Надіслати свою хорошу роботу в базу знань просто. Використовуйте форму, розташовану нижче
Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань в своє навчання і роботи, будуть вам дуже вдячні.
Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне державне автономне освітня установа
вищої професійної освіти
"Російський державний професійно-педагогічний університет"
Кафедра матеріалознавства та технології контролю в машинобудуванні і методики професійного навчання
"Основи заготівельного виробництва"
Виконав: Черних Д.В.
Перевірив: Белали Дамір Харасовіч
Опишіть технологічний процес виробництва ресор автомобіля.
Одна з найстаріших і потрібних частин автомобіля це ресор. Ресора це різновид пружини, яка складається з однієї або декількох пластин які працюють на вигин. Будучи різновидом пружини на ресорах зберігає всі особливості характерні пружинам. Однак буває так, що у деяких автомобілів пружинна підвіска комфортніше ресорної підвіски. Це означає, що ресору спеціально зробили жорсткою. Але у ресори є особливі характеристики. Плюс гвинтовий пружини в тому, що її майже неможливо зламати. При стисненні витки ляжуть один на одного і ресорна пружина не зламається, в крайньому випадку постраждають тільки колеса, рами і мости. А ресора через прогину може бути повністю зруйнована. Те ж можна сказати і про розтягуваних гвинтові пружини.
Існують ресори різних типів, ресори бувають однолистові, багатолистові і малолистові. Багатолистові ресори в Росії найбільш поширені оскільки завдяки їм можливо порівну розділити навантаження. У результаті вийдуть жорстка конструкція і можна не використовувати інші конструкції для утримання моста. Також всі листи ресори працюватимуть приблизно одне й те саме час тому знаходяться в схожих умовах. Інший плюс в тому, що завдяки прогину розгойдування машини зменшується. Часто це дозволяє не користуватися амортизаторами.
Щоб зробити лист ресори застосовують вуглецеву пружинну сталь. Щоб зробити потрібний прогин листи рихтують, а на заводах штампують. Потім листи піддаються термообробці.
Виробництво сталідля ізготовленіярессора автомобіля
Найбільш шкідливими домішками, погіршують якість стали, є сірка і фосфор. Сірка надає стали охрупчивание при високих температурах (красноломкость), а фосфор - при знижених температурах (хладноломкость). Погіршують якість стали, що містяться в ній в тих чи інших кількостях, що залежать від способу виробництва, неметалеві включення і розчинені гази.
Характеристикою робочого простору є площа поду печі, яку підраховують на рівні порогів завантажувальних вікон. З обох торців плавильного простору розташовані головки печі 2, які служать для змішування палива з повітрям і подачі цієї суміші в плавильний простір. В якості палива використовують природний газ, мазут.
Для підігріву повітря і газу при роботі на низькокалорійному газі піч має два регенератора 1.
Регенератор - камера, в якій розміщена насадка - вогнетривку цеглу, викладений в клітку, призначений для нагріву повітря і газів.
Відходять від печі гази мають температуру 1500 ... 1600 0C. Потрапляючи в регенератор, гази нагрівають насадку до температури 1250 0C. Через один з регенераторів подають повітря, який проходячи через насадку нагрівається до 1200 0C і надходить в головку печі, де змішується з паливом, на виході з головки утворюється факел 7, спрямований на шихту 6. Відходять гази проходять через протилежну головку (ліву), очисні пристрою (шлаковики), службовці для відділення від газу частинок шлаку і пилу і направляються в другій регенератор. Охолоджені гази залишають піч через димар 8. Після охолодження насадки правого регенератора перемикають клапани, і потік газів в печі змінює напрямок.
Температура факела полум'я досягає 18000C. Факел нагріває робоче простір печі і шихту. Факел сприяє окисленню домішок шихти при плавці.
Тривалість плавки становить 3 ... 6 годин, для великих печей - до 12 годин. Готову плавку випускають через отвір, розташоване в задній стінці на нижньому рівні поду. Отвір щільно забивають малоспекающіміся вогнетривкими матеріалами, які при випуску плавки вибивають. Печі працюють безперервно, до зупинки на капітальний ремонт - 400 ... 600 плавок.
· Скрап-процес, при якому шихта складається з сталевого брухту (скрапу) і 25 ... 45% чушкового передільного чавуну, процес застосовують на заводах, де немає доменних печей, але багато металобрухту;
· Скрап-рудний процес, при якому шихта складається з рідкого чавуну (55 ... 75%), скрапу і залізної руди, процес застосовують на металургійних заводах, що мають доменні печі.
Джерелом теплоти при конвертерному способі є хімічні реакції окислення елементів, що входять до складу чавуну. Окислення протікає в основному за рахунок кисню дуття (повітря, технічно чистого кисню, газо-кисневої суміші). В даний час дуття подається в різних конвертерах через днище, збоку або зверху. Відповідно до цього застосовуються конвертери різних конструкцій.
Конвертер з нижнім дуттям (рис. 3) представляє посудину грушоподібної форми. Кожух конвертера зварюють з товстої листової сталі і футеруют всередині вогнетривким матеріалом. Зовні в середній частині конвертер має два циліндричних виступу 1 і 2, званих цапфами, які служать для опори і повороту конвертера. Одна з цапф (2) робиться порожнистої і з'єднується з газопроводом 3. Від цапфи до днища 7 дуття подається через трубу 4 і коробку 5. У днище конвертера є отвори - фурми 6, через які дуття подається в конвертер під тиском 1,8 - 2 , 5 ати. Останнім часом при зменшеній площі перетину фурм тиск підвищують до 5,5 атм.
При заливці рідкого чавуну і при перервах процесу конвертер повертається на цапфах в положення, показане на рис.4, за допомогою зубчастої рейки, зчепленої з зубчастим колесом 8. Після заливки чавуну пускають дуття, і конвертер повертають днищем вниз. Шар металу становить при цьому від 1/5 до 1/3 висоти циліндричної частини конвертера.
В конвертер з верхнім дуттям кисень під тиском 4--12 ати підводять на поверхню металевої ванни через спеціальну водоохолоджувальну фурму 1 з мідним соплом.
Рис.3 - Бесемерівський конвертер
Рис.4 - Положення конвертера при заливці його чавуном
Кисень під напором струменя частково проникає в металеву ванну і окисляє її, частково розтікається по поверхні і забезпечує спалювання в конвертері виділяється з металу окису вуглецю, що збільшує кількість теплоти, що виділяється в конвертері. Під час продування киснем застосовують конвертери з глухим дном, стаціонарні і обертові. При стаціонарному положенні конвертера під час продувки не досягається необхідне перемішування металу, тому в зоні зіткнення кисню з металом відбувається різке місцеве підвищення температури, що викликає значні втрати заліза у вигляді оксидів, що буря газами, що віддаляються через горловину конвертера.
Для виготовлення ресора автомобіля найбільш часто застосовують вуглецеві пружинні стали 65 і 70, крем'янисті стали 55С 2 і 60С 2, а також марганцовістойсталі. Марганцовистого сталь дуже стійка до обезуглероживанию при нагріванні. У разі перегріву марганцовистого сталь дає при загартуванню тріщини і набуває крихкі властивості. Крем'янисті стали добре прогартовуються, перегрів не призводить до недоліків, характерних для марганцовістойсталі.
Для виготовлення пружин застосовують леговані стали: хромомарганцовістую, хромокремністую, хромо-ванадієву, хромокремневанадіевую, вольфрамокрем-ність і нікелекремністую.
В електропечах (дугових або індукційних) отримують сталь найбільш високої якості (рис.1). Вихідні матеріали: переробний чавун, сталевий брухт (скрап), залізна руда і окалина (джерело О2), флюс-вапняк (в основних печах), кварцовий пісок (в кислих); джерело тепла - електричний струм.
Рис.5. Схема електродугової печі; 1 - подина; 2 - сталь; 3 - знімний звід; 4 - електроди; 5 - робоче вікно; 6 - шлак; 7 - ківш
Піч харчується трифазним змінним струмом і має три циліндричних електрода з графітізірованной маси. Між електродами і металевою шихтою під дією струму виникає електрична дуга, електроенергія перетворюється в теплоту, яка передається металу і шлаку випромінюванням. Робоча напруга 160 - 600 В, сила струму 10 кА. Під час роботи печі довжина дуги регулюється автоматично шляхом переміщення електродів. Сталевий кожух печі футерован зсередини вогнетривкою цеглою. Піч завантажують при знятому склепінні. Піч може нахилятися в бік завантажувального вікна і льотки.
Проводять плавку на вуглецевої шихті. У піч завантажують сталевий брухт - 90%, чушковий переробний чавун - 8%, електродний бій, кокс, вапно - 2% .Опускают електроди і включають струм. При плавленні метал накопичується на піддоні печі. Під час плавлення шихти киснем повітря, оксидами шихти і окалини окислюються залізо, кремній, фосфор і частково вуглець. Оксид кальцію з вапна і оксиди заліза утворюють основний залозистий шлак, сприяє видалення фосфору з металу.
Для визначення хімічного складу металу беруть проби і при необхідності в піч вводять феросплави для отримання заданого хімічного складу металу, після чого виконують кінцеве розкислення алюмінієм і силікокальцієм і випускають метал з печі в ківш, з якого його розливають у виливниці.
Для отримання якісної сталі використовують розливання в виливниці сифоном. В цьому випадку сталлю заповнюють одночасно кілька виливниць. При заповненні знизу сталь плавно без розбризкування заповнює виливниці, в результаті чого знижується кількість дефектів литого металу (рис.5). ресора сталь автомобіль
Рис.6 Схема сифонного розливання стали у виливниці: 1 - ківш;
2 рідка сталь; 3 - центровий літник; 4 - огнеупорчие труби;
5 - виливниці; 6 - піддон; 7 - прибуткова надставка
У виливницях сталь твердне, і отримують злитки, які потім піддають подальшій обробці. Поверхня зливка при такій заливанні виходить чистою, без раковин.
Готові злитки піддають обробці тиском - прокатці за наступною схемою:
прокатка на великих обтискних дуо-станах (блюмінгах);
прокатка блюмов на сортових станах (через 15-19 калібрів) необхідного діаметра;
різання прутків на певні довжини;
правка в холодному стані.
У порівнянні з іншими способами виплавки сталь, виплавлена в мікропечах, володіє найбільшою чистотою по сірці і фосфору, містить найменшу кількість газів і неметалевих включень і використовується для виготовлення найбільш відповідальних деталей машин, що працюють у важких умовах (при великих навантаженнях, тисках, і т. п.), а також для ріжучих інструменту за вартістю найбільш дешевою є конверторна сталь і найбільш дорогий - електросталь.
Технологія виготовлення ресор.
Для отримання ресор застосовується холодне штампування - це один з методів обробки металів тиском, при якому метал деформується пластично в холодному стані. Залежно від виду вихідного матеріалу і типу вироби холодне штампування може бути листової або об'ємною.
Холодного листового штампуванням називають штампування деталей з листового, стрічкового або смугового матеріалу, здійснену без значної зміни його товщини. Холодного листового штампуванням обробляють стали, кольорові метали, а також деякі неметалеві матеріали. Листові штампувальні деталі і вироби відрізняються високою точністю.
Холодне штампування є одним з найбільш передових і досконалих методів по виготовленню різноманітних виробів. Завдяки методу холодного штампування на виробництві досягається точність, швидкість і дешевизна виготовлених виробів.
Листове штампування використовується при виготовлення деталей автомобілів (дах, крила, ковпаки та ін.), Літаків, вагонів, хімічних апаратів, електроприладів, багатьох виробів широкого вжитку (бідони, ложки, каструлі і т. П.).
Холодної об'ємним штампуванням виготовляють вироби з об'ємних заготовок - головним чином з пруткового матеріалу. Холодної об'ємним штампуванням отримують кріпильні деталі (болти, гайки, гвинти, заклепки), кульки, ролики, кільця підшипників, багато деталей автомобілів (наприклад, поршневі пальці), літаків, тракторів та інших машин.
Холодне штампування в порівнянні з гарячою має ряд переваг:
-відсутня операція нагріву металу;
-поверхневий шар металу не окислюється (не утворюється окалина);
-вироби виходять більш точними за розмірами і з меншою шорсткістю поверхні.
У порівнянні з обробкою різанням холодне штампування дозволяє значно скоротити витрату металу, так як метал не відділяється в стружку, зменшити трудомісткість виготовлення виробів і підвищити продуктивність праці. Одночасно холодна обробка тиском забезпечує зміцнення оброблюваного матеріалу, що дозволяє робити деталі більш легкими, менш металомістких і більш зносостійкими.
Штамповані заготовки, напівфабрикати і деталі отримують в результаті пластичного деформування або поділу вихідного матеріалу в спеціальних інструментах - штампах, що встановлюються на пресах.
Листова і об'ємна холодне штампування здійснюється головним чином на механічних і гідравлічних пресах.
На Горьківському автомобільному заводі розроблена технологія виготовлення малолистових ресор для автомобілів ГАЗ. Для реалізації цієї технології потрібно нагріти ресорний лист до температури 1200 ° С за досить короткий час. Це викликано вимогами продуктивності і якістю матеріалу ресор.
Для виконання цих умов була виготовлена лінія по виробництву ресор, що комплектуються чотирма перетворювачами ППЧ-320-8. Нагрівання відбувається послідовно двома установками по два перетворювача, кожен з одного боку ресорного листа.