Реферат: Разработка технологического процесса
Министерство сельского хозяйства и продовольствияРоссийской Федерации
Главное управление высших учебных заведений
Башкирский ордена Трудового Красного ЗнамениГосударственный аграрный университетФакультет:механизация сельского хозяйстваНаправление — 560800 «Агроинжениерия»
Кафедра: — «Технологии металлов и ремонта машин»
Разработка технологического процесса
термической обработки детали
Домашнее задание/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Выполнил:
студент 2 курса 6 группыДавлетшин Э.Р.
подпись
дата
Руководитель: профессор
Левин Э.Л.
Оценка подпись датаУфа 2001.
Содержание
1) Чертёж детали 3
2) Исходные данные 4
3) Характеристика детали 4
4) Анализ условий работы 4
5) Характеристика заданной маркистали 4
6) Выбор вида термической обработки 5
7) Выбор последовательности всехопераций термической обработки 6
8) Назначение режимов окончательнойтермической обработки 6
9) Выбор оборудования 6
10)Технологическая (операционная) карта 6
11)Разработка мероприятий по безопасности жизнедеятельности 7
12)Список использованной литературы 7
2)Исходные данные.
Наименованиедетали – вал первичной коробки передач;
Маркастали – 25ХГМ;
ТвёрдостьHRC 60…64;
Типпроизводства – массовое.
3)Характеристика детали.
Валпервичной коробки передач представляет собой поверхность, составленную изцилиндров различного диаметра. Имеющий фаски по обеим торцевым поверхностям,шлицы. Выполнен в виде блока ведущих шестерён, которые находятся в постоянномзацеплении с ведомыми шестернями всех передач переднего хода.
4)Анализ условий работы.
Валпервичной коробки передач расположен внутри картера коробки передач. При заменетребуется разборка узла. Первичный вал – деталь ответственная. Вал постоянновращается. В процессе эксплуатации деталь подвергается напряжению кручения,трения скольжения с переменной нагрузкой и ограниченной смазкой. Предполагаемыеповреждения – усталостные изломы, изнашивание и трещины. Зубья не должны иметьсколов, забоин. Шлицы и канавки вала не должны иметь вмятин, задиров, чтобыобеспечить безлюфтовую посадку ступиц синхронизатора. Поэтому материал валадолжен быть твердым, износостойким, выдерживать большие контактные нагрузки иобладать высокой контактной выносливостью. Обеспечить такие требования можетлегированная сталь с содержанием углерода (0,15-0,25)%С, после термическойобработки на максимальную твёрдость HRC60…65.
5) Характеристика заданноймарки стали.
Сталь 25ХГМ можноклассифицировать по следующим признакам:
- по назначению — конструкционная (машиностроительная) цементируемая(нитроцементируемая);
- по химическому составу – легированная;
- по содержания углерода – низкоуглеродистая;
- по степени раскисления – спокойная.
Критические и мартенситныеточки:
АС1 = 770 `С
Аr1 = 665`C
АСm = 825 `C
Аrcm = 740`C
АС3 = 860 `C
Химический состав стали 25ХГМ в % по ГОСТ 4543-71:
Механические свойства стали25ХГМ в состоянии поставки: твёрдость в горячекатаном состоянии – НВ2050…2150.
6) Выбор вида термическойобработки.
Сталь25ХГМ поставляется заказчику в горячекатаном состоянии. После прокатки стальохлаждают на воздухе. Структура – мелкозернистый перлит и феррит. Твёрдость –НВ2050…2150. Механическая обработка резаньем стали такой структуры и твёрдостьюочень затруднена. С целью улучшения обрабатываемости и подготовки структуры кокончательной термической обработке сталь подвергают предварительнойтермической обработке.
6.1) Предварительнаятермическая обработка:
Способпредварительной термической обработки выбирается в зависимости от марки стали.Для заготовки из стали 25ХГМ выбираем изотермический отжиг. Отжиг состоит внагреве до определённой температуры с последующей выдержкой и медленнымохлаждением в печи для получения равновесной, менее твёрдой структуры,свободной от остаточных напряжений.
Температура нагрева дляотжига рассчитывается по формуле:
tn = АС3+(30…50)`C = 860 + (30…50)`С = 890…910`C
Отжигпроизводится в следующей последовательности:
1) Нагрев дотемпературы 890…910`C;
2) Сравнительнобыстрое охлаждение до 615…635`C;
3) Выдержка.Время изотермической выдержки определяем по справочнику. Для каждой стали свойграфик изотермического процесса;
4) Охлаждение на воздухе.
6.2) Окончательная термическаяобработка:
Операцияокончательной термической обработки выбираются в зависимости от техническихтребований к заданной детали. Так как по техническим требованиям необходима высокая твёрдость и контактная выносливость, выбираем, с учётом марки сталиследующие операции: цементация, закалка в масле и низкий отпуск. Цементациейназывается процесс диффузионного насыщения поверхностного слоя стальных деталейуглеродом.
7) Выбор последовательностивсех операций термической обработки.
Назначаемпоследовательности всех операций изготовления вала первичной коробки передач(от проката до готового изделия). Последовательность операций изображаетсяграфически с указанием номера операции в общем техническом процессеизготовления детали (см. рис. 7.1).
8)Назначение режимов окончательной термической обработки.
1) Температуранагрева рассчитаем по формуле:
tn = АС3+(30…50)`C = 860 + (30…50)`С = 890…910`C
2) Времявыдержки. Учитывая, что при газовой цементации цементированный слой толщиной 1мм образуется за 6 — 7 часов, примем время выдержки равное 10 – 12 часам.
3)В качестве закаливающейсреды выбираем масло трансформаторное, температурой 170`C.
4) Температура нагрева приотпуске: tн =180`C
5) Продолжение отпуска: 1,5-2 часа.
Окончательная структура послетермической обработки – мартенсит отпуска с включениями глобулярных карбидов,сердцевина – сорбит, тростит.
Механические свойства 25ХГМпосле термической обработки:
Твёрдость поверхности –HRC58…63, сердцевины – HRC35…45.
sв = 1080МПа; sт = 1080МПа; d=10%; KCU=78 Дж/см
9) Выбор оборудования.
Выбороборудования производим в соответствии с назначенными видами и рассчитанными видами термической обработки.
Выбираем:
Для цементации — шахтная печьдля газовой цементации СШЦ – 3.4/10. Диаметр 300 мм, высота 600 мм,максимальная температура 1050 `C, мощность 20 КВт.
Для отпуска — отпускнойконвейерный электропечной агрегат с защитной атмосферой СКО-20.155.04/3Максимальная температура нагрева 300`C, мощность350КВт, площадь пода 2*1,5м.
Для отжига – закалочная печь сзащитной атмосферой.
10) Технологическая(операционная) карта.
Технологическая карта приведена в конце работы.
11) Разработка мероприятийпо безопасности жизнедеятельности.
1) При работе сиспользованием печей с контролируемой атмосферой регулярно проверитьгазоплотность печей.
2) При закалкеизделий в масляных баках не допускать выброса и загорания масла.
3) Не открыватьщитки управления механизмами печей без их обесточивания.
4) Пред началом работыпроверить исправность вентиляции.
12) Список использованнойлитературы:
1) Седов Ю.Е.,Адаскин А.М. Справочник молодого термиста. – М.: Высшая школа, 1986. – 239 с.
2) Солнцев Ю.П.,Веселов В.А., Демянцевич В.П. и др. Металловедение и технология металлов. – М.:Металлургия, 1988. – 512 с.
3) Лахтин Ю.М.,Леонтьева В.П. Материаловедение. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.