Технический проект участка термической обработки шевера - Производство и технологии курсовая работа

Главная

Производство и технологии
Технический проект участка термической обработки шевера

Проектируемый участок предназначен для термической обработки шевинговального инструмента. Обзор термической обработки шевера, выполненного из стали Р18, предназначенного для шевингования незакалённых зубьев зубчатых колёс срезанием тонкой стружки.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Министерство образования Российской Федерации
НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра «Металловедение, термическая и пластическая обработка металлов»
По дисциплине «Оборудование и проектирование термических цехов»
Тема: " Технический проект участка термической обработки шевера"
3 Обоснование выбора марки материала
4 Разработка технологического процесса термической обработки на проектируемом участке
4.1 Обоснование температур нагрева под операции термообработки
4.3 Обоснование выбора способа охлаждения при закалке и отпуске
6 Сменность работы участка и определение потребности в рабочей силе
7. Выбор и расчет оборудования участка
7.2. Дополнительное и вспомогательное оборудование
Площадь и планировка участка. Краткие сведения о здании цеха
9.2 Расчет расхода воды, масла, солей и других материалов
9.4 Расчет вентиляции и отопления участка
Целью курсового проекта является реализация теоретических знаний, полученных при изучении дисциплин «Основы низко- и высокоэнергетических технологий» и «Оборудование и проектирование термических цехов», приобретение навыков по проектировании термических участков и отделений термической обработки металлоизделий.
Проектируемый участок предназначен для термической обработки шевинговального инструмента (шевер). В данном проекте рассмотрена термическая обработка шевера выполненного из стали Р18, предназначенного для шевингования (отделочной обработки) незакалённых зубьев зубчатых колёс срезанием тонкой стружки. Целью термической обработки является получение необходимых физических характеристик детали.
Годовая программа участка представлена в таблице 1, брак - 3%. Объемы годной продукции составляют 76339,3 кг.
Таблица 1 - Производственная программа термического участка на 2007 год
Масса деталей подвергаемых ТО по операциям, кг
Шеверы должны изготовляться ив соответствии с требованиями ГОСТ 8570 по рабочим чертежам, утвержденным в соответствующем порядке.
Шеверы должны изготавливаться из быстрорежущей стали по ГОСТ 19265-73. допускается изготовление шеверов из других марок быстрорежущей стали, обеспечивающих стойкость шеверов в соответствии с требованиями вышеуказанного стандарта.
На всех поверхностях шевера не должно быть трещин, забоин, выкрошенных мест, заусенцев и следов от коррозии.
Контроль параметров шевера должен производиться средствами контроля:
А) Твёрдость режущей части шевера проверяется по ГОСТ 9013-59 твердомером Роквелла или Винкерса по ГОСТ 23667-79.
Б) Параметры шероховатости поверхности шевера контролируют путем сравнения с образцовыми инструментами, поверхности которых имеют предельные значения параметров шероховатости при помощи лупы ЛП1-4х по ГОСТ 25706-83
В) Внешний вид шевера проверяется осмотром.
3. Обоснование выбора марки м атериала
Марка стали Р18 по ГОСТ 8570-80. Сталь Р18 относится к быстрорежущим сталям нормальной теплостойкости. Быстрорежущие стали наиболее характерны для режущих инструментов. Они сочетают высокую теплостойкость (500-650°С) в зависимости от состава и обработки) с высокими твердостью (до HRC 68-70), износостойкостью при повышенных температурах и повышенным сопротивлением пластической деформации. Быстрорежущие стали позволяют повысить скорость резания в 2 - 4 раза по сравнению со скоростями, применяемыми при обработке инструментами из углеродистых и легированных инструментальных сталей. Быстрорежущие стали широко применяют для режущих инструментов, работающих в условиях значительного нагружения и нагрева рабочих кромок. Инструмент из быстрорежущих сталей обладает достаточно высокой стабильностью свойств, что особо важно в условиях гибкого автоматизированного производства. Большое количество избыточной карбидной фазы делает сталь Р18 более мелкозернистой, менее чувствительной к перегреву при закалке, более износостойкой.
Ввиду высокого содержания вольфрама сталь Р18 целесообразно
использовать только для изготовления инструментов высокой точности, когда стали других марок нецелесообразно применять из-за прижогов режущей части при шлифовании и заточке.
Коэф-т теплопроводности л, Вт/м?град
4. Разработка технологического процесса термической обр аботки на проектируемом участке
Требуемые свойства изделия обеспечиваются путём закалки в соляной ванне и трёхкратного отпуска.
Первый подогрев в газовом тигле до 600 ?С
Второй подогрев в соляной ванне до 960 ?С. Состав раствора: BaCl 2 - 96%, MgF 2 - 4% - раскислитель.
Окончательный подогрев в соляной ванне того же состава.
Соляные ванны должны быть очищены от осадков и тщательно раскисленны.
Охлаждение производить в селитровом приспособлении при t=280?С.
Состав раствора: KNO 3 - 50%, NaNO 2 -50%.
Время выдержки равно времени окончательного нагрева.
Нагрев в селитровой ванне (KNO 3 - 100%) до t = 565 ?С и выдержка 1 час 30 минут.
Охлаждение на отпуске до температуры цеха.
Промыть в моечной машине при t = 80 - 90?С в 5% растворе NaNO 2 до удаления соли, после чего прочистить зубья капроновой щеткой.
4.1 Обоснование температур под операции т ермообработки
Для предупреждения образования трещин и повышенных термических напряжений нагрев под закалку ведут с одним или двумя подогревами. Первый подогрев при 400-600 °С, второй при 800-950 °С. Время выдержки при подогреве обычно берут удвоенным по сравнению с выдержкой при окончательном нагреве. Выдержку при окончательном нагреве выбирают из расчета 10-15 с на 1 мм диаметра (толщины) для инструмента диаметром 5-30 мм.
Для стали Р18 основным является карбид М6С (Fe3W3C). Для получения высоких теплостойкости и твердости достаточно большая доля распадающегося карбида должна быть переведена при закалке в твердый раствор (аустенит, мартенсит), что насыщает его углеродом, вольфрамом, молибденом, ванадием, хромом.
Последующий отпуск при температурах 550-570 °C повышает твердость до максимальных значений вследствие выделения дисперсных, карбидов и распада остаточного аустенита.
Переохлажденный аустенит быстрорежущих сталей устойчив, вследствие чего они могут охлаждаться в любой среде - воздухе, масле, горячих средах при 500-560 °С. Будем охлаждать изделие на воздухе. Отпуск быстрорежущих сталей выполняется при температурах 550-570 °С, 2-3 раза по 1 ч. Быстрорежущие стали с большой устойчивостью остаточного аустенита требуют трех- и даже четырехкратного отпуска. Будем выполнять трехкратный отпуск при температуре 565 °С с выдержкой 1ч 30 мин. При отпуске происходит выделение упрочняющих карбидов и распад остаточного аустенита. В результате быстрорежущая сталь получает высокую твердость, прочность и теплостойкость. При закалке в аустените растворяется весь хром, 8% W, 1% V и 0,4-0,5% C. После закалки в структуре кроме мартенсита и первичных карбидов содержится 30-40% остаточного аустенита. Остаточный аустенит превращают в мартенсит при отпуске. Аустенит, обедняясь углеродом и легирующими элементами, становится менее устойчивым и при охлаждении ниже точки MН испытывает мартенситное превращение. Однократного отпуска недостаточно для превращения всего остаточного аустенита, поэтому применяют многократный отпуск.
Схема термической обработки изделия:
Время нагрева будем рассчитывать по формуле:
ф и.в. - время изотермической выдержки,
ф и.в. = 0.08?W + 0.2?V+0.15?Mo (мин)
W,V,Mo - количество процентов вольфрама, ванадия и молибдена соответственно.
К 1 - коэффициент, зависящий от марки, состава и температуры среды.
Дла стали Р18 при температуре закалки 1280?С:
V/F - соотношение объёма к поверхности простого тела, схожего с нашим изделием.
ф и.в. = 0.08?18,5 + 0.2?1,4+0.15?(%Мо) = 1,7 мин
ф об = 10,26 +6,84+1,7+10,26=29,06 мин
4.3 Обоснование выбора способа охлаждения при закалке и отпуске
Охлаждение при закалке следует проводить в селитровом приспособлении или в масле, так как при медленном охлаждении (на воздухе) могут выделиться карбиды, что ухудшит режущие свойства изделия. Выбор селитрового приспособления продиктован большей технологичностью и безопасностью. Масло - огнеопасно (температура вспышки колеблется от 150 до 320?С). Масло необходимо менять по истечению срока службы. Кроме того масло пригорает к поверхности изделия и образует пригар, что требует лишних затрат на очистку детали. Расплав же солей не обладает выше указанными недостатками. Температура расплава 280?С обеспечивает замедленное охлаждение, что исключает возникновение термических напряжений и, как следствие коробление изделия.
Учитывая марку стали(быстрорежущая), технологические требования и экономический фактор производства, для термической обработки изделия целесообразно использовать последовательность из четырёх соляных ванн типа СВС.
В соответствие с годовой ь из четырёх соляных ванн типа СВС изделия.``````````````````````````````````````````````````````программой, габаритами и технологией обработки были выбраны следующие установки:
соляная электропечь-ванна СВС4,8,4/6,5
соляная электропечь-ванна СВС2,3/13
Окончательный подогрев до 1260-1280
соляная электропечь-ванна СВС2,3/13
соляная электропечь-ванна СВС4,8,4/6,5
соляная электропечь-ванна СВС4,8,4/6,5
Электрованны представляют собой футерованную камеру, заполненную расплавленной солью, в которую опущены металлические электроды, и состоят из кожуха, футеровки, электродной группы, выемных устройств и нагревателя. Кожух круглый, сварной из листового проката.
Футеровка состоит из огнеупорного тигля, сложенного из высокоглиноземистых блоков, утрамбованной засыпки из высокоглиноземистого мертеля, слоя секторных кирпичей из легковесного шамота, теплоизоляции из легковесного шамота и пенодиатомита.
Три электрода массивного сечения свободно опущены в углы шестигранного огнеупорного тигля. Каждый электрод выполнен из двух частей - электродержателя и рабочей части, которая является сменным элементом. Для подсоединения токоподводящих шин к электродержателям приварены контактные пластины.
Удаление паров солей с зеркала электрованны производится вытяжным устройством, подсоединенным к цеховой вытяжной вентиляционной системе. Для повышения безопасности обслуживания и эффективности вытяжного устройства над зеркалом электрованны рекомендуется устанавливать защитный колпак (в комплект поставки не входит) с проемом для обслуживания.
Выемной нагреватель предназначен для пуска электрованны. Термообрабатываемые изделия опускаются в расплав на специальных подвесках.
Для измерения, записи и регулирования температуры расплава служит электронный потенциометр, датчиком которого является термопара.
В электрованнах имеется ручное или автоматическое управление подачей напряжения на электроды.
В автоматическом режиме при температуре расплава ниже заданной включается промежуточное реле приставки позиционного регулирования, которое дает команду на включение контактора, подающего напряжение на электроды.
При достижении заданной температуры расплава промежуточное реле отключается, отключая при этом контактор.
Высота не более 1000 м над уровнем моря;
Окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металл и изоляцию, ненасыщенная водяными парами и токопроводящей пылью.
Электрованны выпускаются по ТУ 16-681.110 - 85.
Технические характеристики оборудования:
Соляная электропечь-ванна СВС4,8,4/6,5:
Номинальная температура в рабочем пространстве, 0 С
Номинальное напряжение питающей сети, В
Размеры рабочего пространства, мм, не менее: - ширина - длина - высота
Соляная электропечь-ванна СВС2,3/13:
Напряжение на выемном нагревателе, В
Размеры рабочего пространства (по садке), мм:
Удельный расход электроэнергии, кВт*ч/кг
6. Сменность работы участка и определ ение потребности в рабочей силе
В условиях серийного производства учитывая особенности технологического процесса и выбранного оборудования, целесообразно выбрать односменный режим для участка термообработки. Продолжительность смены составляет 8 часов.
На термическом участке основными рабочими являются термисты. Различают явочное и списочное число основных производственных рабочих.
Явочное - это такое количество рабочих, которое необходимо для работы участка. Явочное число основных производственных рабочих рассчитывается по нормам обслуживания, по следующей формуле:
где М - количество единиц оборудования;
Н 0 - норма обслуживания, т.е. число агрегатов, обслуживаемое одним рабочим.
На основе явочного числа рабочих (Р я ) определяется их списочная численность Р с по формуле:
Ф н - номинальный фонд времени работы рабочих, час;
Ф д - действительный фонд времени работы рабочих, час.
Списочную численность основных рабочих принимаем 3 человека.
Вспомогательные рабочие выполняют вспомогательные операции по обслуживанию основного технологического процесса.
Рабочие, занятые ремонтом и обслуживанием оборудования:
электрик по ремонту и обслуживанию оборудования - 1 чел.;
слесарь по ремонту оборудования - 1 чел.;
Численность уборщиков определяется исходя из нормы обслуживания 650 м 2 на одного человека в смену. При общей площади 140 м 2 для обслуживания участка требуется 1 уборщика в смену.
Таким образом, общая численность вспомогательных рабочих равна 4 человек.
Число руководителей определяется с учетом схемы управления участка. Управление осуществляется старшим мастером, ему подчиняется 1 сменный мастер. Кроме того, на участке закреплен 1 контролер ОТК на смену.
За участком закреплен инженер - технолог 2-ой категории.
На термическом участке служащие, кроме уборщика, не предусматриваются, т.к. они числятся не в штате участка, а в штате цеха.
Состав рабочих термического участка с указанием их квалификационного разряда приведен в таблице:
Состав рабочих и служащих термического участка:
- слесарь по ремонту и обслуживанию оборудования
- электрик по ремонту и обслуживанию оборудования
Таким образом, численность работающих на термическом участке составляет 5 человек.
Таблица 9. Расчет численности руководителей и специалистов
7. Выбор и расчет оборудования участка
Для осуществления операции термической обработки (ступенчатый нагрев и охлаждение в селитре) в соответствии с принятыми технологическими процессами в пункте 5 выбрана соляная электропечь-ванна СВС4,8,4/6,5 в количестве 3 штук и соляная электропечь-ванна СВС2,3/13 в количестве 2 штук. По технологии после термической обработки необходима мойка изделий . Для мойки применяется моечная машина KMPV-100S.
Для квалифицированного выбора основного оборудования требуется определить: - тип производства - серийное. Следовательно необходимо и достаточно оборудования с средней загрузкой;
данная марка материала склонна к короблению, что накладывает ограничения на достижимую скорость нагрева;
загрузка - выгрузка производится партиями в закрепленные в специальных оборудованиях.
рабочие температуры нагрева не превышают номинальной температуры выбранных печей; - тип нагрева - объемный;
Для выбранного оборудования приводятся данные технического паспорта (габариты, потребляемая мощность, производительность, масса, размеры рабочего пространства и проч.) в пункте 5 данного проекта.
На проектируемом участке для ТО шеверов используется оборудование, приведенное в таблице
1. Определение задолженности СВС4,8,4/6,5 и СВС2,3/13
Nг - годовая программа выпуска, шт или кг
Пр - часовая производительность единицы оборудования, шт/ч или кг/ч
Расчетное количество оборудования Ср = З/Фд
Принятое количество оборудования Спр = 1
2. Определение задолженности KMPV-100S
Nг - годовая программа выпуска, шт или кг
Пр - часовая производительность единицы оборудования, шт/ч или кг/ч
Расчетное количество оборудования Ср = З/Фд
Принятое количество оборудования Спр = 1
Фонд времени работы обору-дования, ч
Преимущество принятого расположение оборудования в рациональном компактном размещении всего необходимого на принятой площади.
Для выбранного оборудования по нормативным документам необходимо 220 м 2 .
9.1 Расход энергии на технологические нуж ды определяется из соотношения
Рi - мощность печей и силовых энергопотребителей
Расход электроэнергии на освещение определяется по формуле:
Т - число часов горения в году, здесь - для 2-сменной работы
Общее количество потребления энергии за год: 147730,9 кВт*ч/год
Расход воды в моечных машинах составляет 20-30 % от веса промываемых изделий:
Норма расхода воды в смену на человека: 75 л
Расход воды на бытовые нужды за год: Рг = Рс*а*с
9. 3 Определение необходимости в отоплении
Тепловыделение от электропечей (ккал/ч):
Тепловыделение от работы двигателей (ккал/ч):
Тепловыделение от нагретого металла (ккал/ч):
Количество тепла, вносимое солнечной энергией (ккал/ч):
м - к-т, учитывающий вид застекления
Тепловыделения от рабочих (ккал/ч):
150- количество выделяемого тепла одним человеком за 1 час, ккал/ч
Суммарное тепловыделение на участке (ккал/ч):
Система отопления должна компенсировать потери теплоты через строительные ограждения, а также обеспечивать нагрев проникающего в помещение холодного воздуха, поступающих материалов и транспорта
Кокон =5,1 для одинарного остекления
Теплопотери через перекрытия (ккал/ч):
Т.к. по сравнению с количеством избыточного тепла общие теплопотери малы, то отопления не требуется.
Требуемое количество приточного воздуха, м 3 /ч:
Српр = 1,3 кДж/м 3 К (5,4431 ккал/м 3 К) - объемная удельная теплоемкость воздуха
Тпр - температура приточного воздуха
Твыт - температура удаляемого воздуха
Средняя кратность обмена в ТЦ =5...10. При большем К необходимо применение аэрации.
2 Определение задолженности KMPV-100S
Nг - годовая программа выпуска, шт или кг
Пр - часовая производительность единицы оборудования, шт/ч или кг/ч
Расчетное количество оборудования Ср = З/Фд
Принятое количество оборудования Спр = 1
Фонд времени работы обору-дования, ч
Проектирование участка химико-термической обработки зубчатых колёс коробки передач с раздаточной коробкой. Выбор марки стали и разработка технологического процесса термообработки. Выбор печи для цементации и непосредственной закалки. Расчет оборудования. курсовая работа [710,0 K], добавлен 08.06.2010
Общая характеристика методов термической обработки. Разработка операций термической обработки детали. Температура нагрева, продолжительность выдержки в печи, скорость охлаждения. Оборудование для термической обработки. Дефекты термической обработки. курсовая работа [249,8 K], добавлен 29.05.2014
Теория термической обработки. Превращения в стали при нагреве и охлаждении. Отжиг и нормализация. Дефекты термической обработки. Дефекты при отжиге и нормализации. Дефекты при закалке. Химико-термическая обработка и поверхностное упрочнение стали. доклад [411,0 K], добавлен 06.12.2008
Ознакомление с методикой разработки технологического процесса термической обработки деталей: автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин. Расшифровка марки заданной стали, описание ее микростуктуры, механических свойств до термической обработки. контрольная работа [46,9 K], добавлен 05.12.2008
Обзор режимов закалки и отпуска деталей штампового инструмента горячего деформирования. Выбор стали для изготовления деталей штампов, обрабатывающих металл в горячем состоянии. Характеристика микроструктуры и свойств штампов после термической обработки. контрольная работа [22,5 K], добавлен 18.05.2015
Изучение условий эксплуатации деталей, требований, предъявляемых к зубчатым колесам. Анализ химико-термической обработки и улучшения, представляющих собой полную закалку и высокий отпуск. Обзор контроля качества термической обработки полуфабрикатов. курсовая работа [244,1 K], добавлен 14.12.2011
Условие работы плашка, резьбонарезного инструмента для нарезания наружной резьбы вручную или на металлорежущем станке. Характеристика стали, ее химические, механические и других свойства. Методы контроля режимов термической обработки и качества изделия. курсовая работа [761,4 K], добавлен 12.03.2011
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Технический проект участка термической обработки шевера курсовая работа. Производство и технологии.
Реферат по теме Информационное обеспечение деятельности секретаря-референта
Реферат На Тему Западноевропейская Культура Нового И Новейшего Времени
Реферат: Социально-экономические проблемы угольной промышленности. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Про Море 5 Класс
Курсовая Работа На Тему Понятие О Логистике И Логистических Системах
Путешествие Капельки Воды Сочинение 6 Класс
Курсовая работа: Анализ фонда заработной платы 5
Коррозия Металлов Защита От Коррозии Реферат
Реферат: Государство как субъект управления
Заказать Курсовую Работу В Екатеринбурге Недорого
Отчет по практике по теме Производственная деятельность предприятия ДРСУ-113 г. Гомеля
Произведения По Каждому Направлению Итогового Сочинения
Курсовая работа по теме Система права и система законодательства
Закупочная Логистика Курсовая Работа
Реферат: Философско-психологическая концепция организации мышления
Право Граждан На Пенсионное Обеспечение Курсовая Работа
Дневник Практики По Психологии
Реферат по теме Музыкальная жизнь XIX века. Феликс Мендельсон
Контрольная работа: Судебная власть. Конституционные основы арбитражного судопроизводства
Реферат по теме Проблемы экономического развития Грузии
Дистанционное обучение - Педагогика дипломная работа
Расчет круглой протяжки - Производство и технологии контрольная работа
Административно-процессуальные основы организации и деятельности ОВД и подразделений федеральной миграционной службы России в сфере миграционных отношений - Государство и право курсовая работа