Производственная программа термического участка. Расчет времени нагрева и выдержки деталей при отпуске. Контроль процессов термической обработки. Обоснование выбора оборудования. Определение глубины закаленного слоя. Параметры охлаждения индуктора.
В данной дипломной работе был разработан проект термического участка мощностью 2350 тонн в год в условиях завода КЛМЗ корпорации «Казахмыс». Решение вопросов всех остальных частей проекта производится на основе данных и требований технологического процесса, в результате чего определяются задания и условия для разработки этих частей. В данном проекте применяется сталь 40Х - конструкционная легированная улучшаемая сталь. В данной дипломной работе необходимо спроектировать участок для термической обработки деталей производительностью 2350 тонн в год. Производственная программа составлена на основе номенклатуры изделий, подвергаемых термической обработке на участке.В данном дипломном проекте разработан проект термического участка мощностью 2350 тонн в год в условиях КЛМЗ корпорации «Казахмыс». В дипломном проекте представлена годовая производственная программа деталей, подобранная таким образом, что основную ее часть составляют детали ответственного назначения. За основную деталь годовой программы принята деталь «Палец», для которой был разработан процесс термической обработки. Разработка процесса термической обработки была основана на правильном подборе марки стали, выборе режима и расчете параметров термообработки.
Введение
Технологическое проектирование заводов прошло путь от простой систематизации практического опыта в области проектирования до создания научной дисциплины в течение короткого времени.
Основными задачами промышленности является ввод в действие новых предприятий и агрегатов, а также увеличение мощностей действующих предприятий путем их реконструкции, установления нового оборудования, механизация и интенсификация производства и улучшение технологических процессов. Изучение основных вопросов проектирования и создания машиностроительных предприятий является весьма сложной задачей. Необходимо применение комплекса знаний и найти рациональные методы решения этих задач, необходимые для практических целей проектирования.
В данной дипломной работе был разработан проект термического участка мощностью 2350 тонн в год в условиях завода КЛМЗ корпорации «Казахмыс».
Предприятие перестраивается в направлении производства новых образцов техники, запасных частей и узлов с увеличением существующих объемов выпуска. На заводе уделяется особое внимание качеству выпускаемой продукции. Однако борьба за качество предусматривает не только контроль уже произведенной продукции. Основная задача - повысить качество на стадии изготовления. Этому в значительной мере способствуют модернизация имеющегося оборудования, а также внедрение новой высокопроизводительной техники, использование прогрессивных технологических процессов термообработки.
Основой проекта участка в данной дипломной работе является детально разработанная технологическая часть. Решение вопросов всех остальных частей проекта производится на основе данных и требований технологического процесса, в результате чего определяются задания и условия для разработки этих частей. Также одной из основных задач является повышение качества выпускаемой продукции и снижение затрат на ее изготовление. При проектировании технологического процесса одновременно разрабатываются и решаются экономические, технические и организационные задачи, тесно связанные между собой. В данном проекте применяется сталь 40Х - конструкционная легированная улучшаемая сталь. В работе также отражается влияние производства на окружающую среду и разработаны мероприятия по охране труда.
1. Основная часть
1.1 Производственная программа термического участка
Разработка проектирования действующего участка необходима с целью повышения качества и расширения номенклатуры металлопродукции, уменьшения численности обслуживающего персонала и повышения производительности труда, улучшения условий труда путем механизации трудоемких процессов, повышения экономической эффективности производства, снижение себестоимости изделий, увеличения размера прибыли и повышения рентабельности производства. Основанием для проектирования термических цехов, отделений является годовая производственная программа.
Производственная программа- это перечень товарной продукции в тоннах (штуках), которая должна быть изготовлена цехом за установленное время (год). В данной дипломной работе необходимо спроектировать участок для термической обработки деталей производительностью 2350 тонн в год. Производственная программа составлена на основе номенклатуры изделий, подвергаемых термической обработке на участке. В таблице 1.1 показана производственная программа термического участка.
Таблица 1.1. Производственная программа термического участка
Наименование изделия Материал Технические требования Масса, кг Годовой выпуск штук тонн
Место расположения проектируемого термического участка - город Караганда. Источником тепловой энергии для проектируемого участка является электроэнергия.
1.2 Описание изделий и условий их работы
Палец является сборочной единицей, входящей в гидростойку шахтного оборудования.
Диск составной - сварная конструкция. Диск составной состоит из свариваемых между собой колец. Кольца свалованы из листа толщиной 30 мм и сварены ручной дуговой сваркой. Цикл сварки, обуславливая появление уравновешенных упругих деформаций в зоне сварного шва, приводит к возникновению остаточных сварочных напряжений в сварном соединении. Необходимость снятия или снижения остаточных сварочных напряжений обусловлено их вредным влиянием на работоспособность изделия. Снятие напряжений производится термической обработкой низкотемпературным отжигом.
Палец балансира ПБ - TORO - деталь самосвала TOROPLUS, обладающий грузоподъемностью 50 тонн. Деталь эксплуатируется в тяжелых напряженных условиях. Материал пальца испытывает высокие динамические знакоперименные нагрузки, интенсивные изнашивающие нагрузки.
Оси вагонетки - детали узла тележки вагонетки. Оси являются опорными деталями. Оси должны обладать высокой прочностью и вязкостью, что обеспечивается термообработкой - улучшением. Оси подвергаются в процессе работы истиранию без значительных ударных нагрузок. При выборе материала следует учитывать прокаливаемость.
Шток - это деталь, которая работает в гидроцилиндре для подъема и наклона ковша экскаватора. Эта деталь входит в цилиндро-поршневую группу. Основное требование, предъявляемое к штоку, повышенная прочность в сочетании с мягкой сердцевиной. Это обеспечивается термической обработкой, заключающейся в улучшении сердцевины и поверхностной закалки токами высокой частоты.
Подшипник сцепки расположен между передней подвеской и кузовом самосвала. Подшипники сцепки обеспечивают поворот кузова. Условия работы характеризуются сложным комплексом возникающих в детали напряжений. Подшипник сцепки аналогичен стандартному подшипнику качения, где контакт трущихся поверхностей обеспечивают два кольца - обойма и сфера. При работе подшипника сцепки имеет место трение от проскальзывания деталей при наличии значительных контактных переменных нагрузок.
1.3 Обоснование выбора марки стали
Палец эксплуатируется в сложных напряженных условиях, испытывает высокие динамические нагрузки. Материал должен обладать высокой поверхностной твердостью, в сочетании с мягкой сердцевиной. Такими свойствами обладает сталь 40Х. Сталь 40Х - конструкционная легированная улучшаемая сталь. Данная марка стали обладает повышенной прочностью и ее применяют деталей ответственного назначения [1].
В данном дипломном проекте разработан проект термического участка мощностью 2350 тонн в год в условиях КЛМЗ корпорации «Казахмыс». В дипломном проекте представлена годовая производственная программа деталей, подобранная таким образом, что основную ее часть составляют детали ответственного назначения. За основную деталь годовой программы принята деталь «Палец», для которой был разработан процесс термической обработки. Разработка процесса термической обработки была основана на правильном подборе марки стали, выборе режима и расчете параметров термообработки. При разработке процесса за основу были взяты конечные свойства детали, которые позволили бы нам получить высококачественную деталь, работающую при больших нагрузках. В результате для детали палец была выбрана сталь марки 40Х и подобран следующий режим термической обработки: - закалка при температуре 860ОС в течение 1 часа 26 минут и высокий отпуск при температуре 640ОС в течение 150 минут;
- закалка токами высокой частоты при температуре 900ОС в течение 58 секунд и последующий самоотпуск при температуре 200ОС.
Также приведены исходные и полученные в результате термической обработки механические свойства детали, контроль качества, описаны возможные виды дефектов и брака при соответствующей термообработке.
На основании годовой программы было рассчитано необходимое количество оборудования на заданную мощность проектируемого участка и выбран вертикальный станок ТВЧ, который позволяет получать детали высокого качества. И были выбраны следующие виды оборудования: - Камерная печь СНЗ - 4,8/10 - 1 шт.;
- Камерная печь НШ-100 - 1 шт.;
- Шахтная печь Ц-105А - 1 шт.;
- Шахтная печь СШЗ-6.12/10 - 1 шт.;
- Шахтная печь СШЗ-10.10/7МЗ - 1 шт.;
- Шахтная печь СШЗ-10.10/10 - 1 шт.;
- Вертикальный станок для закалки ТВЧ и генератор ВЧГ3 - 160/0,066 - 1 шт.
Для размещения выбранного оборудования был спроектирован термический участок шириной 18 м, длиной 24 м, высотой 8,4 м. А также был проведен расчет необходимых затрат на электроэнергию, освещение и другие вспомогательные материалы необходимые для нормального функционирования термического участка.
В проекте участка также учтены требования безопасности рабочих, обслуживающих оборудование, санитарно-гигиенические нормы для помещения и рабочего персонала.
В процессе выполнения дипломной работы были выявлены основные источники загрязнения при термической обработке и предложены пути утилизации и ликвидации возникающих отходов.
Проектный технологический процесс экономически целесообразен по сравнению с базовым, так как повышается производительность, снижаются цеховые расходы, что в конечном итоге приводит к снижению себестоимости выпускаемых изделий.
Размещено на
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
