?5 |
? |
KCU |
Термообработка |
|
- |
мм |
- |
МПа |
МПа |
% |
% |
кДж / м2 |
- |
|
Пруток |
? 15 |
1080 |
830 |
10 |
45 |
490 |
Закалка 880oC, масло, Отпуск 540oC, вода, |
||
Твердость материала 30ХГСА после отжига, |
HB 10 -1 = 229 МПа |
Где:
?в |
- Предел кратковременной прочности, [МПа] |
|
?T |
- Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа] |
|
?5 |
- Относительное удлинение при разрыве, [ % ] |
|
? |
- 0Относительное сужение, [ % ] |
|
KCU |
- Ударная вязкость, [ кДж / м2] |
|
HB |
- Твердость по Бринеллю, [МПа] |
Для получения более высоких прочностных характеристик применяется термообработка: Закалка 880oC, масло. Отпуск 540oC, вода.
Материал детали сталь 30ХГСА является конструкционной легированной сталью ответственного назначения производимой в электропечах различного типа (дуговых, индукционных). Это производство стали позволяет быстро нагревать, плавить и точно регулировать температуру металла, создавать окислительную, восстановительную, нейтральную атмосферу или вакуум. В этих печах выплавляются стали и сплавы любого состава, можно более полно раскислить металл с образованием минимального количества неметаллических включений - продуктов раскисления.
На рис. 1 приведена схема индукционной тигельной электрической плавильной печи состоящей из водоохлаждаемого индуктора 3, внутри которого находится тигель 4 с металлической шихтой. Через индуктор проходит однофазный переменный ток повышенной частоты (500-1000кГц). Ток создает переменный магнитный поток, который пронизывает металл в тигле и наводит мощные вихревые токи (токи Фуко) нагревающие металл 1 до необходимой температуры.
Выплавленную сталь выпускают из плавильной печи в разливочный ковш, из которого её разливают в изложницы или кристаллизаторы установок для непрерывной разливки стали, где сталь затвердевает в слитки, которые затем подвергаются прокатке или ковке. На рис. 2 приведена схема ковша для разливки стали. Стальной сварной кожух 1 вложен внутри огнеупорным кирпичом 2. В днище ковша имеется керамический стакан 3 с отверстием 4 для выпуска стали. Отверстие 4 закрывается и открывается стопорным устройством со стальной штангой 6, на конце которой закреплена пробка 5 из огнеупорного материала. На штангу надеты трубки 7 из огнеупора, предохраняющие её от расплавления жидкой сталью. Стопор поднимают или опускают вручную или через привод с дистанционным управлением с помощью рычажного механизма 11.
Изложницы представляют собой чугунные формы для изготовления слитков. В зависимости от сорта наливаемой стали и назначения слитка изложницы выполняют с квадратным, прямоугольным, круглым и многогранным поперечными сечениями.
На рис. 3 приведена схема установки для непрерывной разливки стали. Жидкая сталь из ковша 1 1 через разливочное устройство 2 непрерывно подают в водоохлаждаемую изложницу без дна - кристаллизатор 3, из нижней части которого вытягивается затвердевший слиток 4. Перед заливкой металла в кристаллизатор вводят затравку, образующую его дно. Жидкий металл, попадая на кристаллизатор и его затравку, охлаждается, затвердевает, образуя корку. Затравка тянущими валками 5 вытягивается из кристаллизатора вместе с затвердевшим слитком, сердцевина которого находится в жидком состоянии. Скорость вытягивания слитка из кристаллизатора зависит от сечения слитка. На выходе из кристаллизатора слиток охлаждается водой, подаваемой через форсунки в зоне 6 вторичного охлаждения. Из зоны вторичного охлаждения слиток выходит полностью затвердевшим и попадает в зону 7 резки, где его разрезают газовым резаком 8 на куски заданной длины. УНРС может иметь до восьми кристаллизаторов, что делает возможным одновременную заливку нескольких слитков.
Конструкция детали и технологический способ её изготовления (токарное точение и фрезерование) предполагают применить заготовку в форме прутка круглого сечения диаметром 15мм. Такие заготовки получают одним из видов обработки металлов давлением - прокаткой, при котором металл пластически деформируется вращающимися валками. Силами трения заготовка втягивается в валки, а силы нормальные к поверхности валков, уменьшают поперечные размеры заготовки.
Рис. 4
На рис. 4 приведена схема основных видов прокатки.
Продольная (рис.4, а)-между двумя валками, вращающимися в разные стороны, и перемещается перпендикулярно оси валков.
Поперечная прокатка (рис.4, б) - валки, вращаясь в одном направлении, придают вращение заготовке, которая деформируется перемещаясь вдоль оси валков.
Поперечно-винтовая прокатка (рис.4, в) - валки расположены под углом и сообщают заготовке при деформировании вращательное и поступательное движения.
Деформированный металл из-за повышенной плотности несовершенств в кристаллической решетке является термодинамически неустойчивым. При нагреве такого металла проходят процессы возврата и рекристализации, приводящие к стабилизации системы и возвращению всех свойств к свойствам металла до деформации.
В зависимости от температурно-скоростных условий деформирования различают холодную и горячую деформации.
Холодная деформация (температура деформирования ниже температуры начала рекристаллизации Ткр) характеризуется наклепом - упрочнением из-за образования полосчатой микроструктуры.
Изменения, внесенные холодной деформацией в структуру металла устраняются термической обработкой - рекристаллизацией. При нагреве волокнистая структура деформированного металла без фазовых превращений заменяется на новые равноосные зерна. Для сплавов рекристаллизация начинается при Ткр ?(0,5-0,6)*Тпл.. ( Тпл - температура плавления сплава).
Горячую деформацию проводят при температуре выше температуры рекристаллизации для получения полностью рекристаллизованной структуры. валик материал заготовка сталь
При горячей деформации сопротивление деформированию примерно в 10 раз меньше, чем при холодной деформации из-за отсутствия упрочнения. Поэтому горячую обработку применяют для изготовления крупных деталей, так как требуется менее мощное оборудование, но при этом происходит интенсивное окисление поверхности с образованием окалины, что ухудшает качество поверхности и точность размеров.
Обработку, при которой металл имеет частично рекристаллизованную структуру, называется теплой деформацией.
Конструктивная особенность детали (валик 5.17.005.) с требованием получения 8 класса чистоты поверхностей позволяет применить тонкое (чистовое) точение как финишную обработку закаленной детали без последующего шлифования.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор марки материала (сравнение серого чугуна СЧ20 и стали 20Л). Общая схема технологического процесса получения детали. Оценка технологичности детали и выбор способа получения заготовки. Разработка чертежа отливки, термическая обработка заготовки.
курсовая работа [437,5 K], добавлен 08.12.2009Анализ макроструктуры материала. Фрактограмма вязкого ямочного излома стали. Выявление микроструктуры сплава. Метод Лауэ, рентгенгониометрия. Химическая неоднородность, ликвация. Возможные варианты разрушения фрезы зубчатой, изготовленной из стали Р18.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.06.2012Анализ служебного назначения и технологичности детали, свойства материала. Выбор метода получения заготовки и определение типа производства. Экономическое обоснование метода получения заготовок. Расчет технологических размерных цепей и маршрут обработки.
курсовая работа [77,1 K], добавлен 07.12.2011Макроструктура готового сортового проката, полученного из квадратных заготовок непрерывной разливки. Оборудование для разливки стали. Технология разливки стали в изложницы. Сифонная разливка стали, ее скоростной режим. Улучшение качества разливки стали.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 26.05.2015Выбор стали для заготовки, способа прокатки, основного и вспомогательного оборудования, подъемно-транспортных средств. Технология прокатки и нагрева заготовок перед ней. Расчет калибровки валков для прокатки круглой стали для напильников и рашпилей.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 13.04.2012Выбор материала и способа получения заготовки, технология ее обработки. Технологические операции получения заготовки методом литья в металлические формы (кокили). Технологический процесс термической и механической обработки материала, виды резания.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 23.07.2013Определение температуры ликвидус и солидус стали. Скорость непрерывной разливки. Анализ процесса затвердевания заготовки в кристаллизаторе. Выбор формы технологической оси. Производительность, пропускная способность, состав и подготовка МНЛЗ к разливке.
курсовая работа [146,7 K], добавлен 04.03.2009Технологические параметры непрерывной разливки стали. Исследование общей компоновки пятиручьевой машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) радиального типа. Определение скорости разливки металла. Диаметр каналов разливочных стаканов. Режим охлаждения.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 14.11.2011Значение припусков на механическую обработку, напусков и операционных размеров заготовок. Методика выбора способа их получения. Основные формы и размеры, а также точность и качество поверхностного слоя. Технологические свойства материала заготовки.
презентация [655,9 K], добавлен 26.12.2011Описания обработки давлением как одного из основных способов получения заготовок и деталей в приборостроении. Обзор видов деформаций. Раскрой материала при холодной листовой штамповке. Анализ процесса изменения формы заготовки за счет местных деформаций.
презентация [1,6 M], добавлен 27.09.2013Широкое применение металлорежущих станков с числовым программным управлением и автоматизированных технологических комплексов. Изготовление режущих инструментов. Выбор заготовки для детали. Технологический процесс изготовления отливок. Литье под давлением.
реферат [32,4 K], добавлен 24.02.2011Разработка технологического процесса изготовления детали "крышка шатуна". Выбор марки материала; механические, химические и литейные свойства сплава. Выполнение чертежа отливки; получение заготовки: оборудование, термическая и механическая обработка.
курсовая работа [724,7 K], добавлен 10.11.2012Требования к детали "Крышка шатуна" с заданными механическими свойствами. Выбор материала. Получение заготовки литьем в песчано–глинистые формы. Разработка чертежа отливки с припусками, допусками. Технология термической и механической обработки.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 16.11.2012Расчет технологических параметров непрерывной разливки стали на четырехручьевой МНЛЗ криволинейного типа. Параметры жидкого металла для непрерывной разливки. Расчет основных параметров систем охлаждения кристаллизатора и зоны вторичного охлаждения.
курсовая работа [116,3 K], добавлен 31.05.2010Характеристика обрабатываемой детали, материала заготовки. Выбор оптимального метода получения заготовки. Разработка технологического маршрута обработки детали. Центрирование заготовок на токарно-винторезных станках. Расчет приспособления на точность.
контрольная работа [888,3 K], добавлен 04.12.2013Анализ формы, размеров, материала, условий работы детали. Технологический маршрут обработки каждой поверхности. Выбор способа получения заготовки. Оформление операционных и маршрутных карт. Выбор системы технологической оснастки и схемы обработки.
курсовая работа [988,7 K], добавлен 17.04.2009Основные свойства материала, методы получения монокристалла. Расшифровка марки материала, описание его свойств и методов получения. Вывод распределения примеси. Выбор технологических режимов и размеров установки. Алгоритм расчета легирования кристалла.
курсовая работа [917,6 K], добавлен 30.01.2014Расчет погрешности установки как составляющей общей погрешности выполняемого размера. Зависимость контактных деформаций для стыков заготовки. Определение величины погрешности закрепления как функции непостоянства зажимной силы. Выбор технологических баз.
презентация [743,6 K], добавлен 26.10.2013Назначение и конструктивные особенности деталей "шестерня" и "крышка". Выбор и обоснование способов получения заготовок; химические, механические и технологические свойства стали. Подбор оборудования и оснастки для отливки деталей; аналитический расчет.
курсовая работа [137,2 K], добавлен 18.09.2013Назначение и условия работы детали в узле. Выбор оптимального метода получения заготовки. Химический состав и механические свойства стали. Штамповка и термообработка заготовок. Травление стальных поковок. Люминесцентный и магнитный методы контроля.
контрольная работа [953,4 K], добавлен 11.12.2015