Технический проект участка термической обработки контактной пружины из цветного сплава БрБ2

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 10 Июня 2014 в 16:21, курсовая работа

Краткое описание

В данном курсовом проекте проектируется термический цех на основе данных ОАО «Нител».
Контактная пружина может быть использована в радиосвязи, радиолокации и радионавигации при конструировании устройств с применением диодов.
Проектируемое отделение термообработки изделий включает в себя участок нанесения гальванических покрытий с ПТО и ОТО, последующей механической обработкой и контролем качества.
Главной задачей проекта являются правильно спроектированное термическое отделение, отвечающие всем строительный нормам, правилам по технике безопасности.

Содержание

Введение 3
1.Годовая производственная программа 4
2.Требования к изделию 5
3. Обоснование выбора марки материала 6
4. Разработка технологического процесса термической обработки на проектируемом участке 7
5.Выбор источника нагрева 11
6.Расчет количества оборудования 14
7.Сводная ведомость 16
8.Расчет закалочного бака 17
9.Расчет расхода электрической энергии 18
10. Площадь и планировка участка. Краткие сведения о здании цеха 24
11. Сменность работы участка и определение потребности в рабочей силе 25
Вывод 28
Список литературы 29

Скачать в ZIP архиве (597.31 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Вложенные файлы: 1 файл

курсач.docx

— 605.80 Кб (Скачать файл)

 

   

Т =

k *G*c*m

ln

tп - tмн

        
   

Fм* Ае

tп - tмк

        
 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для определения времени нагрева под закалку

  
 

( 1-й подогрев, 2-й подогрев, окончательный  нагрев).

    
 

1-й подогрев

              
 

G -вес деталей в печи,кг =

0,006

          
 

tп - температура печи,К =

1023

          
 

tмн - начальная температура металла, К

293

      
 

tмк - конечная температура  металла, К

1003

      
 

k - к-т несимметричности нагрева

      
 

m - к-т, учитывающий массивность изделия 

Bi =

0

  
 

Тепловоспринимающая поверхность тела, м^2

0,009

    
                   
 

к-т m для тел различной формы (см. критерий Bi)

   
 

пластина

цилиндр

шар

      
 

1

1

1

      
                   
 

k

c

m

G

Fм

Ае

tп

tмн

tмк

 

1,5

4,19

1

0,006

0,009

158,09

1023

293

1003

                   
 

1-й член

2-й член

Т, ч.

Тобщ, ч.

          
 

0,03

3,60

0,10

0,11

          

Расчетное время для закалки деталей составит 6 мин.

      1. Время нагрева под старение выбираем по технологии 2.5 ч.

Рассчитаем время нагрева для старения

Массивность тел определяется безразмерным критерием Био

    
   

Bi = (Ае* S)/л, где 

              
 

Ае = Ак + Ал

                
 

Ак = 10-15 Вт/(кв.м * К)

            
 

Ал =0,03 Спр * (Тп/100)^3

              
   

Со

            
 

Спр =                                                 

[1/ем] + [Fм/Fп (1/еп - 1)]

    

Fп =

0,36

м^2

  
 

Со = 5,7 Вт/ кв.м *К^4

      

Fм =

0,009

м^2

  
 

еп  =

0,9

        

Тм =

293

К

  
 

ем  =

0,8

                
 

Ак

Тп,К

Fм

Fп

Fм/Fп

1/еп-1

Спр

Ал

Ае

  
 

12,00

593,00

0,01

0,36

0,03

0,11

4,55

28,46

40,46

  
                     
 

S = k *h

        

k

h

S

  
 

k = 1,0…2,0

к-тнесиммметричности нагрева

1,50

0,000

0,000

  
 

h - половина прогреваемой толщины  изделия, м

        
 

л для монолитных загрузок берется из справочника =

84

                     
 

Ае

S

л

Bi

            
 

40,46

0,00

84,00

0,00

            
                     
 

Так как Bi< 0,25, то при расчете времени нагрева используем формулу

 
 

для теплотехнически тонкого тела.

            
 

Так как Bi> 0,5, то при расчете времени нагрева используем формулы

 
 

и графики для теплотехнически массивных тел.

      

 

   

Т =

k *G*c*m

ln

tп - tмн

        
   

Fм* Ае

tп - tмк

        
 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ для определения времени нагрева под закалку

  
 

( 1-й подогрев, 2-й подогрев, окончательный  нагрев).

    
 

1-й подогрев

              
 

G -вес деталей в печи,кг =

0,027

          
 

tп - температура печи,К =

593

          
 

tмн - начальная температура металла, К

293

      
 

tмк - конечная температура металла, К

573

      
 

k - к-т несимметричности нагрева

      
 

m - к-т, учитывающий массивность изделия 

Bi =

0

  
 

Тепловоспринимающая поверхность тела, м^2

  

0,0405

    
                   
 

к-т m для тел различной формы (см. критерий Bi)

   
 

пластина

цилиндр

шар

      
 

1

1

1

      
                   
 

k

c

m

G

Fм

Ае

tп

tмн

tмк

 

1,5

4,19

1

0,027

0,0405

40,46

593

293

573

                   
 

1-й член

2-й член

Т, ч.

Тобщ, ч.

          
 

0,10

2,71

0,28

0,24

          

 

Время по расчётам составит14 мин.

 

 

Время нагрева деталей

Деталь

Вид термической обработки

Интервал температур, °С

Расчетное время нагрева

Критерий БИО

Общая масса в печи, кг

Пружина контактная БрБ2 0,3*8 (мм)

Закалка

750

6 мин

0

0,006

Старение

320

14

0,027

Пружина контактная БрБ2 0,3*12 (мм)

Закалка

750

8 мин

0

0,008

Старение

320

17 мин

0,036

Пружина контактная БрБ2 0,3*14 (мм)

Закалка

750

11

0

0,01

Старение

320

19

0,045


 

 

 

 

 

5.Выбор источника нагрева

Для нагрева мелких и средних деталей в термических цехах при индивидуальном и серийном производстве применяют печи, работающие на жидком и газообразном топливе, а также с применением электроэнергии.Электрическая энергия не является топливом,  но легко превращена в тепло. 

Применение электронагревательных устройств всех видов в промышленности расширяется, т.к. имеет ряд преимуществ:

- простота включения и остановки;

- относительно простая схема  регулирования температуры в  пределах ±3-5ºС;

- возможность использования контролируемых  атмосфер;

- отсутствие дымососных систем.

Источник нагрева  на проектируемом участке - это электричество.

  1. Для термической обработки проволоки из сплава БрБ2 применяется вертикальная шахтная печь ПШЗ 2.3/10.

Печь шахтная для закалки бериллиевых бронз ПШЗ 2.3/10 с вертикальной загрузкой предназначена для нагрева под закалку трубок из бериллиевых бронз или особо тонкостенных деталей (сильфоны, мембраны и т.д.) до температуры 1000°С в специальном контейнере. 
Печь имеет вертикальную (шахтную) проходную конструкцию и три зоны нагрева, что обеспечивает получение изотермического участка нагрева в средней зоне. Наружный патрубок и нижняя часть нержавеющего муфеля погружены в бак с водой, находящийся под печью и образуют гидрозатвор, который не допускает проток холодного воздуха через рабочее пространство печи.Верхняя часть муфеля, выходящая наружу, закрывается двумя раздвижными крышками с теплоизоляцией. В верхней части печи установлен также механизм сброса контейнера, управляемый электромагнитной защелкой.Контейнер с деталями на специальной подвеске помещается в среднюю рабочую зону муфеля.По сигналу окончания отсчета заданной выдержки времени контейнер автоматически сбрасывается в бак с водой до полного остывания.Электропечь имеет электронное управление нагревом с цифровой индикацией температуры, комплектуется термоконтроллером для установки температурного задания в зонах печи, а также термоконтроллер обеспечивает поддержание требуемых режимов нагрева в каждой зоне печи. Для измерения и цифровой индикации температуры в зонах печи предназначены три измерителя-регулятора. При обрыве термопары и превышении температуры срабатывает защита, отключается напряжение на нагревателях.Все необходимое силовое и регулирующее оборудование смонтировано в пульте управления электропечи.

Технические характеристики шахтной печи для закалки бериллиевых бронз ПШЗ 2.3/10: 

Размер зоны равномерного нагрева (средняя зона муфеля) шир*дл*выс, мм - 200*200*300;

Габаритные размеры шир*дл*выс, мм - 1120*1120*2000;

Мощность/напряжение , кВт/В - 15/380

Масса печи, кг: 200.

  1. Для старения применяется  СШЗ-6.6/7И3.

Мощность - 37,2 квт. Ном. Температура - 700 o С. Масса садки - 650 кг. Рабочее пространство -  600х600 мм. Масса 1890кг.

  1. Для навивки и нарезки пружины применяется  станок - мультиформер CNC-650 (толщина проволоки от 0,3 до 5,0 мм)

В таких станках в процессе навивки пружины вращаются в различных плоскостях, благодаря чему можно сформировать зацепы различной пространственной конфигурации. Контролировать расположение зацепов пружин позволяет встроенная система контактных датчиков. Таким образом, на одном станке можно выпускать широкий ассортимент продукции от булавок до торсионных пружин, а современная оснастка и программное обеспечение позволяют изготавливать изделия высокого качества.

  1. Универсальная гальваническая линия

Универсальная гальваническая линия предназначена для получения прецизионных однослойных и многослойных гальванических покрытий из меди, никеля, олово-висмута, олово-свинца, золота, серебра и других металлов с заданными функциональными свойствами. Взаимозаменяемые гальванические модули смонтированы в установках обеспыливания типа "Лада". Гальваническая линия включает в себя:

  • Установку предварительной подготовки поверхности, предназначенной для обезжиривания и декапирования поверхности. Принцип работы заключается в периодическом перемещении кассеты из ванны в ванну с последовательным выполнением технологических операций: 
          1. химическое обезжиривание; 
          2. горячая промывка; 
          3. холодная промывка; 
          4. декапирование.
  • Установку гальванического осаждения металла: 
          1. гальваническое осаждение металла; 
          2. улавливание; 
          3. струйная промывка; 
          4. сушка.

Модульный принцип построения гальванической линии позволяет легко адаптировать ее для получения различных видов покрытий.

Объем ванн, л

до 20

Ток, А

0,01-10,00

Температура, °С

до 80

Материал: 
- ванны обезжиривания, ванны сушки - нержавеющая сталь; 
- ванны декапирования, промывки, улавливания, гальванического осаждения металла -полипропилен; 
- ванны гальванического осаждения золота -фторопласт. 
Источник питания - программируемый. Фильтрация растворов до 5 мкм. Сушка - подогретым азотом. Габаритные размеры линии, по согласованию с заказчиком.



  

Информация о работе Технический проект участка термической обработки контактной пружины из цветного сплава БрБ2