Проектирование участка объемного упрочнения детали типа штамп в условиях «ГЗ СИиТО» на программу выпуска 2012 г

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра «Материаловедение  в машиностроении»

 

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА 

 к курсовому проекту  на тему:

«Проектирование участка  объемного упрочнения детали типа штамп  в условиях «ГЗ СИиТО» на программу выпуска 2012 г.»

 

 

 

 

 

Руководитель                              Стефанович В.А.

                «__» __________2011г.

 

Исполнитель,                                 Бугаев С.В.

студент гр.104518                              «___» ________2012г.

 

 

 

 

Минск 2012

РЕФЕРАТ

 

С.- 34, рис. - 5, табл. - 8, исп. ист. - 4.

ШТАМП, ОБЪЕМНОЕ УПРОЧНЕНИЕ, СТАЛЬ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, ПЛАНИРОВКА, СТРОИТЕЛЬНЯ ЧАСТЬ.

Цель курсового проекта  – разработать технологический  процесс, планировку и спроектировать участок объемного упрочнения детали типа штамп в условиях «ГЗ СИиТО».

В курсовом проекте последовательно  разработаны основные этапы проектирования участка объемного упрочнения детали типа штамп, расчет программы цеха, выбор марки стали, расчет производительности оборудования  и определение его количества, разработка планировки, проектирование технологического процесса, теплотехнический расчет оборудования и строительная часть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

РЕФЕРАТ 3

Введение 5

1. РАСЧЕТ ПРОГРАММЫ ЦЕХА 7

2. ВЫБОР МАРКИ СТАЛИ. 9

3. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ 10

3.1 Расчет производительности 10

3.2 Расчет количества оборудования 14\

4. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА 16

5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ ЦЕХА И РАЗРАБОТКА ПЛАНИРОВКИ 20

6. ТЕПЛОВОЙ РАСЧЕТ ОБОРУДОВАНИЯ 22

6.1 Сравнительный расчет потерь тепла теплопроводностью через футеровку печи. 22

6.2 Определение суммарных тепловых потерь 38

7. СТРОИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ 33

Литература………………………………………………………………………..............34

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

РУП «Гомельский завод  специнструмента и технологической оснастки» располагает персоналом и производственными мощностями, позволяющими с успехом решать встающие перед предприятиями задачи. На заводе работает более 1000 человек, являющихся высококлассными специалистами в области изготовления инструмента, приспособлений и оснастки.

  РУП «Гомельский завод специнструмента и технологической оснастки» сегодня это:

- инструментальный цех  №1 - специализируется на выпуске  пресс-форм, литейной оснастки, горячих  штампов, запчастей к штампам,  измерительного инструмента;

- инструментальный цех  №2 - специализируется на выпуске  штампов холодных, сварочных и  механических приспособлений;

- инструментальный цех  №3 - специализируется  на выпуске  режущего инструмента;

- кузнечно-термический цех  - осуществляет производство заготовок  и термообработку изделий.

 Все цеха завода  оснащены современным оборудованием,  предназначенным для изготовления  продукции высокой сложности.  Всё это, а так же применение  современных обрабатывающих центров,  станков с электроэрозионной  обработкой материалов, позволяет  выполнить сложнейшие заказы  с точностью изготовления   оснастки и   инструмента от 0,01 до 0,005 мм  в  короткие  сроки   и с высоким качеством, что  соответствует главной цели,   внедрённой     на предприятии    Системе     Менеджмента      Качества         ISO9001-2001.

  Признанное в Беларуси как стабильное предприятие, занимающее одно из ведущих мест в индустриальной Беларуси, РУП «Гомельский завод специнструмента и технологической оснастки» тесно сотрудничает с фирмами из Литвы, Эстонии, Латвии, России, Украины имел опыт выполнения заказов для США, Туниса, Германии, Израиля.

      Предприятие  производит:

 - практически все виды технологической оснастки (штампы холодные и

 горячие, пресс формы  для литья резины, пластмассы  и цветных металлов,

 модельная оснастка  для литейного производства, приспособления  сварочные и механические);

 - металлорежущий инструмент (развёртки, зенкера, метчики, резьбовые

 ролики, протяжки  (до 2000 мм. длинной), резцы, фрезы и др.);

  - контрольно-измерительного инструмента (гладкие, резьбовые, конусные

 и шлицевые пробки  и кольца, скобы и шаблоны);

- нестандартное оборудование  для различных производств;

- специнструмент по чертежам заказчика;

- товары народного потребления.

  Сегодня завод выпускает не только продукцию инструментальной направленности, но и чисто машиностроительную: машины и приспособления для льнопредприятий (модуль куделеприготовительный МКП-1Л, рулоноразмотчик льна МР-1400, машина  слоеформирующая МС-6.97, вальцы для мяльно-трепального агрегата типа МТА-1Л).

 Предприятие оказывает  услуги  по ремонту льноперерабатывающего оборудования любой сложности, термообработке, гальванопокрытию, вакуумному напылению (нитрид титана).

 Кроме того, РУП «Гомельский  завод специнструмента и технологической оснастки» готов по желанию заказчика не только изготовить продукцию, но произвести разработку необходимой технической документации на высококачественном уровне, используя CAD/CAMсистему-PRO/Engineer.

 РУП «Гомельский завод  специнструмента и технологической оснастки» - современное, динамично развивающееся предприятие, готовое к сотрудничеству во всех областях своей деятельности.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. РАСЧЕТ ПРОГРАММЫ ЦЕХА

 

Производственной программой цеха называется перечень деталей, полуфабрикатов, которые должны быть обработаны в  течение года.

Определим деталь-представитель  следующим способом: по приблизительно равной массе детали.

Масса детали-представителя  определяем по формуле:

М_{пр= ,}

где М_пр - масса детали-представителя, кг;

N -количество деталей в группе;

М_i -масса каждой детали, кг;

Таблица 1-Подетальная ведомость.

№	Наименование детали	Марка стали	Габаритные размеры	Вес	Шт/год	т/год
1	Шамп	5ХНМ	l=800  b=600 h=400	300	100	30
2	Шамп	5ХНМ	l=1000  b=600 h=400	420	115	48,3
3	Шамп	5ХНМ	l=950  b=780 h=650	470	110	51,7
4	Шамп	5ХНМ	l=1000  b=800 h=600	490	105	51,45
5	Шамп	5ХНМ	l=880  b=660 h=500	360	120	43,2
6	Шамп	5ХНМ	l=700  b=560 h=400	250	116	29
7	Шамп	5ХНМ	l=950  b=600 h=520	410	114	46,74
8	Шамп	5ХНМ	l=790  b=660 h=500	330	130	42,9
9	Шамп	5ХНМ	l=800  b=560 h=380	270	125	33,75
10	Шамп	5ХНМ	l=830  b=570 h=400	300	105	31,5
Всего:					1140	408,54

 

М_пр= кг.

Таким образом, деталью-представителем выбираем штамп массой 360 кг.

Производственная программа  штампа представлена в таблице 2.

 

Таблица 2-Производственная программа.

Наименование  детали	Марка  стали	Габаритные  размеры, мм	Вес, кг	Годовая программа
				Шт.	Тонны
Шамп	5ХНМ	l=880  b=660 h=500	360	120	43,2

 

 

 

 

 

 

2. ВЫБОР МАРКИ СТАЛИ.

 

Выбор марки стали осуществляется путем сравнения свойств сталей, приведенных в таблице 3.

Таблица3-Сравнение  механических  свойств  сталей

5ХНМ,9Х,25ХГМ, 5Х3В3МФС.

Марка стали	Заданные свойства
	ס0,2≥1500	סв≥1400	kcu≥300	δ=9
5ХНМ	+	+	+	+
9Х	-	-	+	+
5Х3В3МФС	+	+	-	-

Из приведенных марок  сталей выбираем ту, которая наиболее соответствует требуемым свойствам-5ХНМ. Химический состав и температуры критических точек приведены в таблицах 4  и 5.

Таблица 4-Химический состав стали 12ХН3А.

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Mo	Cu
0.5 - 0.6	0.1 - 0.4	0.5 - 0.8	1.4 - 1.8	до   0.03	до   0.03	0.5 - 0.8	0.15 - 0.3	до   0.3

Таблица 5-Температура критических  точек стали 12ХН3А,˚C

Ac1	Ac3	Ar3	Ar1	Мн
730	780	640	610	230

 

 

 
Свариваемость: не применяется для  сварных конструкций.

Флокеночувствительность: чувствительна.

Склонность к отпускной  хрупкости: не склонна.

3. РАСЧЕТ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ И КОЛИЧЕСТВА ОБОРУДОВАНИЯ

1. Расчет производительности

 

Камерная печь - печь с  близкими по значению длиной, шириной и высотой рабочего пространства и с одинаковой во всех его точках температурой, предназначенная для нагрева или термической обработки материалов. Типичный представитель камерной печи для нагрева - нагревательный колодец. Из термических камерных печей известны камерные печи с выдвижным (выкатным) подом, камерные печи с неподвижным подом (с внешней механизацией) и колпаковые печи. Одно из основных отличий режимов нагрева и режимов термообработки в близких по конструкции печах состоит в том, что в термических печах часто реализуется режим: при заданном законе изменения температуры поверхности металла. Такой режим выдержать на практике гораздо труднее, т.к. он предполагает постоянную корректировку температуры печной атмосферы во времени.

Преимущество камерных печей - их универсальность в создании разнообразных температурно-временных  условий. Недостатки:

большие потери теплоты на аккумуляцию кладкой при периодических  загрузках - выгрузках металла;

печи не отвечают требованиям  поточного производства.

Поэтому камерные печи применяются  там, где нельзя использовать проходные  печи, например, при сложных режимах  термообработки, типа отжига.

Следует отметить особенности  работы горелок в камерных термических  печах.

Во-первых, в рабочем пространстве наблюдаются низкие рабочие температуры, находящиеся на уровне температуры  воспламенения топлива и ниже. Поэтому для обеспечения стабильной работы горелок их надо оснащать запальниками (чаще электрическими).

Во-вторых, в камерной термической  печи сильно изменяется (в 10-20 и более  раз) тепловая мощность и, соответственно, расход топлива. В период нагрева  мощность максимальна, а в период выдержки может упасть почти до нуля. Стандартные же горелки нагревательных печей допускают регулирование  расхода газа в диапазоне 1:4. Поэтому  на камерных термических печах должны устанавливаться специальные горелки  с широким диапазоном регулирования (1:10, 1:20 и выше).

В-третьих, в камерных термических  печах, как правило, недопустима  работа горелок непосредственно  в рабочем пространстве, т.к. это  вызывает неравномерность нагрева  садки от факела. Поэтому горелки  устанавливают или в подподовых топках или в форкамерных топках. Форкамерные топки - небольшие топки в боковых стенах для предварительного сжигания топлива с коэффициентом расхода воздуха 0,8. От этих топок дым вводится в рабочее пространство с помощью инжекционных устройств за счёт высокоскоростных струй воздуха, что создаёт хорошую циркуляцию дыма, омывающего садку.Полный календарный фонд работы оборудования: