|
для закалки мелких и средних деталей. Размеры баков в плане (в мм): 60х700,
700х1200. Глубина баков около 1000 мм. В немеханизированных баках все
процессы по передаче деталей в бак, перемещению в баке и выдаче их из бака
выполняют вручную. Ориентировочный объем закалочной жидкости в баке
составляет 15 л на 1 кг охлаждаемых деталей. Для крупных деталей (штампы,
валы и т. п.) размеры закалочных баков могут достигать нескольких метров.
При определении объема закалочного бака и его размеров следует
учитывать, что для обеспечения: равномерных условий охлаждения деталей над
ними и под ними должен быть слой закалочной жидкости толщиной не менее
100мм. Кроме того, уровень закалочной жидкости должен быть, от края бака на
расстоянии не менее, чем 100—150 мм.
Для закалки деталей, применяют баки (рис.19) с механизированным
перемещением закалочного стола, на который устанавливается поддон с
нагретыми деталями. При помощи пневматического подъемника стол может
опускаться и подниматься в баке.
Установка для обработки холодом.
[pic]
Для охлаждения небольшого числа отдельных деталей, например, режущего
инструмента, калибров и других изделий из высоколегированной стали
применяют камеры полезным объемом 0,1—1,0м3. Камера шкафная (КТХ)
оборудована компрессорной установкой, обеспечивающей охлаждение до —100°С,
и электронагревателями, позволяющими нагревать камеру до 155°С. На рис.20
показан разрез камеры КТХ. Машинное отделение расположено в нижней части
камеры. Электрические нагреватели расположены под рабочим пространством
камеры. Крыльчатка
Рис.20 Камера шкафная
[pic]
вентилятора, вращаемая электродвигателем, направляет поток воздуха в
воздухоохладитель, в котором размещён змеевик, последовательно соединённый
со змеевиком испарителя, припаянным к поверхности внутреннего корпуса
камеры. Через окно в двери можно при включенном осветительном приборе
осматривать внутреннее пространство камеры.
Моечная машина.
Рис.21 Схема малогабаритной
моечной машины
В термическом производстве используют моечные машины различных типов. На
рисунке 21 показана малогабаритная моечная машина с роликовым подом
конструкции ЗИЛ. На сварной раме установлена моечная камера, вход в которую
закрыт резиновой заслонкой. Контейнер с уложенными деталями устанавливают
на роликовый под. В процессе промывки контейнер совершает возвратно-
поступательные перемещения в моечной камере со скоростью 2,9 м/мин.
Установка для струйно-абразивной обработки деталей.
[pic]
Рис.22 Установка для струйно-абразивной обработки деталей
Струйно-абразивная обработка деталей представляет собой процессы, при
которых рабочий материал (металлический песок, дробь) вводится в струю газа
или жидкости и направляется на очищаемую поверхность. В этом случае
кинетическая энергия, сообщенная абразиву, расходуется на удаление
загрязнений с поверхности обрабатываемой детали. Так как струйно-абразивная
обработка основана на чисто механическом действии абразива, эффективность
обработки увеличивается с увеличением твердости абразива и скорости его
перемещения. На рисунке 22 приведена схема полуавтоматической установки для
струйно-абразивной обработки мелких деталей. Установка состоит из корпуса,
барабана, надсопельного бункера, основного бункера, привода, сопел и
электрошкафа. В корпусе и барабане имеются двери для загрузки деталей. В
верхней части установки помещается вытяжная вентиляция. Внутренняя полость
барабана для обработки деталей облицована резиной. Вращение барабан
получает от электродвигателя через редуктор и цепную передачу.
Работа установки осуществляется следующим образом: в барабан
загружаются очищаемые детали, в бункер — металлическая дробь. Загрузочные
двери плотно закрываются и включается привод вращения барабана. При
вращении барабана дробь захватывается ковшами, прикрепленными к торцам
барабана, и загружается в надсопельные бункера, откуда дробь самотеком
поступает в сопла. Струя сжатого воздуха с дробью направлена в бункер на
детали.
Крупные металлические частицы через отверстия в барабане попадают в
бункер, а мелкие — отсасываются вытяжной вентиляцией. Через 15—20 мин
привод автоматически выключается, барабан останавливается и очищенные
детали выгружаются. В аппаратах для струйно-абразивной обработки наиболее
изнашиваются сопла, из которых с большой скоростью выбрасываются частицы
рабочего материала.
Расчёт количества оборудования.
Определение потребного количества печей для каждой операции:
[pic];
[pic]- потребное время работы печи, печи-час;
[pic]- действительный годовой фонд времени, ч;
[pic]печи-час;
[pic]- оперативное время на термообработку одной садки, ч;
[pic]- количество садок в годовой программе;
[pic]
[pic]- годовая программа выпуска, шт;
[pic]
Определим количество оборудования для всех операций.
Исходные данные: [pic]=200000шт, [pic]=4180ч
1. Для цементации: 2. Для высокого отпуска:
3. Для закалки:
[pic]; [pic]; [pic];
[pic]п/ч; [pic] п/ч; [pic] п/ч;
[pic]; [pic]; [pic];
[pic]; [pic];
[pic];
[pic]. [pic]. [pic].
4. Для обработки холодом: 5. Для низкого
отпуска:
[pic]; [pic];
[pic]п/ч; [pic] п/ч;
[pic]; [pic];
[pic]; [pic];
[pic]
[pic]. [pic].
3 Выбор приспособления
Рис.23 Этажерка
Выбор оборудования зависит от технологии термической обработки,
применяемого оборудования, материалов и габаритов изделия. Так как
приспособление испытывает постоянный перепад температур. Срок их службы
ограничен. В шахтных печах применяются приспособления типа этажерка
(рис.23). этажерки изготовляются из жаропрочной стали марки 36Х18Н25С2. На
этажерку при цементации размещается порядком 70шт.
Выбор методов контроля
Контроль параметров технологического процесса.
Контроль температуры.
Контроль и регулирование температуры в печах проводится с помощью
потенциометров. В настоящее время наиболее совершенным прибором является
электронный автоматический потенциометр КСП-4. Первичным прибором-датчиком
является термопара, тип термопары выбирается в зависимости от рабочей
температуры печи. Марки и технические характеристики термопар приведены в
таблице 4
Марки и характеристики применяемых термопар ГОСТ 6616-74
Таблица4
|Операция|Темпер|Тип |Граду|Материал|Предел |Предел |
| |атура,|термопар|ировк|электрод|измерения при|измерения при |
| |(С |ы |а |ов |длительной |кратковременной|
| | | | | |работе |работе |
|цементац|960 | | |хромель-| | | |
|ия |650 |ТХА |ХА | |50 |1000 |1300 |
|выс.отпу|880 | | |алюмель | | | |
|ск | | | | | | | |
|закалка | | | | | | | |
|обработк|- 50 |термомет|_____|________|______|______|_______________|
|а | |р | |_ | | |__ |
|холодом | | | | | | | |
|низ.отпу|250 |ТХК |ХК |хромель-|50 |600 |800 |
|ск | | | | | | | |
| | | | |копель | | | |
Контроль синтина.
Контроль расхода синтина осуществляется с помощью ротаметра и должен
составлять 6,5...7,2мл/мин или 160...180капель/мин.
Контроль качества термически обработанных деталей.
Контроль качества после термической обработки проводится по ОСТ 10002-
78, группа контроля 2ц.
Контроль внешнего вида.
Проводится внешний осмотр готовых деталей на коробление и изменение
размеров. Контроль внешнего вида проводится на 100%.
Контроль твёрдости термически обработанных деталей.
Твёрдость является одной из характеристик качества цементации.
Твёрдость измеряется после цементации, закалки и низкого отпуска. Контроль
твёрдости проводится по методу Роквелла (ГОСТ 9013-59) на приборе ТК-2
путём вдавливания в зачищенную поверхность алмазного конуса при нагрузке
Р=1470Н. Показания прибора снимают по шкале «С» - чёрного цвета.
Контроль глубины цементованного слоя.
Для контроля глубины цементованного слоя используют пресс Бринеля.
Этот метод заключается во вдавливании в зачищенную поверхность закалённого
шарика диаметром 2,5мм при нагрузке равной Р=187,5Н.
Контроль микроструктуры.
Микроструктуру исследуют на микроскопах, вырезанных из цементованных
и закалённых образцах с помощью специальных шкал, разработанных для данной
стали. Содержание углерода определяется послойным химическим или
спектральным анализом.
7. Возможные виды брака и методы его устранения
Дефекты возникающие при цементации.
1. Трооститная сетка - образуется при внутреннем окислении. Внутреннее
окисление уменьшает содержание легирующих элементов в твёрдом растворе,
повышает критическую скорость закалки. При закалке в масле приводит к не
мартенситному превращению аустенита. Для устранения трооститной сетки за
5...10мин до окончания процесса в печную атмосферу вводят аммиак 2,5...10%.
долговечность деталей можно повысить, устраняя зоны внутреннего окисления
последующей механической обработкой.
2. Обезуглероживание поверхности цементованного слоя - происходит при
подстуживании на воздухе и при отсутствии автоматического регулирования
углеродного потенциала во втором периоде насыщения. Для устранения
обезуглероживания предполагается охладить детали в потоке обработанных
газов.
3. Неравномерная глубина цементованного слоя - является результатом
равномерности температуры в рабочем пространстве или плохой циркуляции
печной атмосферы, при нарушении подачи карбюризатора, понижение
температуры, недостаточной выдержке.
Дефекты при закалке.
1.Недогрев - возникает в том случае, если сталь была нагрета до
температуры ниже критической. Часть сорбита не превращается в аустените, в
результате закалки получается структура имеющая низкую твёрдость. Этот
дефект можно исправить для чего недогретую сталь отжигают, а затем проводят
нормальную закалку.
2.Перегрев - получается, если сталь была нагрета до температуры
намного выше критической или при оптимальной температуре была дана слишком
большая выдержка. При перегреве идёт рост зерна аустенита, мартенсит
становится хрупкостойким. Исправляется отжигом, закалкой
Пережог - получается в том случае, если сталь была недогрета до температуры
близкой к температуре плавления. Пережог характеризуется оплавлением и в
связи с этим окислением металла по границам зёрен, поэтому сталь становится
очень хрупкой. Пережого является неисправимым браком.
Закалочные трещины - возникают в результате резкого охлаждения или нагрева,
перегрева, неравномерного охлаждения, наличие в деталях острых углов, рисок
и п.т.
Пятнистая закалка - возникает если на поверхности детали окалина,
загрязнение, неравномерная структура. В некоторых зонах вместо мартенсита
может быть троостит или сорбит. Этот брак устраняется путём очистки деталей
и перед закалкой проводят контроль стали на однородность.
Дефекты возникающие при отпуске.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
| 
