Разработка сквозной технологии производства пружин
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
ливоемость (для равномерной термообработки по всему обьему), отсутствие склонности к поверхностному обезуглероживанию при термообработке и т.д. Перечисленные требования в сочетании со степенью ответственности пружины и экономическими соображениями.
Должны учитываться конструктором при назначении материала
Для изготовления пружин применится стальная углеродистая проволока холоднотянутая проволока круглого сечения от 0,14 до 8 мм, стальная пружинная холоднокатаная лента, качественная рессорно-пружинная горячекатаная сталь, сплавы цветных металлов.
В тех случаях, когда диаметр проволоки превышает 8 мм либо к ней предьявляются какие-нибудь особые требования, применяют качественную рессорно-пружинную сталь, технические условия на которую регламентированы ГОСТ 14959-69. Навивку пружин из этой проволки производят либо в холодном состоянии (в этом случае проволку перед навивкой тщательно отжигают), либо в горячем (тогда предварительная термообработка не требуется). После навивки пружины подвергаются термообработки - закалке и отпуску.
Выбор материала для изготовления цилиндрических пружин сжатия и растяжения из стали кругового сечения необходимо производить в соответствий и с ГОСТ 13764-68. Этот стандарт, однако, не распространяется на пружины работающие при высоких температурах).
Основываясь на ГОСТ 13764-68: в легковом автотранспорте (в подвеске) лучше всего использовать сталь марки : 60С2ГФ, а также её заменители 50ХФА,50ХГФА
Таблица 2 Химический состав в процентах стали марок 50ХФА, 50ХГФА, 60С2ГФ.
Сталь 50ХФА
CSiMnNiSPCrVCu0.46 - 0.540.17 - 0.370.5 - 0.8до 0.25до 0.025до 0.0250.8 - 1.10.1 - 0.2до 0.2Сталь 50ХГФА
CSiMnNiSPCrVCu0.48 - 0.550.17 - 0.370.8 - 1до 0.25до 0.025до 0.0250.95 - 1.20.15 - 0.25до 0.2
Сталь 60С2ГФ.
CSiMnNiSPCrVCu0.56 - 0.641,4 - 1.80.4 - 0.7до 0.25до 0.025до 0.0250.9 - 1.20.1 - 0.2до 0.2
Мы выбираем марку стали 60С2ГФ - эта сталь содержит в себе 0,6% углерода, 2% содержания кремния, а марганца и ванадия менее одного процента! Стали с содержанием марганца в малой степени подвержены поверхностному обезуглероживанию, благодаря чему диаметр заготовок может достигать 20 мм. Также в этой стали содержится кремний, который снижает склонность к образованию трещин и повышает предел упругости. А введение в сталь ванадия способствует повышению механических характеристик вообще и усталостной прочности в особенности, а также снижению склонности к обезуглероживанию.
Наряду с химическим составом большое влияние на работоспособность пружин оказывает качество поверхности проволоки, не гладкая поверхность, трещины, закаты, раковины, ржавчина и другие дефекты снижают усталостную прочность и могут свести на нет эффективности применения пружинных материалов.
2.РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ
После переработки руды в доменной печи горячий металл поступает в кислородный конвертор, где производят жидкий металл с разливкой в слитке. Слиток подвергают предварительной термической обработке, которая состоит из высокого отпуска. Проходит снижение внутреннего напряжения и снижение твердости. Далее производится горячая прокатка(заготовка-слиток становится заготовкой-прутком) и затем идет обработка металла давлением. Заготовка поступает на сортовой стан с круглым сечением. После выхода из сортового стана мы имеем пруток-заготовка круглой формы, которую можно передавать на механическую обработку
После обработки металла давлением идет механическая обработка. Она заключается в том, что прокатанный пруток круглого сечения из пружинной стали марки 60С2ГФ подвергают следующим операциям.
Первая операция - обработка прутков на токарных линиях до нужного диаметра, со снятием верхнего обезуглероженного слоя.
Вторая - нагрев и навивка спиралью. Затем - закалка и отпуск. Потом дробеструйная обработка: в специальной камере пружины обстреливают потоком мелкой стальной дроби - так очищают от окалины, упрочняют поверхностный слой и повышают усталостную прочность.
Следующий этап - холодная осадка, или заневоливание пружин. Их трижды сжимают до соприкосновения витков, после чего длина уменьшается примерно на 18 мм от первоначальной.
Заключительная операция - контроль статической нагрузки. Сжав пружину с определенным усилием, измеряют ее длину.
Схема 1.1. Выбранный технологический маршрут изготовления детали.
3. ГОРНО-РУДНЫЙ ЭТАП
Изготовления распределительного вала производится из выбранной нами Сталь конструкционная рессорно-пружинная. 60С2ХФА, как и любая другая сталь, проходит изначально этап переработки руды, полученной на первом и основном этапе производства какой-либо стальной детали.
Горно-рудный этап заключается в добычи руды - минеральных ископаемых, содержащих металл в виде оксидов или сульфидов, пустую породу (кварц, песок, глина) и различные примеси (к полезным можно отнести марганец, хром, никель, ванадий, вольфрам, молибден, а к вредным - серу, фосфор, мышьяк, цинк, свинец и, в большинстве случаев, медь); и последующей ее обработке.
Классификаций руд по содержанию в них основного металла - железа:
Железные с содержанием основного металла (железа) около 70%:
Красный железняк (около 70% содержание железа);
Бурый железняк (50-70% содержание железа);
Шпатовый железняк (30-40% содержание железа;
Марганцевые с содержанием железа 20-50% и марганцем - 30-40%.
Руда, используемая в домне без предварительного спекания, должна быть механически достаточно прочной. так называемые мартеновские руды, вводи