Разработка технологического процесса для термической обработки нижних рубочных ножей

К основным показателям характеристики печей относятся: габаритные размеры, размеры рабочего пространства, расход топлива в кг/ч или м3/ч (для электрических печей — номинальная мощность в квт), число тепловых зон и их мощность, максимальная Температура в °С, вес в т, производительность в кг/ч.

Камерная печь с выдвижным подом состоит из выдвижного пода, футерованной стенки, ходовой части, подвижных брусов с уплотнением, ячейкообразной части футеровки, стен печи, креплений брусов, зазора и засыпки. Печь работает следующим образом.

В начале в камере печи устанавливается выдвижной под. Затвор, снабженный футерованной стенкой и ходовой частью, закатывается в печь после подвижного пода, образуя зазор, который перекрывается подвижными брусами с уплотнением. Крепления, выполненные в виде шарнирно закрепленных рычагов, несущих металлические рамы подвижных брусов, могут закрепляться на стенах или затворе и обеспечивают плотное прилегание брусов к стенам и затвору по всему периметру уплотнения, В качестве засыпки в ячейкообразной части футеровки применяют материал с малой теплопроводностью.

Выполнение камерной печи с секционным затвором позволяет повысить качество обрабатываемых изделий в печи, так как уменьшены подсосы окисляющих компонентов, и при этом обеспечить равномерный нагрев изделий.

Изношенный затвор печи или его подвижный брус могут быть легко демонтированы и заменены другими, Простота исполнения позволяет изготовить затвор своими средствами и не требует больших производственных площадей для его изготовления и ремонта. Снижение материалоемкости достигается за счет применения каркаса футеровки ячейкообразной формы с засыпкой, что позволяет экономить огнеупорные изделия.

Достоинства и недостатки существующих моделей печей типа ТДО

К достоинствам топливных камерных печей с выкатным подом относят:

• Возможность обрабатывать изделия практически любой массы;
• Использование топливных печей наиболее целесообразно для термообработки крупногабаритных изделий, так как это существенным образом влияет на экономию теплоносителей (по сравнению с электропечами), что в свою очередь благоприятно сказывается на себестоимости продукции.

Недостатки камерных печей с выкатным подом являются:

• Низкий тепловой к.п.д. печи, т.к. при разгрузке подина охлаждается, и приходиться отапливать пустую камеру. Частично этот недостаток можно устранить использованием двух подин, выкатываемых на разные стороны;
• Более сильное окисление нагреваемых изделий, так как достаточно сложно обеспечить полную герметизацию рабочего пространства печи и как следствие устранить подсос воздуха;
• Высокие эксплуатационные расходы , т.к. подина обладает достаточно сложной конструкцией;
• Такая подина исключает прогрев изделия снизу, поэтому садку размещают на подставках для более равномерного нагрева;
• Из-за частых теплосмен, которым подвергается подина в процессе эксплуатации, она обладает невысокой стойкостью.

Камерные с выдвижным подом типа ТДО используются до температур нагрева 1250оС. Данной температуры хватает для большинства таких операций, как нагрев под закалку и различные виды отжига, которые применяются для тяжелых деталей, поковок, слитков.

В промышленной печи с выкатным подом изделия нагревают на поду, который выкатывается из печи на роликах или скатах по рельсовому пути. Использование выкатного пода позволяет ускорить время выполнения промышленных операций, при этом загрузка крупногабаритных изделий осуществляется обычно краном.

 

 

 

 

3.2. Контроль качества

 

Для штампового инструмента в закаленном состоянии параметрами контроля являются:

- твердость;

- структура (величина аустенитного  зерна, карбидная неоднородность (не  выше 1 балла)).

Контролируемые параметры зависят от назначения, марки и массы инструмента. Допускаемое количество Аост < 10 % после отпуска.

Твердость контролируют на приборе типа ТК (по Роквеллу,              ГОСТ 13407-67).

Для массивных изделий  предлагается проводить измерение твердости с помощью переносных приборов, таких как переносной твердомер ТЭМП-2у   (рис. 5.1), который предназначен для экспрессного измерения твердости различных изделий (из стали, чугуна, цветных металлов, резины и др. материалов) в производственных и лабораторных условиях по шкалам Бринелля (НВ), Роквелла (HRC), Виккерса (HV), Шора "D" (HSD), а также для определения пределов прочности и текучести, в том числе по ГОСТ 22761-77. Твердомер переносной ТЭМП-2у является усовершенствованным вариантом твердомера ТЭМП-2 с большим количеством шкал. Твердомер прошел Госиспытания (сертификат № 9315). Переносной твердомер ТЭМП-2у зарегистрирован в Государственных Реестрах средств измерений ГОССТАНДАРТов Украины, Беларуси, Казахстана и в отраслевом Реестре средств измерений МПС РФ под № МТ-021.2000. 

По техническим характеристикам и надежности программируемый твердомер ТЭМП-2у не уступает лучшим зарубежным аналогам. Особенности твердомера:

1. твердомер позволяет проводить измерение твердости деталей, в том числе сложной формы и крупногабаритных изделий, имеющих труднодоступные зоны измерений, при различных пространственных положениях датчика прибора;
2. высокая производительность, простота измерений и обслуживания твердомера;
3. электронный блок твердомера позволяет проводить усреднение результатов измерений, их ввод в буфер памяти и последующий вывод из него на дисплей твердомера или на компьютер, распечатка данных на принтере в виде протокола либо сохранение их в виде файла;
4. твердомер позволяет программировать (калибровать) шкалы твердости с его клавиатуры или при помощи компьютера и программы на компакт-диске. При этом используются поставляемые с твердомером по выбору Заказчика кабели RS 232 (порты СОМ 1 или СОМ 2) или USB (порт COM-3);
5. графический ЖКИ позволяет отслеживать все действия пользователя при работе с твердомером (усреднение, работа с памятью, положение датчика, программирование, разряд батарей, включение и выключение подсветки).

Рисунок 3.1 – Переносной твердомер ТЭМП-2у

После термической обработки детали следует внимательно осмотреть. Те детали, в которых могут образоваться трещины, следует подвергнуть дополнительной проверке. Для обнаружения трещин используют визуальный осмотр или  магнитный дефектоскоп. Испытуемую деталь помещают в дефектоскоп, намагничивают ее и после этого обрабатывают магнитной суспензией, представляющей собой смесь мелкого магнитного порошка с маслом, керосином и т.п. В местах трещин порошок оседает в виде жилок.

Существует и более простой способ обнаружения трещин. Деталь погружают в керосин или горячее масло на 10-20 мин, после чего очищают ее на пескоструйном аппарате или же насухо вытирают тряпкой и с помощью пульверизатора обрызгивают суспензией мела в воде или натирают мелом. В местах трещин керосин или масло выступают в виде темных полосок.

Замер твердости разрешается только на поверенном приборе. В случае невозможности замера твердости на инструменте поверка проводится на образцах-свидетелях, обработанных вместе с этой партией инструмента.

После закалки детали визуально проверяются на коробление. При необходимости производится правка деформированных деталей под прессом. Отпуск осуществляется после правки.

 

3.3.Определение необходимого количества оборудования

 

Для термообработки заданного годового количества изделий необходимо определенное количество основного оборудования. Расчетное количество оборудования для любой операции определяется по формуле:

 

                      nр = ,                                                 (3.1)

где Поп - годовая программа по данной операции в кг;

       Рчас. - часовая производительность в кг/час;

       Фд - действительный фонд времени работы оборудования, час.Действительный фонд времени оборудования Фд определяется по формуле:

 

                                Фд = (Дк – В – П)∙ n∙m∙Ки, ч                                        (3.2)

 

где Дк = 365 - календарное число дней в году;

       В = 104 - количество выходных дней в году;

       П - число праздничных дней в году,

       n - число смен в рабочие сутки;

        т - длительность смены в часах,

        Ки = 0,88-0,95 – коэффициент использования оборудования, учитывающий потери времени на ремонт и переналадку оборудования.

В наибольшей мере Фд зависит от принятого режима работы оборудования.

Фд = (365 – 104 – 10)∙ 1∙8∙0,9 = 1807 ч.

Для закалки штампового инструмента:

 

nр = 0,8

Для отпуска инструмента:

 

nр = = 0,85

 

 

 

 

 

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

 

1. Куниловский В.В. Литые штампы для горячего объемного деформирования / В.В. Куниловский, В.К. Крутиков. – Л.: Машиностроение, 1987. – 126 с.
2. Тылкин М.А. Справочник термиста ремонтной службы. – М.: Металлургия, 1981. – 648 с.
3. Гольдштеин М.И. Специальные стали. Учебник для вузов /М.И. Гольдштеин, С.В. Грачев, Ю.Г. Векслер– М.: Металлургия, 1985. – 408 с.
4. Теория термической обработки металлов / И.И.Новиков. – М.: Металлургия, 1986. – 480 с.
5. Башнин Ю.А.  Технология термической обработки / Ю.А. Башнин,  В.К. Ушаков., А.Г. Секей– М.: Металлургия, 1986. – 424 с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ