Технологические мероприятия повышения надежности - раздел Образование, КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Расчетный Уровень Надежности, Заложенный В Машину На Стадии Проектирования В ...
Расчетный уровень надежности, заложенный в машину на стадии проектирования в конструкторском бюро, должен быть обеспечен в процессе изготовления деталей и элементов, сборки и регулировки машин. Встречаются случаи, когда технологический процесс изготовления изделий не обеспечивает заданного уровня надежности машин и тем самым губит оригинальное конструктивное решение.
Снижение уровня надежности машин на стадии производства может быть следствием одной из следующих причин: детали изготовлены из материалов, имеющих дефекты, или из материалов, не обеспечивающих заданную прочность; принятый технологический процесс изготовления деталей и их поверхностной обработки не может обеспечить заданный уровень эксплуатационных свойств; в технологическом процессе изготовления деталей допущены нарушения вследствие плохой организации производства, недостаточной квалификации рабочих ит. д.; при изготовлении деталей использовано неисправное или устаревшее оборудование.
Мероприятия, связанные с обеспечением надежности машин в процессе производства, можно свести в такие группы:
1.Тщательный подбор материалов деталей в соответствии с требованиями технической документации и контроль их качества для своевременного обнаружения скрытых дефектов или несоответствия физико-механических свойств требуемым свойствам.
2.Упрочнение деталей и их рабочих поверхностей термической, химико-термической обработкой и поверхностным пластическим деформированием.
3.Повышение износостойкости и коррозионностойкости деталей нанесением покрытий.
4.Строгое соблюдение и совершенствование технологии производства.
5.Повышение требований к точности основных размеров деталей и к качеству их поверхности.
6.Применение автоматизированных станков с программным управлением, обеспечивающих высокую точность и стабильность характеристик качества изделий, для изготовления деталей машин.
7.Входной, текущий и выходной контроль качества изготовления деталей, введение системы бездефектного изготовления продукции.
8.Введение автоматизированной системы управления производством. Значительное повышение надежности машин может быть достигнуто повышением прочностных характеристик материалов с помощью механической, термической или химико-термической обработки деталей. Для улучшения прочностных характеристик стальных деталей необходимо проводить их термическую обработку: цементацию, цианирование, нитроцементацию, азотирование. Проведение термической и химико-термической обработки деталей имеет исключительно важное значение для повышения их долговечности.
По сравнению с другими способами химико-термической обработки азотирование обладает рядом преимуществ: дает более высокую поверхностную твердость; обеспечивает малую деформацию и незначительное изменение размеров деталей; значительно увеличивает износостойкость деталей; повышает усталостную прочность деталей путем создания в поверхностном слое напряжений сжатия. Подвергнутые азотированию нормализованные коленчатые валы двигателя ЯМЗ-238 из сталей 50ГСШ и 50ХФА превосходят в 1,9 раза по усталостной прочности коленчатые валы, прошедшие нормализацию в поковке, и в 1,4 раза валы, прошедшие закалку шеек ТВЧ.
Улучшенные в поковке коленчатые валы из стали 42ХМФА после жидкостного азотирования превосходят по усталостной прочности в 1,3 раза валы из той же стали и с той же предварительной термической обработкой, но прошедшие закалку шеек ТВЧ и накатывание галтелей.
Закалка деталей ТВЧ так же, как и улучшение, является крупным резервом повышения их надежности. Особенно эффективны эти методы для деталей, изготовленных из сталей повышенного качества, типа стали 50ХФА и сталей электрошлакового переплава. Так, например, поверхностная закалка изделий из чугуна повышает их износостойкость в 2,5 – 3,5 раза, закалка ТВЧ повышает в 2 раза усталостную прочность стали 45.
Закалка шеек коленчатых валов, изготовленных из стали 50ГСШ, рафинированной синтетическими шлаками, позволяет снизить число закалочных и шлифовочных микротрещин более чем в 3 раза. Значительное упрочнение коленчатых валов может быть достигнуто путем закалки щек и галтелей. При этом усталостная прочность на изгиб нормализованных коленчатых валов повышается на 25 %. Это справедливо при условии изготовления валов из особо качественного металла, так как при использовании сталей 50Г, 50ГСШ и других марок наличие в них посторонних включений приводит к образованию на галтелях микротрещин и снижает усталостную прочность вала.
Прочностные характеристики деталей, работающих при переменных нагрузках, могут быть повышены в 2 раза и более с помощью поверхностного пластического деформирования. Пружины, рессоры, шестерни, шатуны и другие детали подвергают дробеструйной обработке. Коленчатые валы тракторных двигателей и поворотные цапфы, оси и полуоси упрочняют обкаткой шариками и роликами. Рабочие поверхности втулок верхних головок шатунов, гильз, цилиндров, отверстий в корпусах коробок передач и задних мостов, балансиров обрабатывают раскаткой и дорнованием.
Для повышения износостойкости и усталостной прочности деталей применяют методы электрохимической обработки. Такая обработка позволяет удалить концентраторы напряжения и обеспечивает возможность одновременной обработки всей поверхности детали сложной конфигурации. При этом обнаруживают дефекты металла и погрешности штамповки. Усталостная прочность шатунов, подвергнутых электрохимической обработке, повышается более чем на 50 %.
Весьма эффективно повышение долговечности деталей нанесением на рабочие поверхности износостойких и коррозионностойких покрытий. Хромирование рабочих поверхностей гильз цилиндров и шеек коленчатых валов позволяет повысить ресурс деталей в 2 – 3 раза при увеличении их стоимости на 4%.
Для повышения коррозионной стойкости на детали наносят покрытия электролитическими или химическими методами. Коррозионную стойкость повышают цинкованием, кадмированием, никелированием, фосфати-рованием, лужением, а также с помощью комбинирования процессов. Кроме того, износостойкость и коррозионную стойкость деталей повышают наплавкой на рабочие поверхности твердых сплавов, таких как ЭП-616, ЭП-616А, ПГ-ХН80СРЧ и др. Наплавку широко применяют при восстановлении и упрочнении изношенных деталей.
Для заливки сложных корпусных деталей (например, блоков, головок блоков цилиндров) требуется достаточно жидкий чугун с точным химическим составом. Это необходимо для обеспечения во всех сечениях отливок перлитной структуры с мелким и средним по размерам пластинчатым графитом. Для таких отливок используют специальные чугуны (типа СЧ21-40), легированные хромом, никелем, медью и титаном. Кроме того, для повышения однородности структуры материала в различных сечениях отливок и устранения отбела применяют модифицирование чугуна присадкой 75-процентного ферросилиция. Дальнейшее повышение механических свойств чугуна получают увеличением присадки стали в шихте до 1 % и снижением содержания в чугуне углерода и кремния до 5 – 5,7 %. Описанные мероприятия позволяют повысить среднее значение предела прочности чугуна на изгиб до 489 МПа (48,9 кгс/мм:) и приблизить его механические свойства к свойствам чугунов более качественных марок (СЧ24-44 и др.).
Остаточные напряжения, возникающие в корпусных деталях в процессе их изготовления, приводят к значительным деформациям и впоследствии осложняют ремонт машин. Для предотвращения деформации блоков цилиндров, головок блоков и других базовых деталей производят искусственное старение их отливок продолжительностью 10 – 12 ч в проходных электропечах при температуре 550 – 600 °С.
Для устранения коробления коленчатых валов двигателей в процессе обработки часто применяют холодную правку, вызывающую остаточные напряжения, которые в дальнейшем ведут к деформациям и снижают надежность двигателя. Для устранения указанных недостатков рекомендуется при изготовлении коленчатых валов и других ответственных деталей применять более совершенную технологию, позволяющую исключить холодную правку и свести к минимуму остаточные напряжения.
Надежность машин и их элементов во многом определяет строгое соблюдение технологии производства. Несоблюдение режимов обработки материалов и деталей приводит к сокращению сроков службы и к снижению надежности изделий. Технологические процессы изготовления деталей должны строго соответствовать технической документации. Контроль за этим осуществляют работники технологической службы и отдела технического контроля.
Для повышения технологической дисциплины необходимо воспитывать у рабочих и инженерно-технических работников уважение к техническим документам. Необходимо постоянно совершенствовать систему технической документации и контролировать правильность документов.
Значительное повышение качества нормативно-технической документации может быть достигнуто применением типовых чертежей втулок, осей, шестерен и других изделий, а также введением бескопирного размножения чертежей с помощью электрографических установок. Необходимо постоянно повышать квалификацию и совершенствовать профессиональное мастерство рабочих и инженерно-технических работников завода.
Повышение точности основных размеров деталей зависит от уровня и технического состояния используемых станков и приспособлений. С повышением точности изготовления деталей уменьшаются начальные зазоры в подвижных сопряжениях и улучшаются условия их смазки, более жестко регламентируются натяги в неподвижных соединениях, что значительно повышает износостойкость деталей и долговечность элементов машин.
Обеспечение высоких геометрических характеристик качества поверхности возможно срезанием неровностей поверхности тонким шлифованием, хонингованием, полированием с применением синтетических алмазов, снятием неровностей путем поверхностного пластического деформирования при обкатывании, раскатывании, дорновании, алмазном выглаживании и виброобкатывании алмазным или твердосплавными наконечниками; электрохимической, электромеханической или электромагнитной обработкой.
Чистовая обработка методом пластического деформирования обеспечивает высокую чистоту обрабатываемой поверхности и позволяет избежать появления концентраторов напряжений (рисок, надрезов и т. п.). Упрочнение поверхностного слоя металла при пластическом деформировании вызывает увеличение поверхностной твердости, пределов текучести и упругости, возникновение остаточных напряжений сжатия увеличения площади контактирования трущихся поверхностей скруглением микронеровностей.
Для повышения чистоты и точности изготовления особо ответственных деталей вместо операции суперфиниширования рекомендуется применять обработку с помощью алмазной эластичной ленты АЭЛ73/50РЭ, что позволяет получить поверхность с параметром Ra = 0,32 – 0,16 мкм.
Вид обработки определяется геометрическими параметрами детали, ее материалом и функциональным назначением. К наиболее перспективным методам обработки поверхностей деталей отнесена виброобкатка, обеспечивающая наибольшую износостойкость.
Автоматизация процессов производства позволяет в значительной степени уменьшить отклонения размеров деталей, обусловленные субъективными факторами, связанными с участием в производстве человека.
Применение автоматизированных станков с программным управлением обеспечивает стабильность качества деталей, высокую точность соблюдения заданного технологического режима. Все это позволяет значительно увеличить надежность элементов машин.
Отдельные сборочные единицы выпускают на специализированных предприятиях, и на завод-изготовитель они поступают в виде готовых изделий. При производстве этих изделий могут быть допущены отклонения от заданной технологии изготовления, а, следовательно, отклонения характеристик от номинального значения. Кроме того, продукция специализированных предприятий может не сразу поступить в производство. Нарушение правил транспортировки и хранения изделий ведет к существенному изменению их свойств. По этим причинам необходимо проводить входной контроль комплектующих изделий, поступающих на завод машин.
Текущий контроль качества изделий проводят на различных стадиях изготовления и сборки элементов машин. Методику текущего контроля разрабатывают применительно к конкретным изделиям на основе статистических методов контроля качества.
Значительное повышение качества и надежности элементов машин может быть достигнуто путем введения системы бездефектного изготовления продукции. При этой системе продукция или техническая документация сдается с первого предъявления. При обнаружении хотя бы одного дефекта контролер возвращает всю продукцию изготовителю для разбраковки. Контролеров освобождают от обязанности разбраковывать продукцию, их основной задачей является анализ причин брака и его профилактика. Большое значение в этом случае приобретают статистические методы контроля качества продукции.
Применение этих методов позволяет существенно сократить продолжительность и объем контрольных операций с сохранением необходимой достоверности результатов контроля.
Обкаточные (приработочные) испытания позволяют сократить продолжительность этапа приработки, характеризующегося повышенной интенсивностью отказов. При разработке программы испытаний важно правильно установить режим нагружения элементов машины. Правильно организованные обкаточные испытания позволяют значительно повысить безотказность машины в начальный период ее работы и увеличить общий срок службы машины. Кроме того, для оценки качества машин проводят приемочные испытания, а также испытания опытных образцов изделий. При разработке методики и проведении испытаний необходимо обеспечить комплексное воздействие различных факторов в условиях, близких к эксплуатационным, в процессе испытаний опытных образцов выявляют сборочные единицы, лимитирующие надежность машины в целом.
Обеспечение уровня надежности, заданного на этапе конструирования, в значительной степени связано с организацией производства. Существенное повышение уровня организации производства достигается введением автоматизированной системы управления.
Все темы данного раздела:
Ю.Г. Баскин, В.Ф. Глазков, Л.А. Королева, М.Н. Федотов
Материаловедение. Технология конструкционных материалов: учебное пособие /Под ред. В.С. Артамонова. – СПб.: Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы МЧС России, 2011 -
Характерные свойства металлов
В огромном ряду материалов, с незапамятных времен известных человеку и широко используемых им в своей жизни и деятельности, металлы всегда занимали особое место.
Подтверждение этому и в на
Понятие об изотропии и анизотропии
Свойства тела зависят от природы атомов, из которых оно состоит, и от силы взаимодействия между этими атомами. Силы взаимодействия между атомами в значительной степени определяются расстояниями меж
Прочность металлов идеального и реальных строений. Виды дефектов кристаллической решетки
Из жидкого расплава можно вырастить монокристалл. Их обычно используют в лабораториях для изучения свойств того или иного вещества.
Металлы и сплавы, полученные в обычных у
Макро и микроанализ
Различают макроструктуру, микроструктуру и тонкую структуру материалов.
1.Макроструктурный анализ – изучение строения металлов и сплавов невооруженным глазом или при
Термодинамические основы, механизм и кинетика кристаллизации металлов
Состояние вещества связано с условиями, в которых оно находится. Одно и тоже вещество в различных интервалах температур и давлений может находиться в состояниях, отличающихся друг от друга по своим
Параметры кристаллизации
Размер зерна металла сильно влияет на его механические свойства. Эти свойства, особенно вязкость и пластичность, выше, если металл имеет мелкое зерно.
Стремятся к получению
Механические свойства металлов и сплавов
Основными механическими свойствами являются прочность, упругость, вязкость, твердость. Зная механические свойства, конструктор обоснованно выбирает соответствующий материал, обеспечивающий надежнос
Напряжения и деформация
Деформацией называется изменение формы и размеров тела под действием напряжений.
Напряжение – сила, действующая на единицу площади сечения детали.
Напряжения и вызыв
Возвратная рекристаллизация структуры металла
Деформированный металл находится в неравновесном состоянии. Переход к равновесному состоянию связан с уменьшением искажений в кристаллической решетке, снятием напряжений, что опреде
Понятия о сплавах и их теория
Под сплавом понимают вещество, полученное сплавлением двух или более элементов. Возможны другие способы приготовления сплавов: спекания, электролиз, возгонка. В этом случае вещества
Термодинамические условия равновесия в двухкомпонентных сплавах
Различают следующие виды диаграмм состояния двухкомпонентных сплавов:
1.Диаграмма состояния сплавов с неограниченной растворимостью компонентов в твердом состоянии (сплавы
Влияние углерода и примесей на свойства стали.
Стали являются наиболее распространенными материалами. Обладают хорошими технологическими свойствами. Изделия получают в результате обработки давлением и резанием.
Достоинс
Виды термической обработки металлов
Свойства сплава зависят от его структуры. Основным способом, позволяющим изменять структуру, а, следовательно, и свойства является термическая обработка.
Основы термической
Превращения, протекающие в структуре стали при нагреве и охлаждении
В результате термической обработки в сплавах происходят структурные изменения. После термообработки металлические сплавы могут находиться в равновесном (стабильном) и неравновесном
Закалка
Основными параметрами являются температура нагрева и скорость охлаждения.
По температуре нагрева различают виды закалки:
– полная, с температурой нагрева на 30…50
Обработка стали холодом
Высокоуглеродистые и многие легированные стали имеют температуру конца мартенситного превращения (Мк) ниже 0oС. Поэтому в структуре стали после закалки наблюдается знач
Поверхностная закалка стали, виды и область применения
Конструкционная прочность часто зависит от состояния материала в поверхностных слоях детали. Одним из способов поверхностного упрочнения стальных деталей является поверхностная з
Химико-термическая обработка стали
Химико-термическая обработка (ХТО) – процесс изменения химического состава, микроструктуры и свойств поверхностного слоя детали.
Изменение химического состава поверх
Термомеханическая обработка стали
Одним из технологических процессов упрочняющей обработки является термомеханическая обработка (ТМО).
Термомеханическая обработка относится к комбинированным способам
Методы поверхностного упрочнения
Основное назначение методов механического упрочнения поверхности – повышение усталостной прочности.
Методы механического упрочнения – наклепывание поверхностного слоя на глубину 0,2…0,4 мм
Конструкционные стали
Конструкционные материалы предназначены для изготовления деталей машин, конструкций и сооружений.
К конструкционным сталям, применяемым для изготовления разнообразных деталей машин, предъя
Углеродистые стали
Низкоуглеродистые стали 05 кп, 08, 10, 10 пс обладают малой прочностью высокой пластичностью. Применяются без термической обработки для изготовления малонагруженных деталей – шайб, прокладок
Цементуемые и улучшаемые стали
Используются для изготовления деталей, работающих на износ и подвергающихся действию переменных и ударных нагрузок. Детали должны сочетать высокую поверхностную прочность, твердость и достаточную в
Стали для режущего инструмента
Инструментальная сталь должна обладать высокой твердостью, износостойкостью, достаточной прочностью и вязкостью (для инструментов ударного действия).
Режущие кромки могут нагреваться до те
Высокопрочные стали
Высокопрочными называют стали, имеющие предел прочности более 1500 МПа, который достигается подбором химического состава и оптимальной термической обработки.
Такой уровень прочности можно
Коррозионно-стойкие стали и сплавы
Разрушение металла под воздействием окружающей среды называют коррозией.
Коррозия помимо уничтожения металла отрицательно влияет на эксплуатационные характеристики деталей, содейств
Жаростойкие и жаропрочные стали и сплавы
Жаростойкость, жаростойкие стали и сплавы
Жаростойкость (окалиностойкость) – это способность металлов и сплавов сопротивляться газовой коррозии при высоких температу
Магнитные стали и сплавы
Магнитотвердые стали и сплавы применяют для изготовления постоянных магнитов. Для постоянных магнитов применяют высокоуглеродистые стали с 1% C, легированные хромом (3%) EX3, а также одновременно х
Алюминий и его сплавы
Алюминий – легкий металл с плотностью 2,7 г/см3 и температурой плавления 660oС. Имеет гранецентрированную кубическую решетку. Обладает высокой тепло- и электропроводностью. Хи
Деформируемые магниевые сплавы
Магний плохо деформируется при нормальной температуре. Пластичность сплавов значительно увеличивается при горячей обработке давлением (360…520oС). Деформируемые сплавы маркируют МА1, МА8
Пресс-порошки и пресс-материалы
Пресс-порошками называются композиционные пластмассы с порошкообразным органическим и неорганическим наполнителем (древесная мука, целлюлоза, кварцевая мука, микроасбест и др.).
Высоконаполненные конструкционные пластмассы
К таким пластмассам относятся материалы, у которых доля наполнителя доходит до 70-75% от массы. В таких высоконаполненных материалах армирующий наполнитель вводится в виде листов, тканей, непрерывн
Газонаполненные пластмассы
Газонаполненные пластмассы это легкие и сверхлегкие материалы, которые получают вспениванием эмульсии и раствора полимера воздухом или газом, либо газами, выделяющимися в процессе отверждения полим
Резиновые материалы
Резинами называются высокомолекулярные материалы, которые получают при вулканизации смеси натурального или синтетического каучука с различными налолнителями. В состав резиновой смеси входят следующ
Клеящиеся материалы и герметики
Клеи и герметики относятся к пленкообразующим материалам и имеют много общего с ними. Эти растворы или расплавы полимеров, а также неорганические вещества, которые наносятся на какую-либо поверхнос
Электротехнические материалы
Электротехнические материалы представляют собой совокупность проводниковых. электроизоляционных, магнитных и полупроводниковых материалов, предназначенных для работы в электрическ
Проводниковые материалы
К этой группе материалов относятся металлы и их сплавы. Чистые металлы имеют малое удельное сопротивление. В качестве проводниковых материалов применяют медь, алюминий, редко - серебро. Исключение
Электроизоляционные материалы
Электроизоляционными материалами, или диэлектриками, называют такие материалы, с помощью которых осуществляют изоляцию, т. е. препятствуют утечке электрического тока между какими-либо токопроводя
Магнитные материалы
В зависимости от назначения различают магнитно-твердые и магнитно-мягкие материалы.
Магнитно-твердые материалы применяют для изготовления постоянных магнитов. Они должны иметь высокие знач
Полупроводниковые материалы и изделия
К полупроводниковым материалам относится большое количество материалов, отличающихся друг от друга внутренней структурой, химическим составом и электрическими свойствами. Согласно химическому сос
Требования, предъявляемые материалам
Автомобильные детали изготавливаются из углеродистых, легированных, специальных сталей, чугунов различной структуры, цветных сплавов, отливаемых на различной основе. Соответственно
Причины отказов
Изменение технического состояния автомобилей, агрегатов и механизмов происходит под влиянием постоянно действующих причин, обусловленных работой самих механизмов, случайных: причин,
Виды изнашивания деталей
1)Механическое изнашивание происходит в результате механических воздействий. Оно имеет четыре подвида.
Абразивное изнашивание проявляется вследствие попадания между трущимися поверхностями
Общая характеристика способов повышения надежности
Потребительский уровень каждого изделия, в том числе и автомобиля, оценивается его качеством, под которым, как правило, понимается надежность. Надежность работы машин в эксплуатации зависит от ряда
Мероприятия по повышению надежности конструкции
Основные конструктивные мероприятия, направленные на повышение надежности машин, могут быть сведены в такие группы:
1.Упрощение конструктивной схемы машины, уменьшение числа составляющих э
Материалы, применяемые в машиностроении
Железо и его сплавы, т. е. стали и чугуны, бесспорно, являются основными техническими материалами, которые используются в машиностроении. Второе место среди конструкционных материал
Технологические методы получения заготовок
При производстве автомобилей используется литье, обработка давлением, прокат, спекание, комбинированные методы получения заготовок.
Различают литье в разовые и многоразовые формы. Р
Металлургическое производство и его продукция
Современное металлургическое производство представляет собой комплекс различных производств, базирующихся на месторождениях руд и коксующихся углей, энергетических комплексах. Оно в
Производство чугуна
Чугун – сплав железа и углерода с сопутствующими элементами (содержание углерода более 2,14 %).
Исходными материалами для производства чугуна являются: железная руда; флюсы
Продукты доменной плавки
Передельный чугун предназначается для дальнейшего передела в сталь. На его долю приходится 90 % общего производства чугуна. Обычно такой чугун содержит 3,8…4,4 % углерода, 0,3…1,2 % кремния, 0,2…1
Важнейшие технико-экономические показатели работы доменных печей
1.Коэффициент использования полезного объёма доменной печи (КИПО) – это отношение полезного объема печи V (м3) к ее среднесуточной производительности Р (т)
Производство стали в кислородных конвертерах
Кислородно-конвертерный процесс – выплавка стали из жидкого чугуна в конвертере с основной футеровкой и продувкой кислородом через водоохлаждаемую фурму. В настоящее время способ яв
Производство алюминия
Технология процесса производства алюминия состоит из трех этапов:
1.Извлечение глинозема из алюминиевых руд (бокситов)
2.Электролиз расплавленного глинозема с получение первичного
Общие положения
Современное машиностроение широко использует детали из порошковых материалов.
Порошковая металлургия - область техники, охватывающая совокупность методов и
Методы получения порошков и их подготовка
Типовая технологическая схема получения изделий методами порошковой металлургии включает:
-производство порошков;
-формование заготовки из порошка;
-спекание заготовки;
Основные свойства порошков
Механические порошки характеризуются технологическими и физическими свойствами, а так же химическим составом.
К технологическим свойствам порошков относятся: насыпной вес, текучесть и прес
Способы производства изделий из металлических порошков
Одним из главных этапов производства изделий из металлических порошков после их получения является формование заготовок. Формование – это придание порошковому материалу формы, размеров, плотности и
Напыление металлов
В последние годы для нанесения на детали защитных и упрочняющих покрытий, а также для восстановления изношенных поверхностей широкое применение нашло применение различных способов напыления. Все он
Требования к материалам, используемым для получения отливок
Для литья в различной степени пригодны все металлы и их сплавы. Однако чтобы качество отливок удовлетворяло техническим требованиям, сплавы, из которых изготовляются отливки, должны (удовлетворять)
Особенности конструкции и технологичности отливок
При выборе способа литья для получения заготовки в первую очередь должен быть рассмотрен вопрос экономии металла. Металлоемкость можно снизить конструктивными и технологическими мероприятиями. Част
Формообразование машиностроительных профилей
18.2. 1. Прокатное производство
Прокатка – это наиболее распространенный способ обработки пластическим деформированием. Прокатке подвергают до 90 % в
Продукция прокатного производства
Форма поперечного сечения называется профилем проката. Совокупность профилей различной формы и размеров - сортамент.
В зависимости от профиля прокат делится на четыре основные группы: лист
Прессование
Прессование – вид обработки давлением, при котором металл выдавливается из замкнутой полости через отверстие в матрице, соответствующее сечению прессуемого профиля.
Волочение
Сущность процесса волочения заключается в протягивании заготовок через сужающееся отверстие (фильеру) в инструменте, называемом волокой. Конфигурация отверстия определяет форму полу
Оборудование для ковки
В качестве оборудования применяются ковочные молоты и ковочные прессы.
Оборудование выбирают в зависимости от режима ковки данного металла или сплава, массы поковки и ее конфигурации. Необ
Холодная объемная штамповка
Холодная штамповка производится в штампах без нагрева заготовок и сопровождается деформационным упрочнением металла.
Холодная штамповка является одним из наиболее прогресси
Листовая штамповка
Листовая штамповка – один из видов холодной обработки давлением, при котором листовой материал деформируется в холодном или подогретом состоянии.
Листовой штамповкой
Композиционные материалы с нуль-мерными наполнителями
В композиционных материалах этого типа наибольшее распространение получила металлическая матрица из металла или сплава. Композиции на металлической основе упрочняются равномерно распределенными дис
Композиционные материалы с одномерными наполнителями
В композиционных материалах этого типа упрочнителями являются одномерные элементы в форме нитевидных кристаллов, волокон (проволоки). Волокна и другие армирующие элементы скрепляютс
Эвтектические композиционные материалы
Эвтектическими композиционными материалами называют сплавы эвтектического или близкого к эвтектическому состава, в которых упрочняющей фазой выступают ориентированные кристаллы, образующиеся в проц
Изготовление деталей из полимерных композиционных материалов
В качестве матрицы в композиционных материалах на неметаллической основе используют отвержденные эпоксидные, полиэфирные, фенолополиамидные и другие смолы. Наиболее распространены композиции, армир
Обработка и соединение композиционных материалов
На практике часто возникает необходимость соединения деталей узлов из композиционных материалов между собой и с конструкциями, выполненными из металлов и сплавов. В этом случае задача сводится к об
Нанокристаллические материалы
Нанокристаллическими называют материалы с размерами кристаллов (зерен или частиц) менее 100 нм. По комплексу свойств они существенно отличаются от обычных материалов такого же химического
Технология изготовления резиновых изделий и область их применения
Технология приготовления резиновых смесей состоит из ряда операций, выполняемых в определенной последовательности. Основные операции — подготовка ингредиентов, их смешивание и получ
Влияние условий эксплуатации на свойства резин
Пространственно-сетчатая структура вулканизированных резин определяет многие их свойства. Резинам свойственна большая обратимая деформация, достигающая 100%, при сравнительно низких напряжениях. Ст
Физико-химические основы сварки
Сварка – технологический процесс получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем на
Основные способы сварки и их особенности
В настоящее время известно более 70 способов сварки, отличающихся разнообразием технологических процессов. Это связано как с применением разных способов нагрева деталей (электрической дугой, газоки
Дуговая сварка
Несмотря на успех в разработке новых способов сварки, доминирующее положение занимает дуговая сварка, которая занимает до 60 % всего объема сварочных работ).
Источником те
Электрошлаковая сварка
Сущность процесса заключается в том, что тепловую энергию, необходимую для расплавления основного и присадочного металла, дает теплота, выделяемая в объеме шлаковой ванны при прохождении через нее
Лучевые способы сварки
Электронно-лучевая сварка.
Сущность процесса состоит в том, что свариваемые детали, собранные без зазора, помещают в вакуумную камеру и подают на них электродный луч – пучок электро
Газовая сварка
При газовой сварке заготовки 1 и присадочный материал 2 в виде прутка или проволоки расплавляют высокотемпературным пламенем 4 газовой горелки 3 (рис. 20.4).
Ультразвуковая сварка
Ультразвуковая сварка относится к процессам, в которых используют давление, нагрев и взаимное трение свариваемых поверхностей. Силы трения возникают в результате действия на заготовки, сжатые осево
Сварка взрывом
Большинство технологических схем сварки взрывом основано на использовании направленного взрыва.
Соединяемые поверхности заготовок, одна из которых неподвижна и служит основанием, располага
Сварка трением
Сварка трением–способ сварки давлением при воздействии теплоты, возникающей при трении свариваемых поверхностей.
Свариваемые заготовки устанавливают соосно в зажима
Контактная сварка
Контактная сварка относится к видам сварки с кратковременным нагревом места соединения без оплавления или с оплавлением и осадкой разогретых заготовок. Характерная особенность этих процессов – плас
Диффузионная сварка
Диффузионная сварка–способ сварки давлением в вакууме приложением сдавливающих сил при повышенной температуре.
Свариваемые детали тщательно зачищают, сжимают, нагре
Специальные термические процессы в сварочном производстве
Наплавка – процесс нанесения слоя металла или сплава на поверхность изделия.
Наплавка позволяет получать детали с поверхностью, отличающейся от основного металла, на
Термическая резка металлов
Газокислородная резка заключается в сжигании металла в струе кислорода и удалении этой струей образующихся оксидов. При горении железа в кислороде выделяется значительное количество теплоты
Пайка металлов
Пайкой называют процесс соединения деталей посредством припоя – сплава, который смачивает поверхности деталей и, затвердевая, связывает их. Припой прочно соединяется с поверхностью изделия только т
Способы пайки по удалению оксидной пленки
Флюсовая пайка. Для обеспечения удаления оксидов с поверхности паяемых металлов и припоя, а также для предупреждения образования новых оксидов при нагреве в процессе пайки применяются паяльн
Способы пайки по кристаллизации паяного шва
Кристаллизация при охлаждении. Как правило, температура нагрева при пайке на 50—100° выше температуры плавления припоя. При этой температуре вследствие взаимодействия основного металла и при
Способы пайки по заполнению зазора
Капиллярная пайка. Пайка, при которой расплавленный припой заполняет паяльный зазор и удерживается в нем преимущественно поверхностным натяжением, называется капиллярной. Капиллярные явления
Способы пайки по источнику нагрева
Пайка в печи. Ее применение в производстве объясняется следующими факторами.
1.Высокой производительностью.
2.Высокой стабильностью качества паяного соединения.
3.
Способы пайки по получению припоя
Пайка готовым полностью расплавляемым припоем. Пайка, при которой используется заранее изготовленный припой, называется пайкой готовым припоем.
Пайка композиционным припоем.
Технологический процесс пайки
Технологический процесс пайки включает комплекс выполняемых операций, основными из которых являются следующие: подготовка поверхностей под пайку; сборка деталей; укладка припоя, в ряде случаев нане
Склеивание деталей
Склеиванием называют соединение деталей тонким слоем быстротвердеющего раствора – клея. Процесс склеивания состоит из подготовки соединяемых поверхностей деталей, нанесения к
Дефекты сварных и паяных соединений
При производстве сварных и паяных конструкций могут возникать дефекты, т. е. отдельные несоответствия продукции нормативным требованиям. Влияние дефекта на работоспособность конструкции зависит не
Методы контроля качества сварных и паяных соединений
Методы контроля бывают двух типов: разрушающие и неразрушающие.
К разрушающим относятся испытания сварных образцов-свидетелей. Сваривают их при тех же самых режимах, что и изделия, обычно
Заклепочные и прессовые соединения
Заклепочные соединения выполняют с помощью специальных крепежных деталей – заклепок (рис. 20.7 а, б) или непосредственным расклепыванием цапф деталей (рис. 20.7 в, г).
Заклепка пред
Формирование качества поверхности технологическими методами
Обеспечение требуемой шероховатости поверхности. Обыкновенно поперечная шероховатость больше продольной (вдоль действия инструмента, в частности резца) и поэтому, когда говорят
Металлорежущие станки
Обработка ведется на металлорежущих станках, обеспечивающих: необходимое усилие резания; регулируемое относительное перемещение инструмента и детали в пространстве с требуемой скоростью, позволяюще
Точение
Точение является основным способом обработки поверхностей тел вращения.
Ри
Сверление
Сверление является основным способом получения глухих и сквозных цилиндрических отверстий в сплошном материале заготовки.
В качестве инструмента при сверлении используется сверло, имеющее
Протягивание
Протягивание является высокопроизводительным методом обработки деталей разнообразных форм, обеспечивающим высокую точность формы и размеров обрабатываемой поверхности. Применяется протягивание в кр
Фрезерование
Фрезерование – высокопроизводительный и распространенный метод обработки поверхностей заготовок: многолезвийным режущим инструментом – фрезой (рис. 22. в).
Главным движением при фрезерован
Строгание
Обработка строганием характеризуется прямолинейным возвратно-поступательным главным движением и прерывистым движением подачи. Главное возвратно-поступательное движение состоит из двойных ходов. Во
Шлифование
Шлифование – процесс обработки заготовок резанием с помощью инструментов (кругов), состоящих из абразивного материала (рис. 22.1 е,ж).
Абразивные зерна расположены беспорядочно. При
Хонингование
Применяют для получения отверстий высокой точности, малой шероховатости и высокой степени цилиндричности, а также для создания на стенках специфического микропрофиля, способствующего лучшему удержа
Суперфиниширование
Является окончательным методом тонкой обработки, в процессе которого получается особо гладкая поверхность. При этом значительно снижается высота микронеровностей.
Поверхности обрабатывают
Полирование
Полированием уменьшают шероховатость поверхности.
Этим способом получают зеркальный блеск на ответственных частях деталей (дорожки качения подшипников) либо на декоративных элемента
Притирка
Притиркой (доводкой) обрабатываются плоские, осесимметричные и фасонные поверхности. Этот метод позволяет достигнуть наивысшей степени точности и наименьшей шероховатости поверхности. Процесс осуще
Ультразвуковая обработка
Позволяет обрабатывать не только токопроводные материалы, как сказано выше, но и токонепроводящие материалы в том числе хрупкие и твердые, например, алмаз, азотированные стали, полупроводники (крем
Выбор способов обработки
Каждая деталь может быть представлена в виде сочетания таких элементарных поверхностей, как: плоскости. Цилиндры, конусы, торы и пр. Более сложные поверхности: винтовые, шлицевые, зубчатые и другие
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Металлы относятся к числу наиболее распространенных материалов, которые человек использует для обеспечения своих жизненных потребностей. В настоящее время всё большее применение нах
Новости и инфо для студентов