Ступицаның технологиялық процесі мен термиялық өңдеуі
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1. Жобаның технологиялық бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
1.1. Материалдың қасиеттері, бұйымдарға қойылатын талаптар (базалық
«негізгі» тетіктер): химиялық құрамы, физико.механикалық және техно. логиялық қасиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
1.2.1. Дайындаманы алу және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
1.2.2. Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы ... ... ... 24
1.3.1. Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... 26
1.3.2. Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу...28
1.3.3. Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың сипаттамасы (агрегаттар, пештер) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
1.4. Өндірістік экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.1 Шикізат пен материалға деген шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.2 Өндірістік жұмыскерлердің айлық жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.3 Ғимарат пен құрылысқа кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
1.4.4 Орнын толтыру мерзімінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
1.5 Тіршілік қауіпсіздігі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49
1.5.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды талдау ... ... ... ... ... ... ... ...49
1.5.2 Қауіпсіздік шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
1.5.3 Өндірістік санитария ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51
1.5.4 Жасанды жарықтандыруды ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
1.5.5 Техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
1. Жобаның технологиялық бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
1.1. Материалдың қасиеттері, бұйымдарға қойылатын талаптар (базалық
«негізгі» тетіктер): химиялық құрамы, физико.механикалық және техно. логиялық қасиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .11
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
1.2.1. Дайындаманы алу және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
1.2.2. Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы ... ... ... 24
1.3.1. Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... 26
1.3.2. Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу...28
1.3.3. Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың сипаттамасы (агрегаттар, пештер) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
1.4. Өндірістік экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.1 Шикізат пен материалға деген шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.2 Өндірістік жұмыскерлердің айлық жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.3 Ғимарат пен құрылысқа кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
1.4.4 Орнын толтыру мерзімінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
1.5 Тіршілік қауіпсіздігі бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 49
1.5.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды талдау ... ... ... ... ... ... ... ...49
1.5.2 Қауіпсіздік шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...50
1.5.3 Өндірістік санитария ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51
1.5.4 Жасанды жарықтандыруды ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
1.5.5 Техника қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..56
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...60
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...61
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
Қазіргі ғылым мен техниканың дамуы жаңа материалдар алу мен оларды қолдана білуге байланысты. Бұл материалдардың ішінде ең маңыздысы – металдар мен оның қорытпалары.
Олар өздерінің ерекше қасиеттеріне байланысты халық шаруашылығының әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады.
Қарқынды дамып келе жатқан техникада металды материалдарға күн сайын жаңа талаптар қойылып отыр. Металтану ғылымы металдар мен қорытпалардың құрылысы мен қасиеттерін зерттеп, олардың арасындағы заңдылықтарды анықтайды. Бұл ғылымның негізгі міндеті техникада қолданылатын металдар мен қорытпалардың қасиетін зерттеу, оларды керекті бағытта өзгерту, халық шаруашылығының әртүрлі салаларында қолданатын жоғары сапалы жаңа материалдар алу.
Халық шаруашылығының түрлі салаларында таза металдарға қарағанда қорытпалар жиі қолданылады. Қорытпа деп металдардың бір – бірімен немесе олардың металлоидтармен әрекеттесуінен пайда болған құрамы күрделі қосылыстарды атайды. Қорытпалардың таза металға қарағанда, мынадай айырмашылықтары бар:
– механикалық (беріктік шегі, қаттылығы, серпімділігі, тұтқырлық коэффициенті т.б.) қасиеттері әртүрлі болады;
– технологиялық қасиеттерінің әртүрлілігі (құю, қысым және жылу арқылы өңдеу т.б.);
– қорытпалардың физикалық – химиялық қасиеттерін кең аралықта қалауымызша өзгертуге болатындығы.
Таза металдардың өзіне тән физикалық – химиялық қасиеттері болады. Ал қорытпалардың бұл қасиеттері олардың химиялық құрамына байланысты. Химиялық құрамы біртектес қорытпалардың қасиеттері олардың ішкі құрылысымен өңдеу әдістеріне (термиялық өңдеу, қысыммен өңдеу) байланысты болып келеді. Металдар мен қорытпалардың қасиеттерін
Олар өздерінің ерекше қасиеттеріне байланысты халық шаруашылығының әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады.
Қарқынды дамып келе жатқан техникада металды материалдарға күн сайын жаңа талаптар қойылып отыр. Металтану ғылымы металдар мен қорытпалардың құрылысы мен қасиеттерін зерттеп, олардың арасындағы заңдылықтарды анықтайды. Бұл ғылымның негізгі міндеті техникада қолданылатын металдар мен қорытпалардың қасиетін зерттеу, оларды керекті бағытта өзгерту, халық шаруашылығының әртүрлі салаларында қолданатын жоғары сапалы жаңа материалдар алу.
Халық шаруашылығының түрлі салаларында таза металдарға қарағанда қорытпалар жиі қолданылады. Қорытпа деп металдардың бір – бірімен немесе олардың металлоидтармен әрекеттесуінен пайда болған құрамы күрделі қосылыстарды атайды. Қорытпалардың таза металға қарағанда, мынадай айырмашылықтары бар:
– механикалық (беріктік шегі, қаттылығы, серпімділігі, тұтқырлық коэффициенті т.б.) қасиеттері әртүрлі болады;
– технологиялық қасиеттерінің әртүрлілігі (құю, қысым және жылу арқылы өңдеу т.б.);
– қорытпалардың физикалық – химиялық қасиеттерін кең аралықта қалауымызша өзгертуге болатындығы.
Таза металдардың өзіне тән физикалық – химиялық қасиеттері болады. Ал қорытпалардың бұл қасиеттері олардың химиялық құрамына байланысты. Химиялық құрамы біртектес қорытпалардың қасиеттері олардың ішкі құрылысымен өңдеу әдістеріне (термиялық өңдеу, қысыммен өңдеу) байланысты болып келеді. Металдар мен қорытпалардың қасиеттерін
1. Калашников С.Н., Калашников А.С. Производство ступицы. Справочник. М.: Машиностроение,1990.463 с.
2. Сорокина В.Г. Марочник сталей и сплавов. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. 639 с.
3. Приданцев М.В., Давыдова Л.Н., Тамарина И.А. Конструкционные стали. Справочник. М.: Металлургия, 1980. 286 с.
4. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства.- М.: машиностроение, 1976. 559 с.
5. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка.- М.: Машиностроение,1975. 407с.
6. Гуляев А.П. Металловедение.-М.: Металлургия,1986. 541с.
7. Самохоцкий А.И., Парфеновская Н.Г. Технология термической обработки металлов.-М.: Машиностроение,1976.310с.
8. Соколов К.Н., Коротич И.К. Технология термической обработки и проектирование термических цехов.-М.: металлургия,1988. 383с.
9. Филинос С.А., Фиргир И.В. Справочник термиста.-Л.: Машино-строение, 1975. 256с.
10. Дуйсемалиев У.К. Проектирование термических цехов и участков. Алма-Ата, 1987. 15с.
11. Солодихин А.Г. Технология, организация и проектирование терми-ческих цехов.-М.: “Высшая школа”, 1987. 367с.
12. Инструкция по эксплуатации печей СШЗ-6.12/10, СШО-6.12/10, Эндогазовой установки ЭН-80.
13. Шубин Р.П., Прихотько Ю.П. Технология и оборудования термичес-кого цеха.-М.: машиностроение,1971. 277с.
14. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей.-М.: Металлургия, 1972. 267с.
15. Касатонов В.Ф., Стрелков В.С., Темкин Б.О. Термическая обработка и очистка поковок.-Л.: Машиностроение, 1982.66с.
16. Мамаев В.С., Осипов Е.Г. Основы проектирования машино-строительных заводов.-М.: Машиностроение, 1974.294с.
17. Суворов И.К. Обработка металла резанием.-М.: “Высшая школа”, 1964. 354с.
18. Ямпольскии Е.С. Проектирование машиностроительных заводов и цехов. Справочник.-М.: Машиностроение, 1974. 341с.
2. Сорокина В.Г. Марочник сталей и сплавов. Справочник. М.: Машиностроение, 1989. 639 с.
3. Приданцев М.В., Давыдова Л.Н., Тамарина И.А. Конструкционные стали. Справочник. М.: Металлургия, 1980. 286 с.
4. Охрименко Я.М. Технология кузнечно-штамповочного производства.- М.: машиностроение, 1976. 559 с.
5. Брюханов А.Н. Ковка и объемная штамповка.- М.: Машиностроение,1975. 407с.
6. Гуляев А.П. Металловедение.-М.: Металлургия,1986. 541с.
7. Самохоцкий А.И., Парфеновская Н.Г. Технология термической обработки металлов.-М.: Машиностроение,1976.310с.
8. Соколов К.Н., Коротич И.К. Технология термической обработки и проектирование термических цехов.-М.: металлургия,1988. 383с.
9. Филинос С.А., Фиргир И.В. Справочник термиста.-Л.: Машино-строение, 1975. 256с.
10. Дуйсемалиев У.К. Проектирование термических цехов и участков. Алма-Ата, 1987. 15с.
11. Солодихин А.Г. Технология, организация и проектирование терми-ческих цехов.-М.: “Высшая школа”, 1987. 367с.
12. Инструкция по эксплуатации печей СШЗ-6.12/10, СШО-6.12/10, Эндогазовой установки ЭН-80.
13. Шубин Р.П., Прихотько Ю.П. Технология и оборудования термичес-кого цеха.-М.: машиностроение,1971. 277с.
14. Мастрюков Б.С. Теплотехнические расчеты промышленных печей.-М.: Металлургия, 1972. 267с.
15. Касатонов В.Ф., Стрелков В.С., Темкин Б.О. Термическая обработка и очистка поковок.-Л.: Машиностроение, 1982.66с.
16. Мамаев В.С., Осипов Е.Г. Основы проектирования машино-строительных заводов.-М.: Машиностроение, 1974.294с.
17. Суворов И.К. Обработка металла резанием.-М.: “Высшая школа”, 1964. 354с.
18. Ямпольскии Е.С. Проектирование машиностроительных заводов и цехов. Справочник.-М.: Машиностроение, 1974. 341с.
АҢДАТПА
Дипломдық жобада термиялық өңдеу операциясы мен материал таңдау
негізінде ступицаның, оның дайындамасының технологиялық процесі мен
термиялық өңдеуі көрсетілген. Термиялық өңдеу операциясының уақыт нормасы,
қажетті мөлшердегі жабдықтар есептелген. Еңбекті және қоршаған ортаны
қорғау сұрақтары айқын көрсетіліп және технико-экономикалық көрсеткіштері
есептелген.
Аннотация
В данном дипломном проекте разработан технологический процесс
термической обработки ступицы и ее заготовки. Дано обоснование выбора
материала и операции термообработки, потребного количества оборудования.
Освещены вопросы охраны труда и окружающей среды, произведен расчет технико-
экономических показателей по годовой программе.
The summary
The given degree project is devoted to questions of designing of
procuring-thermal site on manufacture of a detail wheel hub with the
annual program of 100 000 piece.
Result of a choice of a base detail are given, necessary
technological processes of thermal processing including definition of
temperature and time parameters of thermal processing for reception of
preparation and a final base detail, and also engineering calculations of
technological processes for manufacture of a product with a substantiation
of technical and economic parameters of a site are considered.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1. Жобаның технологиялық бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
1.1. Материалдың қасиеттері, бұйымдарға қойылатын талаптар (базалық
негізгі тетіктер): химиялық құрамы, физико-механикалық және техно-
логиялық қасиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ...11
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
Дайындаманы алу және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы ... ... ... 24
Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... 26
Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу...28
Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың сипаттамасы (агрегаттар,
пештер) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
Өндірістік экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.1 Шикізат пен материалға деген шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.2 Өндірістік жұмыскерлердің айлық жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.3 Ғимарат пен құрылысқа кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
1.4.4 Орнын толтыру мерзімінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
1.5 Тіршілік қауіпсіздігі
бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..49
1.5.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ..49
1.5.2 Қауіпсіздік
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...50
1.5.3 Өндірістік
санитария ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .51
1.5.4 Жасанды жарықтандыруды
ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
1.5.5 Техника
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..56
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .60
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..61
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
КІРІСПЕ
Қазіргі ғылым мен техниканың дамуы жаңа материалдар алу мен оларды
қолдана білуге байланысты. Бұл материалдардың ішінде ең маңыздысы –
металдар мен оның қорытпалары.
Олар өздерінің ерекше қасиеттеріне байланысты халық
шаруашылығының әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады.
Қарқынды дамып келе жатқан техникада металды материалдарға күн
сайын жаңа талаптар қойылып отыр. Металтану ғылымы металдар мен
қорытпалардың құрылысы мен қасиеттерін зерттеп, олардың арасындағы
заңдылықтарды анықтайды. Бұл ғылымның негізгі міндеті техникада
қолданылатын металдар мен қорытпалардың қасиетін зерттеу, оларды керекті
бағытта өзгерту, халық шаруашылығының әртүрлі салаларында қолданатын жоғары
сапалы жаңа материалдар алу.
Халық шаруашылығының түрлі салаларында таза металдарға
қарағанда қорытпалар жиі қолданылады. Қорытпа деп металдардың бір – бірімен
немесе олардың металлоидтармен әрекеттесуінен пайда болған құрамы күрделі
қосылыстарды атайды. Қорытпалардың таза металға қарағанда, мынадай
айырмашылықтары бар:
– механикалық (беріктік шегі, қаттылығы, серпімділігі, тұтқырлық
коэффициенті т.б.) қасиеттері әртүрлі болады;
– технологиялық қасиеттерінің әртүрлілігі (құю, қысым және жылу арқылы
өңдеу т.б.);
– қорытпалардың физикалық – химиялық қасиеттерін кең аралықта
қалауымызша өзгертуге болатындығы.
Таза металдардың өзіне тән физикалық – химиялық қасиеттері болады. Ал
қорытпалардың бұл қасиеттері олардың химиялық құрамына байланысты. Химиялық
құрамы біртектес қорытпалардың қасиеттері олардың ішкі құрылысымен өңдеу
әдістеріне (термиялық өңдеу, қысыммен өңдеу) байланысты болып келеді.
Металдар мен қорытпалардың қасиеттерін анықтау үшін оларды механиалық,
физикалық және технологиялық әдістермен сынап, құрылысына талдау жасау
қажет.
Термиялық өңдеу металлургия зауыттарындағы металл дайындамаларын және
мәшине бөлшектерін жасау процесстерінің міндетті құраушы элементі болып
табылады. Металдарды қысым арқылы өңдеудің өндірісте маңызы зор. Еліміздің
барлық металлургиялық зауыттарында өндірілген болаттар қысым арқылы
өңдеуден өтеді деуге болады. Соңғы кездері темірді шынықтыру, прокаттау,
штамптау, соғып штамптау, престеу т.б. процесстер бойынша бұйымдар алу
өндірісіндегі отанымызбен және шетел ғылымымен техникасының соңғы
жетістіктері енгізілген. Оларға: прокаттау арқылы пішіні қарапайым бұйымдар
жасау, иілген пішінді бұйымдар жасау, штамптау арқылы тісті дөңгелектерді
жасау және қыздырып тісті дөңгелектердің тісін шығару және басқалары
жатады. Мұнда терең қуыстары бар күрделі пішінді бөлшектер жасалады.
Штампталған бөлшекті алу үшін металл шығыны, аз жұмыс өнімділігі жоғары
болуы қажет.
1 Жобаның технологиялық бөлімі.
Бұл бөлім жобаның негізгі бөлімі болып табылады. Жоғары сапалы өнімді
алу үшін аз уақытты пайдаланып және өңдеудің өте арзан тұратын жағдайын
қарастыратын технологиялық процесті таңдап алу керек. Сол үшін пайдаланатын
әдісті анализ жасай отырып, прогрессивті термиялық өңдеу әдісін пайдалану
қажет. Жұмыс бұйым үшін таңдап алынған материалдың физикалық және
механикалық қасиеттерін тағы бір болат маркасымен салыстыра отырып,
тиімдісін таңдау керек. Таңдап алынған материалдың маркасы термиялық
өңдеудің техникалық талаптарына сай болуы керек. Сонымен қатар таңдап
алынған материалдың маркасы арзан, экономикалық жағынан тиімді,
технологиялы болуы қажет. Барлық осы аталған қасиеттер график түрінде
көрсетілуі қажет. Технологиялық маршрутын құрастырғанда бұйымның цехтар
арасындағы, яғни бастапқы қалпынан және соңғы дайын техникалық өңдеуге
дейін көрсету қажет.
Термиялық өңдеу режимін таңдағанда мыналарды ескеру қажет:
- материалдың түрі және химиялық құрылымы;
- бастапқы құрылымы және термиялық өңдеуден кейінгі құрылымы;
- жылуөткізгіштігі, шынығуға бейімділігі және болаттың ішкі кернеу
мен сызаттарға бейімділігі;
- бұйымның пішінің;
- сыртқы қабатының қажетті сапасын алуын;
- бастапқы өлшемдерін сақтауын;
- қажетті тереңдіктегі шыңдалған қабатты алуды;
Термиялық өңдеудің режимін таңдағаннан кейін, яғни температурасын,
қыздыру уақытын, ұстау және суыту уақытын есептегеннен кейін технологиялық
процестің тиімділігін анықтау керек. Бұл үшін бұйымның өзіндік құны қосымша
күрделі шығындардың үнемін, яғни қосымша капиталдың өзін-өзі ақтап шығу
мерзімі нормалы мерзімнен жоғары болмауын салыстыру қажет.
1.1 Материалдың қасиеттері, бұйымға қойылатын талаптар: химиялық
құрамы, физико-механикалық және технологиялық қасиеттері
Берілген тетік үшін материалды таңдау кезінде келесі шарттарға
байланысты таңдау және қажетті іс-амалдар жүргізуіміз керек:
– тетік дайындау үшін керекті болаттың маркасын, оларды
пайдалану ерекшеліктерімен және оларға түсірілетін күштердің әсер етуін
талдануына;
– термиялық өңдеу кезінде қайтару температурасы болаттың
беріктік шегіне байланысты анықталуына;
– әсер ететін динамикалық күштің шамасы, болатты басқа
элементтермен легірлеу қажеттілігіне.
Ступицаның жұмыс істеу шарты – ауысымды механикалық күш, ширату
моменті, қысу мен ығысу мүмкіндігі, температура айырымы, пайдалану
шарттарға байланысты – тетіктің материалға талап қойылады.
Ступицаның материалы қысу, ширату, ығысу процесттерге және де сыртқы
факторларға да жақсы төтеп беру керек. Тетіктің материалы мүмкіндігінше
арзан болу керек. Тетіктің материалы температура айырымына байланысты,
сырттан түсірілген күшке жақсы әсер ету қажет. Тетіктің материалы
практикалык қолдану үшін қауіпсіз болу керек
Ступицаға қойылатын талаптарға сәйкес МЕМҮЛ 801 - 78 бойынша оны
даярлау үшін маркалы болаттарын қолдануға болады. Соның ішінде жиі
қолданылатын ШХ15 маркалы болатын таңдап және 20Х2Н4А болатымен салыстыра
отырып, олардың химиялық құрамын, фазалық өзгеріс температураларын және
механикалық қасиеттерін 1.1.1. , 1.1.2. , 1.1.3. кестелерден бойынша
қарастырайық.
1.1.1 кесте - ШХ15 және 20Х2Н4А болаттарының химиялық құрамы
Болаттардың химиялық құрамы, масса % бойынша
Болаттың Басқа
маркасы C Si Mn Cr Ni Cu элементтер
ШХ15 0,95 – 0,17 – 0,2 – 1,3 – ( 0,3 ( 0,25 ( 0,027
1,05 0,37 0,4 1,65
20Х2Н4А 0,16 – 0,17 – 0,3 – 1,25 – 3,25 – ( 0,3 -
0,22 0,37 0,6 1,65 3,65
1.1.2 кесте - Болаттардың фазалық өзгеріс температуралары, tºC.
Болаттың Ас1 Ас3 (Асm) Ar3(Arcm) Ar1 Mн(мб)
маркасы
ШХ15 724 900 713 700 210
20Х2Н4А 710 800 - 640 -
1.1.3 кесте - Болаттың механикалық қасиеттері.
Болат (в (0,2 ( ( Термоөңдеу
еңтаңбасы KCU режимі, °C HB
- МПа МПа ( ( кДжм2 Тш
Тб
20Х2Н4А 1300 1100 9 45 780 800 180269
Ступицаның істен тез шығуы қималарының қажалуы және түскен күштің
ауырлығынан бұйымды бұзылуына әкеп соғады.
Сондықтан мұндай бөлшектің соңғы термиялық өңделуі немесе химиялық-
термиялық өңделуі, оның конструциясына және жұмыс жасау талабына сай
жүргізіледі. Ступицаның қаттылығы, беріктігі, үйкеліске төзімділігі және
соққыға шыдамдылығы жоғары болуы керек. Оны қамтамасыз ету үшін ступицаның
құрылысы өте ұсақ кристалдардан тұрады. Мұндай талаптарға көбінесе
легірленген болаттар ғана төтеп бере алады. Бұл қойылған талаптарға сай
хроммен легірленген болаттарды алуға болады. Хром - карбид түзетін элемент.
Хромның карбидтері негізгі фазаның кристалдарының шекараларында орналасады.
Хром - болатты термиялық өңдеу кезінде аустенит кристалдарының өсуіне
мүмкіндік бермейді. Сондықтан да термиялық өңдеуден кейін дайын бөлшектің
құрылысында өте ұсақ кристалдардан тұрады.
Термиялық өңдеуден кейін беткі қабатының құрылысы – жұмсартылған
мартенсит, ортасы әртүрлі дәрежелер дисперсті бейнит немесе аз көміртекті
мартенсит пен ферритті-цементитті қоспалы құрылымынан тұрады. Кейбір
жағдайларда термиялық өңдеуден кейін жоғары жиілікті токпен қыздыру арқылы
өңдеу жүргізіледі. Бізге берілген ступицаны шынықтыру, суықпен өңдеу және
содан кейін төменгі босатуды жүргізу арқылы өзімізге қажетті механикалық
қасиеттерді алуға болады.
ШХ15 болаттың басқа жерлерде тағайындалуы – күрделі кернеулі
шарттарда, соның ішінде жұмыс істейтін тетіктердің дайындалуы.
Машинажасауда – иінді біліктер, мойынтіректер, аунақшалар, сақиналар және
басқа да майда шынықтырылған жақсартылған тетіктер. ШХ15 болаты
жақсартылғанға жатады, оларды біршама ірі және жүктемеленген міндетті
тетіктер үшін қолданады. Бұл болаттар үшін морт сынғыштыққа кедергісінің
маңызы үлкен. Олар жоғары құрылымдық берікті болуы керек. Олардан
беріктілігінің жоғары болуын талап ететін тетіктерді дайындайды. Термиялық
жақсаруы тек кіші қималы тетіктерде жоғары кешендік механикалық қасиетті
қамтамасыз етеді. Қиманың үлкеюімен бірге механикалық қасиеттер нашарлайды,
ол көміртектенген болаттардың төмен қыздырылғыштығымен түсіндіріледі.
Сондықтан ШХ15 мен 20Х2Н4А болаттарын қасиеттерін салыстыра отырып,
механикалық қасиеттері ұксас болғанымен менің таңдаған болатым экономикалық
тұрғыдан тиімді. Дәлірек айтсақ 20Х2Н4А болаты өзіндік құны қымбат. Сол
себептен бұл ұсынылып отырған жобада ступицаны ШХ15 болатынан жасау таңдап
алынды.
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары).
Дайындаманың түрін таңдағанда, біріншіден тетік материалына және оның
талаптарына назар аударамын, екіншіден тетіктің пайдаланатын жүктемесін
ескеремін.
Материалдың тағайындалуы – ступицалардың, мойынтіректердың,
аунақшалардың және т.б. дайындалуы, жақсартылатын және беттік термоөңдеуге
ұшыраған тетіктер. Дайындаманы механикалық өңдеуден кейін, берілген
механикалық қасиеттеріне сай болу үшін, оны термоөңдеуден өткіземін.
Дайындаманы алудың әдісін таңдаған кезде келесі факторлар ескеріледі:
- тетік материалының технологиялық қасиеттері
- тетіктің массасы, өлшемі және құрылымдық ерекшеліктері.
- дайындама сапасының жететін параметрлері.
- өндіріс түрі.
Ступица үлкен механикалық жүктемелерге ұшырайды, сондықтан дайындаманы
кесу және штамптау арқылы өңдеймін, және де ШХ15 болаттан аламын.
Металдарды штамптау арқылы өңдеудің маңызы өте зор. Еліміздің барлық
металлургиялық заводтарында өндірілген болаттар қысым арқылы өңдеуден өтеді
деуге болады. Металдарды кесу арқылы өңдеудің мынадай негізгі түрлері бар:
прокаттау, созу, престеу, еркін соғу, суық және ыстық күйде штамптау.
Штамптау арқылы өңдеуде металдың беріктік, пластикалық қасиеттерін
пайдаланады. Беріктік дегеніміз металдың бүлінбей, түсірілген күшке қарсы
әсер етету қабілеті, ал пластикалық қасиеті дегеніміз түсірілген күштің
әсерінен металдың суық. немесе ыстық күйінде пішінін өзгертіп, күштің әсері
жойылғаннан кейін өзгерген формасын сақтап қалуы. Температура жоғарылаған
сайын металдардың беріктік қасиеті төмендеп, пластикалық қасиеті артады.
Металдың жоғары температурадағы пластикалық қасиетін оның
соғылғыштығы деп атайды. Кейбір металдардың пластикалық қасиеттері төмен
температурада қанағаттанарлық болғандықтан, ондай металдарды суық күйінде
өңдейді.
Металдарды қысым арқылы өңдеу, олардың пластикалық қасиеттерінің
температураға байланысты өзгеруіне қарай,ыстық және суық
күйде өңдеу болып екіге бөлінеді. Суық күйде өңделген металдың беткі қабаты
нығайып беріктенеді, беріктік, қаттылық, аққыштық шектері артып,
тұтқырлығы, салыстырмалы ұзаруы және көлденең қимасының жіңішкеруі кемиді.
Ыстық күйде өңделген металдың құрылымы пайдаланып, кристалдық тордағы
атомдардың өз ара тартылыс күштері артады да, қайта кристалданады. Егер
металл қайта кристалданбай, нығайып, деформация күші жойылғаннан кейін оның
құрылымы нығайған металдың құрылымындай болса, онда металл суық
деформациямен өңделген болып есептеледі.
Егер металл қысым арқылы өңдеу процесінде толық кайта кристалданып,
онда нығаю белгісі қалмаса, металл ыстық деформациямен өңделген болып
есептелінеді.
Металдың беріктік, қаттылық қасиеттерін нашарлатып, деформациялық
қасиетін жақсарту үшін оларды қысым арқылы өңдеуден бұрын қыздырады.
Ағуы қалыптың қабырғаларымен шектелген металға динамикалық күшпен
әсер ету арқылы тетіктер жасау үрдісін қалыптау деп айтады. Қалыптау
әдісінің өнімділігі жоғары болғандықтан оны көбінесе көп сериялы бұйымдар
жасау үшін қолданылады. Металл өңдеудің еркін соғу әдісін қолдануға
қарағанда қалыптау әдісін қолданудың мынадай артықшылықтары бар: жұмыс
өнімділігі өте жоғары, өндірілген бұйымның дәлдігі жоғары, металл шығыны аз
болады.
Кемшілігі — қалыптың өзіндік құнының қымбаттығы, бірақ ол өндірілетін
бұйым көп сериялы болған жағдайда штамп өз құнын тез өтейді. Өңделінетін
металдың күйіне байланысты қалыптау үрдісі, ыстық күйде көлемдік қалыптау,
суық күйде көлемдік қалыптау, темір табақтарын қалыптау болып үш түрге
бөлінеді.
Қазіргі кезде машина жасау өндірісінде қолданылатын детальдарды 20%-
тен астамы (салмағы жағынан) шынықтырылған темірді ыстық күйде қалыптау
әдісімен жасалады.
Металды ыстық күйде қалыптау үшін оны белгілі температураға дейін
қыздырып, қалыпы жасалынатын тетіктіңң пошымындай етіп жасалған қалыпқа
салып қысады. Нәтижеде металға түсірілген күштің әсерінен металл
деформацияланып, қалыптың ішкі қуыстарын толтырады да, пошымы қалыптың ішкі
кеңістігінің түріне сәйкес тетік пайда болады. Металды ыстық күйде қалыптау
үрдісі жабық және ашық қалыптауда жүзеге асырылады (1-сурет). Ашық қалыпта
(1, а-сурет) өңделінетін металл қалыптың ішкі кеңістігін толық толтырған
соң, артық металл қалыптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып сыртқа
шығады, ал жабық қалыпта (1, б-сурет) артық металл қалыптың ішкі қуысында
қалады.
Қалып аспалы балғаға бекітілген усоғары және төске бекітілген төменгі
бөліктерден тұрады. Қалыптың төменгі бөлігіне қойылған сом темірді оның
жоғарғы бөлігімен соққанда, сом темір қалыптың ішкі кеңістігі бойынша
деформацияланып, пошымы штамптың кеңістігіне ұқсас детальға айналады, ал
сом темірдің артық бөлігі қалыптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып,
сыртқа шығады. Детальдың сығылып шыққан сығындысы кескіш қалыптың көмегімен
кесіліп тасталады.
а б
1-сурет. Металды ыстық күйде қалыптау: а — ашық қалыпта өңдеу, б— жабық
қалыпта өңдеу.
1,б-суретте көрсетілген жабық қалыптың жоғары және төменгі
бөліктерімен шектелген кеңістікте тетеік жасалады. Жабық қалыптарда
өңделетін металдың көлемі штамп көлеміне тең болуы шарт, бұлай болмаған
жағдайда қалып жабылмайды немесе жарамды тетік шықпайды. Тетікті қалып
кеңістігінен алуды жеңілдету үшін оның бүйір беті көлбеу етіліп ([а =
35=15° ( - рад.) бұрышқа] жасалады, ал қалыптау үрдісінде
қалып кеңістігіндегі ауа сыртқа шығу үшін араналар жасалған.
Жабық және ашық қалыптауда металл өңдейтін салалары біреу немесе
бірнешеу болуы мүмкін. Бір салалы қалыптарда пошымы қарапайым, ал көп
салалы қалыптарда пошымы күрделі тетіктер жасалады.
Көп салалы қалыптарда еңделетін күрделі пошымды тетіктер, өңдеу
дәлдігі біртіндеп арта түсетін, бірнеше қалыптарда өңделеді.
Қалыптар легірленген, хромды (ШХ15), марганецті (15Г) хромвольфрамды
(5ХНВ), хромникельді (12Х2Н4А), хромникель молибденді (5ХНМ) маркалы
көміртекті болаттардан жасалады.
Металды суық күйде еңдеуге арналған қалыптар У7, У8, УІО, У12 маркалы
қүрал-саймандық болаттардан жасалады.
Ыстық күйде қалыптау үрдісінің шикізаттары көлденең қимасы дөңгелек,
квадрат, тік төртбүрыш формалы сом темірлер мен әр түрлі формаль периодты
прокаттар болып табылады.
Металды ыстық күйде көлемдік қалыптау үрдісі мынадай технологиялық
кезеңдерден тұрады:
- металды белгілі ұзындық бойынша кесу, металды белгілі температураға
дейін қыздыру, қалыптау, қалыпталған бұйымды жөнелтуге дайындау (тетіктің
бетін тазарту, түзету, металл сығындыларын кесу т. б.).
Жасалынатын тетеіктің құрылысы мен физикалық қасиетіне байланысты
шыңықтрылған темір балғамен, иінді және гидравликалық престерде, көлденең
соғу машиналарында (ГКМ) штампталады. Салмағы 300 кг және одан да артық
болатын шыңдалған темірді балғамен қалыптау арқылы әр түрлі тетіктер
жасайды.
Елімізде қалыптау жұмыстары үшін аспалы балғасының салмағы 0,4
тоннадан 25 тоннаға дейін баратын қос әсерлі буауалық қалыптау машиналары
шығарылады. Балғамен қалыптау үрдісінің технологиясы мынадай кезеңдерден
түрады: кесу, қыздыру, қалыптау, сығындыны кесу, термиялық өңдеуден өткізу,
темір қағынан тазарту, калибрлеу (кей жағдайда). Соңғы уақытқа дейін
штамптау процесі балғамен орындалып келген, ал қазіргі кезде бұл күрделі
престердің көмегімен жүргізілетін (иінді қалыптау пресі, көлденең соғу
машиналары). Металды иінді қалыптау пресінде қалыптаудың, балғамен
қалыптауға қарағанда, бірқатар артықшылығы бар: металл сығындысы аз,
тетіктің дәлдігі мен жұмыс өнімділігі артық. Қалыпқа өңделген тетікті
автомат- ты түрде итеріп шығаруға арналған қондырғы бар. Қазіргі кезде
елімізде. металға 630—6300 тонналық күшпен әсер ететін престер шығарылады.
Көлденең соғу машиналарында ыстық күйде өңдеу үрдісі қазіргі кезде
өндірісте кеңінен таралған. Өйткені бұл машинаның көмегімен пошымы күрделі
тетіктер жасауға болады. Тетікті көлденең соғу машиналарында қалыптаудың
мынадай артықшылықтары бар:
- мұнда терең қуысты тесіктері бар күрделі пошымды тетіктер жасалады;
- қалыпталған тетікте сығынды болмағандықтан металл шығыны аз болады;
- жұмыс өнімділігі жоғары болады;
- престелген металдың құрылымы өзгергендіктен, механикалық қасиеттері
жоғары болады т.б.
Өндіріс орындарында өндірілетін металдардың басым көпшілігі ыстық
күйде өңделетін болғандықтан, қалыптау үрдістерін механикаландыру мен
автоматтандыруға көп көңіл бөлінеді.
1.2.1. Дайындаманы алу және есептеу.
Дайындаманың даярлау әдісін таңдаған кезде негізгі талап болып
дайындалатын тетіктерді белгілі эксплуатациялық шарттарға сай келетін
қасиеттермен қамтамасыз ету және дайындамаға қойылатын қасиеттік талаптарын
құнының есебімен өндіріс орындарында нақты жағымды жағдайда қамтамасыз ету
болып табылады. Дайындаманы таңдау кезінде техникалық белгілер негізінде
материалды, тетік конфигурациясын, өлшемін, массасын, қажетті дәлдік
дәрежесін т.с.с есепке алады. Экономкалық белгісі ретінде дайындаманың
өзіндік құнын есепке алады. Себебі дайындаманың материалы болат
(ШХ15),дайындаманы алудың әдісі бар - ыстықтай қалыптау.
Дайандаманы алудың ыстықтай қалыптау әдісін есептеу
1. Тетіктің массасын және дайындаманың массасын анықтаймыз.
Gтет = S · Lтет · (1000
(1)
Gтет = S · Lтет · (1000 = 547· 152· 7,8 1000 = 0,065кг
D = 26,4 мм
S = 3,14 * 26,4 24= 547 мм2 ; Lтетік = 152 мм
γ – болат тығыздығы , γ =7,8 гсм3
Gдайын = Gтет Kқолд = 0,065*5 0,75 = 0,43
Kқолд – дайындамаға қолданылған металының коэффициенті
Kқолд = 0,75
2. Тетікті дайындауға кеткен жалпы құнды анықтау
Стет = Сдайын + С өңд – Сқалд
(2)
Сдайын - материалға және дайындаманы жасауға кеткен шығындар
С өңд – дайындаманы механикалық өңдеуге кеткен шығындар
Сқалд - механикалық өңдеудегі қалдықтардың құны
С обр = ( Gдайын – Gтет ) · 11 = ( 0,43 – 0,065 ) · 11 = 4 тенге
Gдайын –дайындама массасы, кг
Gтет – тетіктің массасы, кг
11 – 1 кг металды механикалық өңдеуге кеткен құны, тенге
Сқалд = ( Gдайын – Gтет ) · С*қалд · 10 = (0,43 – 0,065) · 6000 ·10-3 · 10
= 21 тенге
С*қалд – 1 тонна жоңқаның дайындамалық құны
С*қалд = 6000·10-3 тенге 1 кг жоңқа үшін
Сдайын = Gдайын · Спр · 10 = 0,43 · 40000 · 10-3 · 10 = 86 тенге
Сбсат – дайындаманың біржолата саттып алу құны
Сбсат = 40000·10-3 тенге бір тоннаға
Стет = Сдайын + С өңд – Сқалд = 86 + 4 – 21 = 69 тенге
1.2.2 Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы.
Штамп аспалы балғаға бекітілген жоғары және төске бекітілген төменгі
бөліктерден тұрады. Штамптың төменгі бөлігіне қойылған сом темірді оның
жоғарғы бөлігімен соққанда, сом темір штамптың ішкі кеңістігі бойынша
дефориацияланып, формасы штамптың кеңістігіне ұқсас детальға айналады, ал
сом темірдің артық бөлігі штамптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып,
сыртқа шығады. Детальдың сығылып шыққан сығындысы кескіш штамптың
жәрдемімен кесіліп тасталады.
Жабық штамптың жоғары және төменгі бөліктерімен шектелген
кеңістікте деталь жасалады. Жабық штамптарда өңделетін металдың көлемі
штамп көлеміне тең болуы шарт, бұлай болмаған жағдайда штамп жабылмайды
немесе жарамды деталь шықпайды.
Ұсталық қодырғының сипаттамасы:
Ыстықтай қалыптау пресі(КГШП).
Шыңдалмаларды ашық және жабық штамптарда ыстықтай қалыптауға
арналған. МЕМҮЛ 1050 – 88 стандартына сәйкес КГШП номиналды жүктемесі 250 –
40000 кН, 65 – 500 мм ұзындықтағы ползунның жүрісі мен жүріс саны минутына
90 – 35 болатын сипаттамалық шамалармен шығарылады.
Дайындаманы қалыптауға 250 кН жүктемелі, 100 мм ұзындықтағы
ползун жүрісі мен минутына 50 үздіксіз жүріс бар КГШП таңдау алынады.
ҚЫҚС қозғалыс принципі сырғақтың қайтымды - түспелі қозғалысының
қосиінді – бұлғақ құралымен жетектің айнымалы қозғалысының түрленуіне
негізделген.
Тоқпақ схемасындағы ҚЫҚС кинематикалық схемасының негізгі ерекшелігі
– жетек пен сырғақ арасындағы қатаң байланыс. Сондықтан сырғақ тұрақты
қадам шамасына, белгілі бір төменгі жағдайға ие болады, оның орын ауыстыру
жылдамдығы қалыпталған дайындаманың кедергісіне тәуелсіз. Белгілі бір
жүктемелеуде, ҚЫҚС сырғағы төменгі жағдайына жетпей жатып тоқтайды, ал
баспақ сыналануы мүмкін. Баспақтың сыналанудан босауы өте еңбексыйымды
процесс және уақыттың үлкен шығынымен байланысты.
Қазіргі заманғы ҚЫҚС ондаған түзілім мен бірнеше жүздеген тетіктен
тұратын күрделі машина болып табылады. ҚЫҚС - ның құрылымдық ерекшеліктері:
- қалыптаудың жоғары нақтылығын қамтамасыз ету үшін толық баспақ пен
негізгі түзілімдердің қатаң құрылымы;
- көптұтқалы қалыптау кезінде жүктемелер әсерін қамтамасыз ететін
күшейтілген бағыттаушы сырғақ;
- қалыптау процесіндегі ыстық дайындамалы қалып байланысының азаюы
үшін сырғақ қадамының жоғары саны;
- қалыптан қалыптау соғылмаларының жойылуы үшін итергіштердің болуы;
- соққысыз, біршама қарапайым, жұмыс сипаттамасы сырғақтың
дайындамамен жанасу жылдамдығы 0,3 - 0,8 мс құрайды.
ҚЫҚС тетігінің барлық түзілімдері массивті тұғырда бекітілген, ол
қалыптау күші берілетін жабық жақтауды береді. Баспақ тұғырығы 2500 (25 Мн)
күшімен қалың қабатты тақтаның толық пісірілуін орындайды, ал одан да үлкен
күшпен жоғарғы таверсадан тұратын, қалың қабаттың тұрқысымен пісірілген
және 4 көлденең кергіш болаттармен тартылған пісірме – құймадан тұрады.
Тұғырлар қатаңдықтың қырларымен күшейтілген және жоғарғы орнықтылық үшін
тіректің төменгі бөлігін кеңейтеді. Тұғырда сырғақты бағыттайтын білік
мойынтіректері үшін ұяшықтар, жұмыс механизмдерін бақылау мен жинақтау
мақсаты үшін терезелер болады. Жұмыс столының деңгейімен бірдей сығымдағыш
тіреуішінде дайындамалар берілісі, соғылманың жойылуы, отқабыршықтың
қалыптан үрленуі, қалыптаулардың майлануы және т.б. үшін терезелер
қарастырылған. Бұл операцияларды тек тұтқамен ғана емес, басқа да
автоматтар мен механизм көмегімен орындайды. Барлық тұғырдың жанасатын
беттері алмастырушы тақтамен, тақтайшамен қапталған. Дайындаманы қалыптау
үшін ҚЫҚС тісті дөңгелектер 250 кН күшпен таңдалды, сырғақтың қадам
ұзындығы 100 мм және минутына 50 үзіліссіз қадам.
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы.
Технологиялық бірізділік – қажетті тетікті жасауға қолданылатын
материалды таңдаудан, тетіктің дайындамасын, содан кейін тетіктің өзін
жасауға дейінгі өндірістік үрдістің толық циклін береді.
Ступицаны дайындауда термиялық өңдеуді қолданады.
Термиялық өңдеу – қатты күйде орналасқан металл қорытпаларды, олардың
құрылымын өзгерту мен беріктік, қаттылық, тозуға төзімділік, өнімділік,
сонымен қатар кернеулік жағдайының өзгеруі сияқты қажетті қасиеттерді алу
мақсатымен салқындату, ұстау, қыздыру операцияларының жиынтығын айтамыз.
Термиялық өңдеудің төмендегі келесі операцияларына қолданады.
Әдетте дайындамаларға келтірілетін алдын ала термиялық өңдеудің кең тараған
операциясы - шынықтыру болып табылады.
Шынықтыру - фазалардың механикалық қоспаларының орнына, бұрмаланған
торлы қаныққан қатты ерітіндіні алу үшін жеткілікті тез суыту мен
критикадан жоғары температураға дейінгі болатты қыздыруда қорытындыланатын
термиялық өңдеу процесін айтамыз (мартенсит).
Металды физикалық өзгеру температурасынан жоғары температураға
дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрғаннан кейін,
үлкен жылдамдықпен суытуды – шынықтыру дейді. Шынықтыру нәтижесінде
болаттың беріктілігі мен қаттылығы жоғарылайды, ал иілімділігі төмендейді.
Шынықтыру кезінде эвтектоидқа дейінгі болаттарды Ас3 жоғарғы кри-
тикалық нүктесінің температурасынан жоғары 30-50°С температураға дейін
қыздырады. Мұндай қыздыруда бастапқы феррит - перлитті құрылым аустенитке
айналады, ал критикалықтан үлкен жылдамдықта суытудан кейін мартенсит
құрылымы пайда болады.
Шынықтыру температурасына дейін қыздырылған болатты салқындату
жылдамдығы шынықтыру нәтижесіне әсер етеді. Тиімді шынықтыру ортасы ретінде
тетікті аустениттің минималды орнықтылығындағы, оның феррит – цементитті
қоспаға айналуын ескерту үшін температура интервалында (800 -850°С), және
ақырындап мартенситті айналымның температура интервалындағы (200-300°С
төмен) орта болып табылады, соңғысы біруақытта барлық тетіктердің
салқындату аймағында мартенсит пайда болуын қамтамасыз етеді және сонымен
бірге сызаттардың пайда болу қаупін төмендетеді.
Суықпен өңдеу – шынықтырылған бұйымдардың бөлмелік температурадан
төмен температураларға дейін суыту процесін дейміз. Шынықтырылған
легірленген болаттар суықпен өңделеді, олар үшін мартенсит түр өзгеру
соңының температурасы бөлмелік температурадан әлдеқайда төмен, сондықтан
бөлмелік температураға суытудан кейін құрылымда мартенситпен бірге едәуір
қалдықты аустениттің саны қалады. Қалдықты аустенит шынықтырылған болаттың
қаттылығын төмендетеді және дайын бұйымдар өлшемдерінің тұрақсыздыққа әкеп
соғады, тұрақсыз фаза болып, бөлмелі температурада аз жылдамдықпен ыдырап
қалу мүмкін.
Шынықтырылған бұйымдар өлшемедерінің тұрақтылығы және олардың
қаттылығы үшін Мк температураға дейін жүргізіледі, сол процесс арқылы
аустенит мартенситке айналады. Легірленген болаттардың Мк температурасы
өзгереді, сондықтан суықпен өңдегенде оларды -40°С-тан -193°С-қа дейін
суытады.
Қалдықты аустенит бөлмелік температурада біршама тұрақтандырады,
сондықтан суықпен өңдеу шынықтырудан кейін жүргізіледі. Суықпен өңделетін
бұйымдар: өлшегіш тетіктер, легірленген болаттардан жасалған цементтелетін
бұйымдар және т.б.
Жұмсарту – Ас1 температурасынан төмен температураға дейінгі полиморфты
түрленулі шынығуға, ұстауға және бірқалыпсыз құрылымды біршама бірқалыптыға
түрлендіру мақсатымен салқындатуға түсетін болатты қыздыруда
қорытындыланатын термиялық өңдеу процесін айтамыз.
Жұмсарту термиялық өңдеудің соңғы операциясы болып табылады және
иілімділіктің жоғарылауы, ішкі кернеулердің толық немесе біршама
төмендеуі, шыныққан болаттың морттылығын төмендету, және өлшемдері мен
құрылымын тұрақтандыру үшін жүргізіледі.
Кез-келген бұйымның термиялық өңдеудің технологиялық процесін
құрастыру кезінде келесінегізгі шарттарды ескерген жөн:
- берілген бұйымның материалы;
- шығарылатын бұйымның шығарылу бағдрламасын, өндірістің
мамандандырылуы;
- пайдаланудың белгілі шарттарында бұйымның қажетті
тұрақтылығы;
- бұйымның конструкциясына, пішініне және дәлдігіне қойылатын
талаптар;
- бұйым құны
Бұйымдар дайындама түрінде механикалық цехына жеткізіледі де,
механикалық өңдеу үрдістерінен өтеді. Механикалық өңдеу үрдістерінен кейін
бұйымдар термиялық цехының термиялық өңдеу бөліміне тасымалданып, берілген
бөлімшеде келесі операциялардан өтеді:
1) шынықтыру t=850(С, суыту - майлы ортада; СШЗ – 6.104
2) суықпен өңдеу t=-60(С;
3) жұмсарту t=200(С; СШО – 6.1210
1.3.1 Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау.
Цехты жобалау кезінде жабдықты таңдаған сияқты, жабдыққа арналған
технологиялық отынды да таңдау қажет. Технологиялық отынды таңдаған кезде
ең алдымен электр энергиясын нысанаға алу керек, алайда ресурстардың барлық
түрін – мұнайды, газды, көмірді, гидроэнергияны және т.б. дұрыс үйлестіру
қажет. Мысалы, табиғи газдағы термиялық отын пештері қыс кезінде сұйық
отынға көшірілуі мүмкін; муфельсіз агрегаттар термиялық цехтарда әдетте
табиғи газда және электр энергиясында істейді.
Технологиялық отынды таңдаған кезде ең алдымен электр энергясын
нысанаға алу керек, алайда ресурстардың барлық түрін - мұнайды, газды,
көмірді, гидроэнергияны және т.б. дұрыс үйлестіру қажет. Мысалы, табиғи
қалалық газдағы термиялық отын пештері қыс кезінде сұйық тоынға көшірілуі
мүмкін, муфельсіз агрегат тар термиялық цехтарда әдетте табиғи газда және
электр энергиясында істейді.Термиялық цехтардың жабдықтары негізгі, қосымша
және қосалқы болып бөлінеді.
Термиялық цехтарда негігі жабдықтар таңдау пештер және суыту
қондырғылары берілген бұйымның термиялық өңдеу технологиялық процесі
бойынша іске асырылады.
Соғылманың термиялық өңдеуін жүргізумен байланысты жабдықты таңдау
қажет. Шынықтыру үшін СШЗ 6.1210 шынықтыру пешін, босату үшін СШО 6.1210
босату пешін таңдаймыз.
Қажетті жабдықты есептеу жабдықтың қажетті жұмыс уақыты n мен
жабдықтың нақты жұмыс уақытының қорынан FД бастап әрбір операция үшін
жүргізіледі.
K=n FД (3)
n=QP (4)
мұндағы, Q - өндірістің жылдық көлемі, кг;
P – пештің өнімділігі, кгсағ.
Q=100 000·0,065 кг = 6500 кг
Жабдықтың сағат бойынша жылдық жұмыс уақытының қоры
Fд =(365-В -П) ·C·t·Kр (5)
мұндағы, В – демалыс күндер саны;
П – мейрам күндер саны;
С – алмасулар саны;
t – сағаттық алмасулар ұзақтығы;
Kр – 0,9-ға тең жабдықты қолдану коэффициенті.
Fд=(365-104-8) ·1·8·0,9=1821.6 сағ
Босату және шынықтыру пеші үшін Р=250 кгсағ формулаға қоя отырып ,
аламыз:
n= 6500250=260 пешсағ
формулаға қоя отырып, жоғары босату мен қалыптандыру үшін жабдық санын
табамыз
К=2601821,6=0,141
Шынықтыру үшін 1 пеш және төменгі босату үшін 1 пеш аламыз, өйткені
пештердің өнімділігі бірдей.
Жабдықтың жүктелу коэффициенті формуламен анықталады
Кж=(КесКқаб) ·100% (6)
мұндағы, Кес – жабдықтың есептелген саны;
Кқаб – жабдықтың қабылданған саны.
Бұл жерден:
Кж=(0,141) ·100%=14%
Жабдығының ступицаны үшін өнімділігі 49 данасағ және 130 кгсағ
тең.
n=6500130= 50пеш-сағ.
K=501821 сағ =0,2
Олай болса, беттік шынықтыру үшін бір жабдықты аламыз.
Kж=(0,21) ·100%=20%
Сонымен шынықтыру 1 пеш және төменгі босату үшін 1 пеш аламыз.
1.3.2. Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу.
Термиялық өңдеу процесінің ШХ15 болатынан жасалған ступицаны
шынықтыру 850оC температурада жүргіземіз және төменгі температуралы босату
өткіземіз. Босату температурасы 200оC. Ступицаның қаттылығы HВ 185 - дан
кем болмау керек. Алдымен бөлшектің геометриялық өлшемдерін ( S ) табамыз.
ШХ15 хромды болатынан дайындалатын ступицаны шынықтыруға ұшырытамыз.
Шынықтыруды алдын ала пешті 850оC дейін суытып алып жүргіземіз.
Шынықтырылған тісті дөңгелекті 180оС температурада төменгі температуралы
жұмсартуға ұшыратамыз. Беткі қабатындағы қаттылығы НRC 52, егер суықпен
өңдесек 60 – 62, ал өзегіндегі қаттылығы НRC 20-35 болады.
Көмітектендірілген қабаттағы макроқұрылымы ұсақ карбидтердің қосылысы
бар ұсақ мартенситтен және аустениттің аз санынан (15 – 20 %), өзегі аз
көміртекті мартенситтен тұрады.
Орындалатын термиялық өңдеудің уақыт нормасын анықтау үшін, жылу
беретін процесті сипаттайтын Био Критерийін анықтаймыз:
(7)
мұнда: - көміртекті және легірленетін болаттар үшін, жылу беру
коэффициенті, 140 Вт(м2,град).
- жылу өткізгіштік коэффициенті, барлық болаттар үшін – 25
Вт(м.град).
- геометриялық өлшемінің сипаты, цилиндр үшін қабырға қалыңдығы.
Зерттелетін бұйым үшін:
Био критерийі болғандықтан, қыздыру уақытының есебін жұқа
денелер үшін берілген формуламен есептеуге болады.
Бұйымның қыздыру температурасы шыңдауға қыздыру
температурасының уақытымен келесі берілген температура мен және
изотермиялық ұстау температурасын қосқанға тең:
=+ (8)
көлемі болаттың химиялық құрамына тәуелді және бұйымның
термиялық өлшеміне байланысты емес;
- бұйымның өлшеміне және конфигурациясына,қыздыру
қондырғыларының түріне және қыздыру ортасына,сонымен бірге болаттың
химиялық-физикалық қасиеттеріне.
Жалынды пештерде қыздырғанда К=1минмм; электр пешінде – 1,5 – 2,0;
ал тұзды ванналарда – 0,5; қорғасынды ванналарда – 0,1 – 0,15минмм.
Негізгі қыздыру уақытын дәл табу формуласы былай болады:
=k·, (9)
Мұндағы v – бұйымның көлемі,см3;
F – бұйымның беті,см2;
K – коэффициент,минсм.
қатынасы дененің геометриялық көрсеткіші деп аталады.
W=см. (10)
W формулаға қойғаннан кейін мынаны аламыз:
=k·w (11)
Түрлі денелердің геометриялық параметрлерін төмендегі формулалар
бойынша есептеп шығарамыз:
жан – жағынан қыздырылатын цилиндр үшін,
см. (12)
Мұндағы D – сыртқы диаметрі,см;d – ішкі диаметр,см.
(13)
8500С температурасы кезіндегі бірінші қыздыру уақытын анықтаймыз.
(14)
мұндағы: - дененің салмағы, кг;
- меншікті жылу сыйымдылығының орташа коэффициенті 0,67
кДж(кг·град);
- орташа жылу беру коэффициенті, 140 Вт(м2·град)
- активті аудан, м2
- пештің температурасы, оС
- шынықтыру температурасы, оС
- бастапқы бөлме температурасы, оС
Шынықтыру үшін қажетті қыздыру уақыты:
0,19 = 11 мин.
Шынықтыру температурасында ұстау уақыты:
= (15)
==30мин
Осыдан кейін шынықтыруды 3000С температураға дейін, 1500Cсек
суытамыз. Суыту уақытын былай анықтаймыз.
сек
Болаттың термиялық өңдеуінің соңғы операциясы, төменгі температуралы
жұмсарту. Оны 200оС жүргіземіз. Беткі қабаттағы шынықтырылған мартенситті
құрылымды, босатылған мартенситті құры- лымға ауыстырып, кернеуді жояды.
Жұмсарту кезіндегі қыздыру уақыты:
0,10 · 2,3 · 0,27 = 0,062 · 60 = 4мин
Төменгі жұмсарту кезінде электр пешіндегі ұстау уақыты мынаған тең.
Тұ = 2,5 сағ+1мин·1мм шартты қалыңдығына тең.
=2,5 сағ+0,18 сағ = 1,5 сағ
Жұмсартудан кейін суыту уақыты 1000Cсағ:
2 cағ
1.3.3 Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың (агрегаттар,
пештер) сипаттамасы
СШЗ 6.1210 шахталы муфельсіз электр пеші.
Өнеркәспте ұсақ детальдарды өңдеу үшін муфелсіз шахталық
электрпеші кеңінен қолданылады. Бұл пештің ерекшелігі мынада: ол 250 – 950
0С температура аралығында істей береді, яғни онда шынықтыру мен жасытудың
түрлі операцияларын, сондай – ақ химиялық – термиялық өңдеуді жүргізуге
болады.
СШЗ 6.1210 электр пешінің жұмысы мен құрылғысы
Электр пеш айнымалы үш фазалы ток желісінен қоректенеді.
Қойылатын электр пеште термоөңдеу процесінің жанбайтын газдың
қорғаныс атмосферасы ретінде тазартылған азот, эксогаз, азотсутекті қосылыс
(4% кем емес жанатын компоненттер) ретінде және т.б. қолданылуы арқылы
жүргізілуі мүмкін, сонымен қатар олармен жұмыс істеу кезінде техникалық
қауіпсіздік ережелерін сақтау шарттары кезіндегі жанатын газ (эндогаз)
қолданылуы мүмкін.
Экзотермиялы және эндотермиялы атмосфераны дайындау үшін газдың,
газ – газ құбырының мөлшерін бақылау қоспасын алу үшін газдық –
дайындамалық құрылғы болуы қажет.
Электр пештің жұмыс тәртібі
Бастапқы жағдай – электр пеш жұмысқа дайындалған,қақпағы жабылған,
қыздырғыштар қосылған, желдеткіштің мойынтірегін суыту үшін арналған су
берілген, басқару шкафындағы әмбебап ажыратып – қосқыш “0”-ге
қойылған(қосылған).
Автоматты потенциометрлердің термореттегіш қондырғысын
технологиялық процеске сай температураға орнату.
Сары түсті HL3 лампасы мен сиренаны қосатын болатты байланыстарды
технологиялық процеспен берілетін температураның минималды мәніне қайта
реттеу.
Басқарудағы QF1 автоматты қосқыштарды қосу. Бұл кезде шкафтың
панелінде HL2 жасыл түсті, HL3 сары түсті сигналдық лампалар жанып, сирена
қосылады, SBбатырмасына басқан кезде сигнал алынады. Схема жұмысқа
дайындалған.
Желдеткішті SB4 басқару батырмасымен қосу. Бұл кезде HL4 ақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Дипломдық жобада термиялық өңдеу операциясы мен материал таңдау
негізінде ступицаның, оның дайындамасының технологиялық процесі мен
термиялық өңдеуі көрсетілген. Термиялық өңдеу операциясының уақыт нормасы,
қажетті мөлшердегі жабдықтар есептелген. Еңбекті және қоршаған ортаны
қорғау сұрақтары айқын көрсетіліп және технико-экономикалық көрсеткіштері
есептелген.
Аннотация
В данном дипломном проекте разработан технологический процесс
термической обработки ступицы и ее заготовки. Дано обоснование выбора
материала и операции термообработки, потребного количества оборудования.
Освещены вопросы охраны труда и окружающей среды, произведен расчет технико-
экономических показателей по годовой программе.
The summary
The given degree project is devoted to questions of designing of
procuring-thermal site on manufacture of a detail wheel hub with the
annual program of 100 000 piece.
Result of a choice of a base detail are given, necessary
technological processes of thermal processing including definition of
temperature and time parameters of thermal processing for reception of
preparation and a final base detail, and also engineering calculations of
technological processes for manufacture of a product with a substantiation
of technical and economic parameters of a site are considered.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1. Жобаның технологиялық бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .10
1.1. Материалдың қасиеттері, бұйымдарға қойылатын талаптар (базалық
негізгі тетіктер): химиялық құрамы, физико-механикалық және техно-
логиялық қасиеттер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ...11
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..15
Дайындаманы алу және есептеу ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .20
Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы ... ... ... 24
Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау ... ... ... ... ... ... ... 26
Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу...28
Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың сипаттамасы (агрегаттар,
пештер) ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...32
Өндірістік экономика бөлімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.1 Шикізат пен материалға деген шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.2 Өндірістік жұмыскерлердің айлық жалақысы ... ... ... ... ... ... ... ... .39
1.4.3 Ғимарат пен құрылысқа кететін шығындар ... ... ... ... ... ... ... ... ... 43
1.4.4 Орнын толтыру мерзімінің есебі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .45
1.5 Тіршілік қауіпсіздігі
бөлімі ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..49
1.5.1 Қауіпті және зиянды өндірістік факторларды
талдау ... ... ... ... ... ... ... . ..49
1.5.2 Қауіпсіздік
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ...50
1.5.3 Өндірістік
санитария ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... .51
1.5.4 Жасанды жарықтандыруды
ұйымдастыру ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 53
1.5.5 Техника
қауіпсіздігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ..56
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .60
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ..61
Қосымша ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .63
КІРІСПЕ
Қазіргі ғылым мен техниканың дамуы жаңа материалдар алу мен оларды
қолдана білуге байланысты. Бұл материалдардың ішінде ең маңыздысы –
металдар мен оның қорытпалары.
Олар өздерінің ерекше қасиеттеріне байланысты халық
шаруашылығының әртүрлі салаларында кеңінен қолданылады.
Қарқынды дамып келе жатқан техникада металды материалдарға күн
сайын жаңа талаптар қойылып отыр. Металтану ғылымы металдар мен
қорытпалардың құрылысы мен қасиеттерін зерттеп, олардың арасындағы
заңдылықтарды анықтайды. Бұл ғылымның негізгі міндеті техникада
қолданылатын металдар мен қорытпалардың қасиетін зерттеу, оларды керекті
бағытта өзгерту, халық шаруашылығының әртүрлі салаларында қолданатын жоғары
сапалы жаңа материалдар алу.
Халық шаруашылығының түрлі салаларында таза металдарға
қарағанда қорытпалар жиі қолданылады. Қорытпа деп металдардың бір – бірімен
немесе олардың металлоидтармен әрекеттесуінен пайда болған құрамы күрделі
қосылыстарды атайды. Қорытпалардың таза металға қарағанда, мынадай
айырмашылықтары бар:
– механикалық (беріктік шегі, қаттылығы, серпімділігі, тұтқырлық
коэффициенті т.б.) қасиеттері әртүрлі болады;
– технологиялық қасиеттерінің әртүрлілігі (құю, қысым және жылу арқылы
өңдеу т.б.);
– қорытпалардың физикалық – химиялық қасиеттерін кең аралықта
қалауымызша өзгертуге болатындығы.
Таза металдардың өзіне тән физикалық – химиялық қасиеттері болады. Ал
қорытпалардың бұл қасиеттері олардың химиялық құрамына байланысты. Химиялық
құрамы біртектес қорытпалардың қасиеттері олардың ішкі құрылысымен өңдеу
әдістеріне (термиялық өңдеу, қысыммен өңдеу) байланысты болып келеді.
Металдар мен қорытпалардың қасиеттерін анықтау үшін оларды механиалық,
физикалық және технологиялық әдістермен сынап, құрылысына талдау жасау
қажет.
Термиялық өңдеу металлургия зауыттарындағы металл дайындамаларын және
мәшине бөлшектерін жасау процесстерінің міндетті құраушы элементі болып
табылады. Металдарды қысым арқылы өңдеудің өндірісте маңызы зор. Еліміздің
барлық металлургиялық зауыттарында өндірілген болаттар қысым арқылы
өңдеуден өтеді деуге болады. Соңғы кездері темірді шынықтыру, прокаттау,
штамптау, соғып штамптау, престеу т.б. процесстер бойынша бұйымдар алу
өндірісіндегі отанымызбен және шетел ғылымымен техникасының соңғы
жетістіктері енгізілген. Оларға: прокаттау арқылы пішіні қарапайым бұйымдар
жасау, иілген пішінді бұйымдар жасау, штамптау арқылы тісті дөңгелектерді
жасау және қыздырып тісті дөңгелектердің тісін шығару және басқалары
жатады. Мұнда терең қуыстары бар күрделі пішінді бөлшектер жасалады.
Штампталған бөлшекті алу үшін металл шығыны, аз жұмыс өнімділігі жоғары
болуы қажет.
1 Жобаның технологиялық бөлімі.
Бұл бөлім жобаның негізгі бөлімі болып табылады. Жоғары сапалы өнімді
алу үшін аз уақытты пайдаланып және өңдеудің өте арзан тұратын жағдайын
қарастыратын технологиялық процесті таңдап алу керек. Сол үшін пайдаланатын
әдісті анализ жасай отырып, прогрессивті термиялық өңдеу әдісін пайдалану
қажет. Жұмыс бұйым үшін таңдап алынған материалдың физикалық және
механикалық қасиеттерін тағы бір болат маркасымен салыстыра отырып,
тиімдісін таңдау керек. Таңдап алынған материалдың маркасы термиялық
өңдеудің техникалық талаптарына сай болуы керек. Сонымен қатар таңдап
алынған материалдың маркасы арзан, экономикалық жағынан тиімді,
технологиялы болуы қажет. Барлық осы аталған қасиеттер график түрінде
көрсетілуі қажет. Технологиялық маршрутын құрастырғанда бұйымның цехтар
арасындағы, яғни бастапқы қалпынан және соңғы дайын техникалық өңдеуге
дейін көрсету қажет.
Термиялық өңдеу режимін таңдағанда мыналарды ескеру қажет:
- материалдың түрі және химиялық құрылымы;
- бастапқы құрылымы және термиялық өңдеуден кейінгі құрылымы;
- жылуөткізгіштігі, шынығуға бейімділігі және болаттың ішкі кернеу
мен сызаттарға бейімділігі;
- бұйымның пішінің;
- сыртқы қабатының қажетті сапасын алуын;
- бастапқы өлшемдерін сақтауын;
- қажетті тереңдіктегі шыңдалған қабатты алуды;
Термиялық өңдеудің режимін таңдағаннан кейін, яғни температурасын,
қыздыру уақытын, ұстау және суыту уақытын есептегеннен кейін технологиялық
процестің тиімділігін анықтау керек. Бұл үшін бұйымның өзіндік құны қосымша
күрделі шығындардың үнемін, яғни қосымша капиталдың өзін-өзі ақтап шығу
мерзімі нормалы мерзімнен жоғары болмауын салыстыру қажет.
1.1 Материалдың қасиеттері, бұйымға қойылатын талаптар: химиялық
құрамы, физико-механикалық және технологиялық қасиеттері
Берілген тетік үшін материалды таңдау кезінде келесі шарттарға
байланысты таңдау және қажетті іс-амалдар жүргізуіміз керек:
– тетік дайындау үшін керекті болаттың маркасын, оларды
пайдалану ерекшеліктерімен және оларға түсірілетін күштердің әсер етуін
талдануына;
– термиялық өңдеу кезінде қайтару температурасы болаттың
беріктік шегіне байланысты анықталуына;
– әсер ететін динамикалық күштің шамасы, болатты басқа
элементтермен легірлеу қажеттілігіне.
Ступицаның жұмыс істеу шарты – ауысымды механикалық күш, ширату
моменті, қысу мен ығысу мүмкіндігі, температура айырымы, пайдалану
шарттарға байланысты – тетіктің материалға талап қойылады.
Ступицаның материалы қысу, ширату, ығысу процесттерге және де сыртқы
факторларға да жақсы төтеп беру керек. Тетіктің материалы мүмкіндігінше
арзан болу керек. Тетіктің материалы температура айырымына байланысты,
сырттан түсірілген күшке жақсы әсер ету қажет. Тетіктің материалы
практикалык қолдану үшін қауіпсіз болу керек
Ступицаға қойылатын талаптарға сәйкес МЕМҮЛ 801 - 78 бойынша оны
даярлау үшін маркалы болаттарын қолдануға болады. Соның ішінде жиі
қолданылатын ШХ15 маркалы болатын таңдап және 20Х2Н4А болатымен салыстыра
отырып, олардың химиялық құрамын, фазалық өзгеріс температураларын және
механикалық қасиеттерін 1.1.1. , 1.1.2. , 1.1.3. кестелерден бойынша
қарастырайық.
1.1.1 кесте - ШХ15 және 20Х2Н4А болаттарының химиялық құрамы
Болаттардың химиялық құрамы, масса % бойынша
Болаттың Басқа
маркасы C Si Mn Cr Ni Cu элементтер
ШХ15 0,95 – 0,17 – 0,2 – 1,3 – ( 0,3 ( 0,25 ( 0,027
1,05 0,37 0,4 1,65
20Х2Н4А 0,16 – 0,17 – 0,3 – 1,25 – 3,25 – ( 0,3 -
0,22 0,37 0,6 1,65 3,65
1.1.2 кесте - Болаттардың фазалық өзгеріс температуралары, tºC.
Болаттың Ас1 Ас3 (Асm) Ar3(Arcm) Ar1 Mн(мб)
маркасы
ШХ15 724 900 713 700 210
20Х2Н4А 710 800 - 640 -
1.1.3 кесте - Болаттың механикалық қасиеттері.
Болат (в (0,2 ( ( Термоөңдеу
еңтаңбасы KCU режимі, °C HB
- МПа МПа ( ( кДжм2 Тш
Тб
20Х2Н4А 1300 1100 9 45 780 800 180269
Ступицаның істен тез шығуы қималарының қажалуы және түскен күштің
ауырлығынан бұйымды бұзылуына әкеп соғады.
Сондықтан мұндай бөлшектің соңғы термиялық өңделуі немесе химиялық-
термиялық өңделуі, оның конструциясына және жұмыс жасау талабына сай
жүргізіледі. Ступицаның қаттылығы, беріктігі, үйкеліске төзімділігі және
соққыға шыдамдылығы жоғары болуы керек. Оны қамтамасыз ету үшін ступицаның
құрылысы өте ұсақ кристалдардан тұрады. Мұндай талаптарға көбінесе
легірленген болаттар ғана төтеп бере алады. Бұл қойылған талаптарға сай
хроммен легірленген болаттарды алуға болады. Хром - карбид түзетін элемент.
Хромның карбидтері негізгі фазаның кристалдарының шекараларында орналасады.
Хром - болатты термиялық өңдеу кезінде аустенит кристалдарының өсуіне
мүмкіндік бермейді. Сондықтан да термиялық өңдеуден кейін дайын бөлшектің
құрылысында өте ұсақ кристалдардан тұрады.
Термиялық өңдеуден кейін беткі қабатының құрылысы – жұмсартылған
мартенсит, ортасы әртүрлі дәрежелер дисперсті бейнит немесе аз көміртекті
мартенсит пен ферритті-цементитті қоспалы құрылымынан тұрады. Кейбір
жағдайларда термиялық өңдеуден кейін жоғары жиілікті токпен қыздыру арқылы
өңдеу жүргізіледі. Бізге берілген ступицаны шынықтыру, суықпен өңдеу және
содан кейін төменгі босатуды жүргізу арқылы өзімізге қажетті механикалық
қасиеттерді алуға болады.
ШХ15 болаттың басқа жерлерде тағайындалуы – күрделі кернеулі
шарттарда, соның ішінде жұмыс істейтін тетіктердің дайындалуы.
Машинажасауда – иінді біліктер, мойынтіректер, аунақшалар, сақиналар және
басқа да майда шынықтырылған жақсартылған тетіктер. ШХ15 болаты
жақсартылғанға жатады, оларды біршама ірі және жүктемеленген міндетті
тетіктер үшін қолданады. Бұл болаттар үшін морт сынғыштыққа кедергісінің
маңызы үлкен. Олар жоғары құрылымдық берікті болуы керек. Олардан
беріктілігінің жоғары болуын талап ететін тетіктерді дайындайды. Термиялық
жақсаруы тек кіші қималы тетіктерде жоғары кешендік механикалық қасиетті
қамтамасыз етеді. Қиманың үлкеюімен бірге механикалық қасиеттер нашарлайды,
ол көміртектенген болаттардың төмен қыздырылғыштығымен түсіндіріледі.
Сондықтан ШХ15 мен 20Х2Н4А болаттарын қасиеттерін салыстыра отырып,
механикалық қасиеттері ұксас болғанымен менің таңдаған болатым экономикалық
тұрғыдан тиімді. Дәлірек айтсақ 20Х2Н4А болаты өзіндік құны қымбат. Сол
себептен бұл ұсынылып отырған жобада ступицаны ШХ15 болатынан жасау таңдап
алынды.
1.2. Дайындаманы жасаудың маршруты технологиясын құру (ұсталық,
қалыптау, құю цехтары).
Дайындаманың түрін таңдағанда, біріншіден тетік материалына және оның
талаптарына назар аударамын, екіншіден тетіктің пайдаланатын жүктемесін
ескеремін.
Материалдың тағайындалуы – ступицалардың, мойынтіректердың,
аунақшалардың және т.б. дайындалуы, жақсартылатын және беттік термоөңдеуге
ұшыраған тетіктер. Дайындаманы механикалық өңдеуден кейін, берілген
механикалық қасиеттеріне сай болу үшін, оны термоөңдеуден өткіземін.
Дайындаманы алудың әдісін таңдаған кезде келесі факторлар ескеріледі:
- тетік материалының технологиялық қасиеттері
- тетіктің массасы, өлшемі және құрылымдық ерекшеліктері.
- дайындама сапасының жететін параметрлері.
- өндіріс түрі.
Ступица үлкен механикалық жүктемелерге ұшырайды, сондықтан дайындаманы
кесу және штамптау арқылы өңдеймін, және де ШХ15 болаттан аламын.
Металдарды штамптау арқылы өңдеудің маңызы өте зор. Еліміздің барлық
металлургиялық заводтарында өндірілген болаттар қысым арқылы өңдеуден өтеді
деуге болады. Металдарды кесу арқылы өңдеудің мынадай негізгі түрлері бар:
прокаттау, созу, престеу, еркін соғу, суық және ыстық күйде штамптау.
Штамптау арқылы өңдеуде металдың беріктік, пластикалық қасиеттерін
пайдаланады. Беріктік дегеніміз металдың бүлінбей, түсірілген күшке қарсы
әсер етету қабілеті, ал пластикалық қасиеті дегеніміз түсірілген күштің
әсерінен металдың суық. немесе ыстық күйінде пішінін өзгертіп, күштің әсері
жойылғаннан кейін өзгерген формасын сақтап қалуы. Температура жоғарылаған
сайын металдардың беріктік қасиеті төмендеп, пластикалық қасиеті артады.
Металдың жоғары температурадағы пластикалық қасиетін оның
соғылғыштығы деп атайды. Кейбір металдардың пластикалық қасиеттері төмен
температурада қанағаттанарлық болғандықтан, ондай металдарды суық күйінде
өңдейді.
Металдарды қысым арқылы өңдеу, олардың пластикалық қасиеттерінің
температураға байланысты өзгеруіне қарай,ыстық және суық
күйде өңдеу болып екіге бөлінеді. Суық күйде өңделген металдың беткі қабаты
нығайып беріктенеді, беріктік, қаттылық, аққыштық шектері артып,
тұтқырлығы, салыстырмалы ұзаруы және көлденең қимасының жіңішкеруі кемиді.
Ыстық күйде өңделген металдың құрылымы пайдаланып, кристалдық тордағы
атомдардың өз ара тартылыс күштері артады да, қайта кристалданады. Егер
металл қайта кристалданбай, нығайып, деформация күші жойылғаннан кейін оның
құрылымы нығайған металдың құрылымындай болса, онда металл суық
деформациямен өңделген болып есептеледі.
Егер металл қысым арқылы өңдеу процесінде толық кайта кристалданып,
онда нығаю белгісі қалмаса, металл ыстық деформациямен өңделген болып
есептелінеді.
Металдың беріктік, қаттылық қасиеттерін нашарлатып, деформациялық
қасиетін жақсарту үшін оларды қысым арқылы өңдеуден бұрын қыздырады.
Ағуы қалыптың қабырғаларымен шектелген металға динамикалық күшпен
әсер ету арқылы тетіктер жасау үрдісін қалыптау деп айтады. Қалыптау
әдісінің өнімділігі жоғары болғандықтан оны көбінесе көп сериялы бұйымдар
жасау үшін қолданылады. Металл өңдеудің еркін соғу әдісін қолдануға
қарағанда қалыптау әдісін қолданудың мынадай артықшылықтары бар: жұмыс
өнімділігі өте жоғары, өндірілген бұйымның дәлдігі жоғары, металл шығыны аз
болады.
Кемшілігі — қалыптың өзіндік құнының қымбаттығы, бірақ ол өндірілетін
бұйым көп сериялы болған жағдайда штамп өз құнын тез өтейді. Өңделінетін
металдың күйіне байланысты қалыптау үрдісі, ыстық күйде көлемдік қалыптау,
суық күйде көлемдік қалыптау, темір табақтарын қалыптау болып үш түрге
бөлінеді.
Қазіргі кезде машина жасау өндірісінде қолданылатын детальдарды 20%-
тен астамы (салмағы жағынан) шынықтырылған темірді ыстық күйде қалыптау
әдісімен жасалады.
Металды ыстық күйде қалыптау үшін оны белгілі температураға дейін
қыздырып, қалыпы жасалынатын тетіктіңң пошымындай етіп жасалған қалыпқа
салып қысады. Нәтижеде металға түсірілген күштің әсерінен металл
деформацияланып, қалыптың ішкі қуыстарын толтырады да, пошымы қалыптың ішкі
кеңістігінің түріне сәйкес тетік пайда болады. Металды ыстық күйде қалыптау
үрдісі жабық және ашық қалыптауда жүзеге асырылады (1-сурет). Ашық қалыпта
(1, а-сурет) өңделінетін металл қалыптың ішкі кеңістігін толық толтырған
соң, артық металл қалыптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып сыртқа
шығады, ал жабық қалыпта (1, б-сурет) артық металл қалыптың ішкі қуысында
қалады.
Қалып аспалы балғаға бекітілген усоғары және төске бекітілген төменгі
бөліктерден тұрады. Қалыптың төменгі бөлігіне қойылған сом темірді оның
жоғарғы бөлігімен соққанда, сом темір қалыптың ішкі кеңістігі бойынша
деформацияланып, пошымы штамптың кеңістігіне ұқсас детальға айналады, ал
сом темірдің артық бөлігі қалыптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып,
сыртқа шығады. Детальдың сығылып шыққан сығындысы кескіш қалыптың көмегімен
кесіліп тасталады.
а б
1-сурет. Металды ыстық күйде қалыптау: а — ашық қалыпта өңдеу, б— жабық
қалыпта өңдеу.
1,б-суретте көрсетілген жабық қалыптың жоғары және төменгі
бөліктерімен шектелген кеңістікте тетеік жасалады. Жабық қалыптарда
өңделетін металдың көлемі штамп көлеміне тең болуы шарт, бұлай болмаған
жағдайда қалып жабылмайды немесе жарамды тетік шықпайды. Тетікті қалып
кеңістігінен алуды жеңілдету үшін оның бүйір беті көлбеу етіліп ([а =
35=15° ( - рад.) бұрышқа] жасалады, ал қалыптау үрдісінде
қалып кеңістігіндегі ауа сыртқа шығу үшін араналар жасалған.
Жабық және ашық қалыптауда металл өңдейтін салалары біреу немесе
бірнешеу болуы мүмкін. Бір салалы қалыптарда пошымы қарапайым, ал көп
салалы қалыптарда пошымы күрделі тетіктер жасалады.
Көп салалы қалыптарда еңделетін күрделі пошымды тетіктер, өңдеу
дәлдігі біртіндеп арта түсетін, бірнеше қалыптарда өңделеді.
Қалыптар легірленген, хромды (ШХ15), марганецті (15Г) хромвольфрамды
(5ХНВ), хромникельді (12Х2Н4А), хромникель молибденді (5ХНМ) маркалы
көміртекті болаттардан жасалады.
Металды суық күйде еңдеуге арналған қалыптар У7, У8, УІО, У12 маркалы
қүрал-саймандық болаттардан жасалады.
Ыстық күйде қалыптау үрдісінің шикізаттары көлденең қимасы дөңгелек,
квадрат, тік төртбүрыш формалы сом темірлер мен әр түрлі формаль периодты
прокаттар болып табылады.
Металды ыстық күйде көлемдік қалыптау үрдісі мынадай технологиялық
кезеңдерден тұрады:
- металды белгілі ұзындық бойынша кесу, металды белгілі температураға
дейін қыздыру, қалыптау, қалыпталған бұйымды жөнелтуге дайындау (тетіктің
бетін тазарту, түзету, металл сығындыларын кесу т. б.).
Жасалынатын тетеіктің құрылысы мен физикалық қасиетіне байланысты
шыңықтрылған темір балғамен, иінді және гидравликалық престерде, көлденең
соғу машиналарында (ГКМ) штампталады. Салмағы 300 кг және одан да артық
болатын шыңдалған темірді балғамен қалыптау арқылы әр түрлі тетіктер
жасайды.
Елімізде қалыптау жұмыстары үшін аспалы балғасының салмағы 0,4
тоннадан 25 тоннаға дейін баратын қос әсерлі буауалық қалыптау машиналары
шығарылады. Балғамен қалыптау үрдісінің технологиясы мынадай кезеңдерден
түрады: кесу, қыздыру, қалыптау, сығындыны кесу, термиялық өңдеуден өткізу,
темір қағынан тазарту, калибрлеу (кей жағдайда). Соңғы уақытқа дейін
штамптау процесі балғамен орындалып келген, ал қазіргі кезде бұл күрделі
престердің көмегімен жүргізілетін (иінді қалыптау пресі, көлденең соғу
машиналары). Металды иінді қалыптау пресінде қалыптаудың, балғамен
қалыптауға қарағанда, бірқатар артықшылығы бар: металл сығындысы аз,
тетіктің дәлдігі мен жұмыс өнімділігі артық. Қалыпқа өңделген тетікті
автомат- ты түрде итеріп шығаруға арналған қондырғы бар. Қазіргі кезде
елімізде. металға 630—6300 тонналық күшпен әсер ететін престер шығарылады.
Көлденең соғу машиналарында ыстық күйде өңдеу үрдісі қазіргі кезде
өндірісте кеңінен таралған. Өйткені бұл машинаның көмегімен пошымы күрделі
тетіктер жасауға болады. Тетікті көлденең соғу машиналарында қалыптаудың
мынадай артықшылықтары бар:
- мұнда терең қуысты тесіктері бар күрделі пошымды тетіктер жасалады;
- қалыпталған тетікте сығынды болмағандықтан металл шығыны аз болады;
- жұмыс өнімділігі жоғары болады;
- престелген металдың құрылымы өзгергендіктен, механикалық қасиеттері
жоғары болады т.б.
Өндіріс орындарында өндірілетін металдардың басым көпшілігі ыстық
күйде өңделетін болғандықтан, қалыптау үрдістерін механикаландыру мен
автоматтандыруға көп көңіл бөлінеді.
1.2.1. Дайындаманы алу және есептеу.
Дайындаманың даярлау әдісін таңдаған кезде негізгі талап болып
дайындалатын тетіктерді белгілі эксплуатациялық шарттарға сай келетін
қасиеттермен қамтамасыз ету және дайындамаға қойылатын қасиеттік талаптарын
құнының есебімен өндіріс орындарында нақты жағымды жағдайда қамтамасыз ету
болып табылады. Дайындаманы таңдау кезінде техникалық белгілер негізінде
материалды, тетік конфигурациясын, өлшемін, массасын, қажетті дәлдік
дәрежесін т.с.с есепке алады. Экономкалық белгісі ретінде дайындаманың
өзіндік құнын есепке алады. Себебі дайындаманың материалы болат
(ШХ15),дайындаманы алудың әдісі бар - ыстықтай қалыптау.
Дайандаманы алудың ыстықтай қалыптау әдісін есептеу
1. Тетіктің массасын және дайындаманың массасын анықтаймыз.
Gтет = S · Lтет · (1000
(1)
Gтет = S · Lтет · (1000 = 547· 152· 7,8 1000 = 0,065кг
D = 26,4 мм
S = 3,14 * 26,4 24= 547 мм2 ; Lтетік = 152 мм
γ – болат тығыздығы , γ =7,8 гсм3
Gдайын = Gтет Kқолд = 0,065*5 0,75 = 0,43
Kқолд – дайындамаға қолданылған металының коэффициенті
Kқолд = 0,75
2. Тетікті дайындауға кеткен жалпы құнды анықтау
Стет = Сдайын + С өңд – Сқалд
(2)
Сдайын - материалға және дайындаманы жасауға кеткен шығындар
С өңд – дайындаманы механикалық өңдеуге кеткен шығындар
Сқалд - механикалық өңдеудегі қалдықтардың құны
С обр = ( Gдайын – Gтет ) · 11 = ( 0,43 – 0,065 ) · 11 = 4 тенге
Gдайын –дайындама массасы, кг
Gтет – тетіктің массасы, кг
11 – 1 кг металды механикалық өңдеуге кеткен құны, тенге
Сқалд = ( Gдайын – Gтет ) · С*қалд · 10 = (0,43 – 0,065) · 6000 ·10-3 · 10
= 21 тенге
С*қалд – 1 тонна жоңқаның дайындамалық құны
С*қалд = 6000·10-3 тенге 1 кг жоңқа үшін
Сдайын = Gдайын · Спр · 10 = 0,43 · 40000 · 10-3 · 10 = 86 тенге
Сбсат – дайындаманың біржолата саттып алу құны
Сбсат = 40000·10-3 тенге бір тоннаға
Стет = Сдайын + С өңд – Сқалд = 86 + 4 – 21 = 69 тенге
1.2.2 Жабдықтың, ентаңбаның сипаттамасы.
Штамп аспалы балғаға бекітілген жоғары және төске бекітілген төменгі
бөліктерден тұрады. Штамптың төменгі бөлігіне қойылған сом темірді оның
жоғарғы бөлігімен соққанда, сом темір штамптың ішкі кеңістігі бойынша
дефориацияланып, формасы штамптың кеңістігіне ұқсас детальға айналады, ал
сом темірдің артық бөлігі штамптың екі бөлігінің қосылған жерінен сығылып,
сыртқа шығады. Детальдың сығылып шыққан сығындысы кескіш штамптың
жәрдемімен кесіліп тасталады.
Жабық штамптың жоғары және төменгі бөліктерімен шектелген
кеңістікте деталь жасалады. Жабық штамптарда өңделетін металдың көлемі
штамп көлеміне тең болуы шарт, бұлай болмаған жағдайда штамп жабылмайды
немесе жарамды деталь шықпайды.
Ұсталық қодырғының сипаттамасы:
Ыстықтай қалыптау пресі(КГШП).
Шыңдалмаларды ашық және жабық штамптарда ыстықтай қалыптауға
арналған. МЕМҮЛ 1050 – 88 стандартына сәйкес КГШП номиналды жүктемесі 250 –
40000 кН, 65 – 500 мм ұзындықтағы ползунның жүрісі мен жүріс саны минутына
90 – 35 болатын сипаттамалық шамалармен шығарылады.
Дайындаманы қалыптауға 250 кН жүктемелі, 100 мм ұзындықтағы
ползун жүрісі мен минутына 50 үздіксіз жүріс бар КГШП таңдау алынады.
ҚЫҚС қозғалыс принципі сырғақтың қайтымды - түспелі қозғалысының
қосиінді – бұлғақ құралымен жетектің айнымалы қозғалысының түрленуіне
негізделген.
Тоқпақ схемасындағы ҚЫҚС кинематикалық схемасының негізгі ерекшелігі
– жетек пен сырғақ арасындағы қатаң байланыс. Сондықтан сырғақ тұрақты
қадам шамасына, белгілі бір төменгі жағдайға ие болады, оның орын ауыстыру
жылдамдығы қалыпталған дайындаманың кедергісіне тәуелсіз. Белгілі бір
жүктемелеуде, ҚЫҚС сырғағы төменгі жағдайына жетпей жатып тоқтайды, ал
баспақ сыналануы мүмкін. Баспақтың сыналанудан босауы өте еңбексыйымды
процесс және уақыттың үлкен шығынымен байланысты.
Қазіргі заманғы ҚЫҚС ондаған түзілім мен бірнеше жүздеген тетіктен
тұратын күрделі машина болып табылады. ҚЫҚС - ның құрылымдық ерекшеліктері:
- қалыптаудың жоғары нақтылығын қамтамасыз ету үшін толық баспақ пен
негізгі түзілімдердің қатаң құрылымы;
- көптұтқалы қалыптау кезінде жүктемелер әсерін қамтамасыз ететін
күшейтілген бағыттаушы сырғақ;
- қалыптау процесіндегі ыстық дайындамалы қалып байланысының азаюы
үшін сырғақ қадамының жоғары саны;
- қалыптан қалыптау соғылмаларының жойылуы үшін итергіштердің болуы;
- соққысыз, біршама қарапайым, жұмыс сипаттамасы сырғақтың
дайындамамен жанасу жылдамдығы 0,3 - 0,8 мс құрайды.
ҚЫҚС тетігінің барлық түзілімдері массивті тұғырда бекітілген, ол
қалыптау күші берілетін жабық жақтауды береді. Баспақ тұғырығы 2500 (25 Мн)
күшімен қалың қабатты тақтаның толық пісірілуін орындайды, ал одан да үлкен
күшпен жоғарғы таверсадан тұратын, қалың қабаттың тұрқысымен пісірілген
және 4 көлденең кергіш болаттармен тартылған пісірме – құймадан тұрады.
Тұғырлар қатаңдықтың қырларымен күшейтілген және жоғарғы орнықтылық үшін
тіректің төменгі бөлігін кеңейтеді. Тұғырда сырғақты бағыттайтын білік
мойынтіректері үшін ұяшықтар, жұмыс механизмдерін бақылау мен жинақтау
мақсаты үшін терезелер болады. Жұмыс столының деңгейімен бірдей сығымдағыш
тіреуішінде дайындамалар берілісі, соғылманың жойылуы, отқабыршықтың
қалыптан үрленуі, қалыптаулардың майлануы және т.б. үшін терезелер
қарастырылған. Бұл операцияларды тек тұтқамен ғана емес, басқа да
автоматтар мен механизм көмегімен орындайды. Барлық тұғырдың жанасатын
беттері алмастырушы тақтамен, тақтайшамен қапталған. Дайындаманы қалыптау
үшін ҚЫҚС тісті дөңгелектер 250 кН күшпен таңдалды, сырғақтың қадам
ұзындығы 100 мм және минутына 50 үзіліссіз қадам.
1.3. Тетікті (бұйымды) термиялық өңдеу маршруты технологиясы.
Технологиялық бірізділік – қажетті тетікті жасауға қолданылатын
материалды таңдаудан, тетіктің дайындамасын, содан кейін тетіктің өзін
жасауға дейінгі өндірістік үрдістің толық циклін береді.
Ступицаны дайындауда термиялық өңдеуді қолданады.
Термиялық өңдеу – қатты күйде орналасқан металл қорытпаларды, олардың
құрылымын өзгерту мен беріктік, қаттылық, тозуға төзімділік, өнімділік,
сонымен қатар кернеулік жағдайының өзгеруі сияқты қажетті қасиеттерді алу
мақсатымен салқындату, ұстау, қыздыру операцияларының жиынтығын айтамыз.
Термиялық өңдеудің төмендегі келесі операцияларына қолданады.
Әдетте дайындамаларға келтірілетін алдын ала термиялық өңдеудің кең тараған
операциясы - шынықтыру болып табылады.
Шынықтыру - фазалардың механикалық қоспаларының орнына, бұрмаланған
торлы қаныққан қатты ерітіндіні алу үшін жеткілікті тез суыту мен
критикадан жоғары температураға дейінгі болатты қыздыруда қорытындыланатын
термиялық өңдеу процесін айтамыз (мартенсит).
Металды физикалық өзгеру температурасынан жоғары температураға
дейін қыздырып, сол температурада белгілі уақыт ұстап тұрғаннан кейін,
үлкен жылдамдықпен суытуды – шынықтыру дейді. Шынықтыру нәтижесінде
болаттың беріктілігі мен қаттылығы жоғарылайды, ал иілімділігі төмендейді.
Шынықтыру кезінде эвтектоидқа дейінгі болаттарды Ас3 жоғарғы кри-
тикалық нүктесінің температурасынан жоғары 30-50°С температураға дейін
қыздырады. Мұндай қыздыруда бастапқы феррит - перлитті құрылым аустенитке
айналады, ал критикалықтан үлкен жылдамдықта суытудан кейін мартенсит
құрылымы пайда болады.
Шынықтыру температурасына дейін қыздырылған болатты салқындату
жылдамдығы шынықтыру нәтижесіне әсер етеді. Тиімді шынықтыру ортасы ретінде
тетікті аустениттің минималды орнықтылығындағы, оның феррит – цементитті
қоспаға айналуын ескерту үшін температура интервалында (800 -850°С), және
ақырындап мартенситті айналымның температура интервалындағы (200-300°С
төмен) орта болып табылады, соңғысы біруақытта барлық тетіктердің
салқындату аймағында мартенсит пайда болуын қамтамасыз етеді және сонымен
бірге сызаттардың пайда болу қаупін төмендетеді.
Суықпен өңдеу – шынықтырылған бұйымдардың бөлмелік температурадан
төмен температураларға дейін суыту процесін дейміз. Шынықтырылған
легірленген болаттар суықпен өңделеді, олар үшін мартенсит түр өзгеру
соңының температурасы бөлмелік температурадан әлдеқайда төмен, сондықтан
бөлмелік температураға суытудан кейін құрылымда мартенситпен бірге едәуір
қалдықты аустениттің саны қалады. Қалдықты аустенит шынықтырылған болаттың
қаттылығын төмендетеді және дайын бұйымдар өлшемдерінің тұрақсыздыққа әкеп
соғады, тұрақсыз фаза болып, бөлмелі температурада аз жылдамдықпен ыдырап
қалу мүмкін.
Шынықтырылған бұйымдар өлшемедерінің тұрақтылығы және олардың
қаттылығы үшін Мк температураға дейін жүргізіледі, сол процесс арқылы
аустенит мартенситке айналады. Легірленген болаттардың Мк температурасы
өзгереді, сондықтан суықпен өңдегенде оларды -40°С-тан -193°С-қа дейін
суытады.
Қалдықты аустенит бөлмелік температурада біршама тұрақтандырады,
сондықтан суықпен өңдеу шынықтырудан кейін жүргізіледі. Суықпен өңделетін
бұйымдар: өлшегіш тетіктер, легірленген болаттардан жасалған цементтелетін
бұйымдар және т.б.
Жұмсарту – Ас1 температурасынан төмен температураға дейінгі полиморфты
түрленулі шынығуға, ұстауға және бірқалыпсыз құрылымды біршама бірқалыптыға
түрлендіру мақсатымен салқындатуға түсетін болатты қыздыруда
қорытындыланатын термиялық өңдеу процесін айтамыз.
Жұмсарту термиялық өңдеудің соңғы операциясы болып табылады және
иілімділіктің жоғарылауы, ішкі кернеулердің толық немесе біршама
төмендеуі, шыныққан болаттың морттылығын төмендету, және өлшемдері мен
құрылымын тұрақтандыру үшін жүргізіледі.
Кез-келген бұйымның термиялық өңдеудің технологиялық процесін
құрастыру кезінде келесінегізгі шарттарды ескерген жөн:
- берілген бұйымның материалы;
- шығарылатын бұйымның шығарылу бағдрламасын, өндірістің
мамандандырылуы;
- пайдаланудың белгілі шарттарында бұйымның қажетті
тұрақтылығы;
- бұйымның конструкциясына, пішініне және дәлдігіне қойылатын
талаптар;
- бұйым құны
Бұйымдар дайындама түрінде механикалық цехына жеткізіледі де,
механикалық өңдеу үрдістерінен өтеді. Механикалық өңдеу үрдістерінен кейін
бұйымдар термиялық цехының термиялық өңдеу бөліміне тасымалданып, берілген
бөлімшеде келесі операциялардан өтеді:
1) шынықтыру t=850(С, суыту - майлы ортада; СШЗ – 6.104
2) суықпен өңдеу t=-60(С;
3) жұмсарту t=200(С; СШО – 6.1210
1.3.1 Жабдықтың қажетті санын есептеу және таңдау.
Цехты жобалау кезінде жабдықты таңдаған сияқты, жабдыққа арналған
технологиялық отынды да таңдау қажет. Технологиялық отынды таңдаған кезде
ең алдымен электр энергиясын нысанаға алу керек, алайда ресурстардың барлық
түрін – мұнайды, газды, көмірді, гидроэнергияны және т.б. дұрыс үйлестіру
қажет. Мысалы, табиғи газдағы термиялық отын пештері қыс кезінде сұйық
отынға көшірілуі мүмкін; муфельсіз агрегаттар термиялық цехтарда әдетте
табиғи газда және электр энергиясында істейді.
Технологиялық отынды таңдаған кезде ең алдымен электр энергясын
нысанаға алу керек, алайда ресурстардың барлық түрін - мұнайды, газды,
көмірді, гидроэнергияны және т.б. дұрыс үйлестіру қажет. Мысалы, табиғи
қалалық газдағы термиялық отын пештері қыс кезінде сұйық тоынға көшірілуі
мүмкін, муфельсіз агрегат тар термиялық цехтарда әдетте табиғи газда және
электр энергиясында істейді.Термиялық цехтардың жабдықтары негізгі, қосымша
және қосалқы болып бөлінеді.
Термиялық цехтарда негігі жабдықтар таңдау пештер және суыту
қондырғылары берілген бұйымның термиялық өңдеу технологиялық процесі
бойынша іске асырылады.
Соғылманың термиялық өңдеуін жүргізумен байланысты жабдықты таңдау
қажет. Шынықтыру үшін СШЗ 6.1210 шынықтыру пешін, босату үшін СШО 6.1210
босату пешін таңдаймыз.
Қажетті жабдықты есептеу жабдықтың қажетті жұмыс уақыты n мен
жабдықтың нақты жұмыс уақытының қорынан FД бастап әрбір операция үшін
жүргізіледі.
K=n FД (3)
n=QP (4)
мұндағы, Q - өндірістің жылдық көлемі, кг;
P – пештің өнімділігі, кгсағ.
Q=100 000·0,065 кг = 6500 кг
Жабдықтың сағат бойынша жылдық жұмыс уақытының қоры
Fд =(365-В -П) ·C·t·Kр (5)
мұндағы, В – демалыс күндер саны;
П – мейрам күндер саны;
С – алмасулар саны;
t – сағаттық алмасулар ұзақтығы;
Kр – 0,9-ға тең жабдықты қолдану коэффициенті.
Fд=(365-104-8) ·1·8·0,9=1821.6 сағ
Босату және шынықтыру пеші үшін Р=250 кгсағ формулаға қоя отырып ,
аламыз:
n= 6500250=260 пешсағ
формулаға қоя отырып, жоғары босату мен қалыптандыру үшін жабдық санын
табамыз
К=2601821,6=0,141
Шынықтыру үшін 1 пеш және төменгі босату үшін 1 пеш аламыз, өйткені
пештердің өнімділігі бірдей.
Жабдықтың жүктелу коэффициенті формуламен анықталады
Кж=(КесКқаб) ·100% (6)
мұндағы, Кес – жабдықтың есептелген саны;
Кқаб – жабдықтың қабылданған саны.
Бұл жерден:
Кж=(0,141) ·100%=14%
Жабдығының ступицаны үшін өнімділігі 49 данасағ және 130 кгсағ
тең.
n=6500130= 50пеш-сағ.
K=501821 сағ =0,2
Олай болса, беттік шынықтыру үшін бір жабдықты аламыз.
Kж=(0,21) ·100%=20%
Сонымен шынықтыру 1 пеш және төменгі босату үшін 1 пеш аламыз.
1.3.2. Бұйымды термиялық өңдеу операциясының уақыт шамасын есептеу.
Термиялық өңдеу процесінің ШХ15 болатынан жасалған ступицаны
шынықтыру 850оC температурада жүргіземіз және төменгі температуралы босату
өткіземіз. Босату температурасы 200оC. Ступицаның қаттылығы HВ 185 - дан
кем болмау керек. Алдымен бөлшектің геометриялық өлшемдерін ( S ) табамыз.
ШХ15 хромды болатынан дайындалатын ступицаны шынықтыруға ұшырытамыз.
Шынықтыруды алдын ала пешті 850оC дейін суытып алып жүргіземіз.
Шынықтырылған тісті дөңгелекті 180оС температурада төменгі температуралы
жұмсартуға ұшыратамыз. Беткі қабатындағы қаттылығы НRC 52, егер суықпен
өңдесек 60 – 62, ал өзегіндегі қаттылығы НRC 20-35 болады.
Көмітектендірілген қабаттағы макроқұрылымы ұсақ карбидтердің қосылысы
бар ұсақ мартенситтен және аустениттің аз санынан (15 – 20 %), өзегі аз
көміртекті мартенситтен тұрады.
Орындалатын термиялық өңдеудің уақыт нормасын анықтау үшін, жылу
беретін процесті сипаттайтын Био Критерийін анықтаймыз:
(7)
мұнда: - көміртекті және легірленетін болаттар үшін, жылу беру
коэффициенті, 140 Вт(м2,град).
- жылу өткізгіштік коэффициенті, барлық болаттар үшін – 25
Вт(м.град).
- геометриялық өлшемінің сипаты, цилиндр үшін қабырға қалыңдығы.
Зерттелетін бұйым үшін:
Био критерийі болғандықтан, қыздыру уақытының есебін жұқа
денелер үшін берілген формуламен есептеуге болады.
Бұйымның қыздыру температурасы шыңдауға қыздыру
температурасының уақытымен келесі берілген температура мен және
изотермиялық ұстау температурасын қосқанға тең:
=+ (8)
көлемі болаттың химиялық құрамына тәуелді және бұйымның
термиялық өлшеміне байланысты емес;
- бұйымның өлшеміне және конфигурациясына,қыздыру
қондырғыларының түріне және қыздыру ортасына,сонымен бірге болаттың
химиялық-физикалық қасиеттеріне.
Жалынды пештерде қыздырғанда К=1минмм; электр пешінде – 1,5 – 2,0;
ал тұзды ванналарда – 0,5; қорғасынды ванналарда – 0,1 – 0,15минмм.
Негізгі қыздыру уақытын дәл табу формуласы былай болады:
=k·, (9)
Мұндағы v – бұйымның көлемі,см3;
F – бұйымның беті,см2;
K – коэффициент,минсм.
қатынасы дененің геометриялық көрсеткіші деп аталады.
W=см. (10)
W формулаға қойғаннан кейін мынаны аламыз:
=k·w (11)
Түрлі денелердің геометриялық параметрлерін төмендегі формулалар
бойынша есептеп шығарамыз:
жан – жағынан қыздырылатын цилиндр үшін,
см. (12)
Мұндағы D – сыртқы диаметрі,см;d – ішкі диаметр,см.
(13)
8500С температурасы кезіндегі бірінші қыздыру уақытын анықтаймыз.
(14)
мұндағы: - дененің салмағы, кг;
- меншікті жылу сыйымдылығының орташа коэффициенті 0,67
кДж(кг·град);
- орташа жылу беру коэффициенті, 140 Вт(м2·град)
- активті аудан, м2
- пештің температурасы, оС
- шынықтыру температурасы, оС
- бастапқы бөлме температурасы, оС
Шынықтыру үшін қажетті қыздыру уақыты:
0,19 = 11 мин.
Шынықтыру температурасында ұстау уақыты:
= (15)
==30мин
Осыдан кейін шынықтыруды 3000С температураға дейін, 1500Cсек
суытамыз. Суыту уақытын былай анықтаймыз.
сек
Болаттың термиялық өңдеуінің соңғы операциясы, төменгі температуралы
жұмсарту. Оны 200оС жүргіземіз. Беткі қабаттағы шынықтырылған мартенситті
құрылымды, босатылған мартенситті құры- лымға ауыстырып, кернеуді жояды.
Жұмсарту кезіндегі қыздыру уақыты:
0,10 · 2,3 · 0,27 = 0,062 · 60 = 4мин
Төменгі жұмсарту кезінде электр пешіндегі ұстау уақыты мынаған тең.
Тұ = 2,5 сағ+1мин·1мм шартты қалыңдығына тең.
=2,5 сағ+0,18 сағ = 1,5 сағ
Жұмсартудан кейін суыту уақыты 1000Cсағ:
2 cағ
1.3.3 Жобалау бөлімінде қолданылатын жабдықтың (агрегаттар,
пештер) сипаттамасы
СШЗ 6.1210 шахталы муфельсіз электр пеші.
Өнеркәспте ұсақ детальдарды өңдеу үшін муфелсіз шахталық
электрпеші кеңінен қолданылады. Бұл пештің ерекшелігі мынада: ол 250 – 950
0С температура аралығында істей береді, яғни онда шынықтыру мен жасытудың
түрлі операцияларын, сондай – ақ химиялық – термиялық өңдеуді жүргізуге
болады.
СШЗ 6.1210 электр пешінің жұмысы мен құрылғысы
Электр пеш айнымалы үш фазалы ток желісінен қоректенеді.
Қойылатын электр пеште термоөңдеу процесінің жанбайтын газдың
қорғаныс атмосферасы ретінде тазартылған азот, эксогаз, азотсутекті қосылыс
(4% кем емес жанатын компоненттер) ретінде және т.б. қолданылуы арқылы
жүргізілуі мүмкін, сонымен қатар олармен жұмыс істеу кезінде техникалық
қауіпсіздік ережелерін сақтау шарттары кезіндегі жанатын газ (эндогаз)
қолданылуы мүмкін.
Экзотермиялы және эндотермиялы атмосфераны дайындау үшін газдың,
газ – газ құбырының мөлшерін бақылау қоспасын алу үшін газдық –
дайындамалық құрылғы болуы қажет.
Электр пештің жұмыс тәртібі
Бастапқы жағдай – электр пеш жұмысқа дайындалған,қақпағы жабылған,
қыздырғыштар қосылған, желдеткіштің мойынтірегін суыту үшін арналған су
берілген, басқару шкафындағы әмбебап ажыратып – қосқыш “0”-ге
қойылған(қосылған).
Автоматты потенциометрлердің термореттегіш қондырғысын
технологиялық процеске сай температураға орнату.
Сары түсті HL3 лампасы мен сиренаны қосатын болатты байланыстарды
технологиялық процеспен берілетін температураның минималды мәніне қайта
реттеу.
Басқарудағы QF1 автоматты қосқыштарды қосу. Бұл кезде шкафтың
панелінде HL2 жасыл түсті, HL3 сары түсті сигналдық лампалар жанып, сирена
қосылады, SBбатырмасына басқан кезде сигнал алынады. Схема жұмысқа
дайындалған.
Желдеткішті SB4 басқару батырмасымен қосу. Бұл кезде HL4 ақ ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz