Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 8
1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 9
1.1 Условия работы изделия 9
1.2 Выбор материала 9
1.3 Описание выбранной стали 11
1.4 Технологические свойства стали 40ХНМА 15
1.5 Влияние легирующих элементов и примесей на свойства стали 16
2 ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ 18
2.1 Выбор метода и оборудования для выплавки стал 18
2.2 Процесс выплавки стали 23
2.3 Разливка стали 26
2.4 Анализ возможных дефектов стального слитка 26
3 ОБРАБОТКА МЕТАЛЛА ДАВЛЕНИЕМ 29
3.1 Прокатка заготовки круглого профиля 29
3.2 Штамповка в трехсекционном штампе 31
3.3 Предварительная термическая обработка 32
4 МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 34
4.1 Токарная обработка коренных и шатунных шеек 35
4.2 Обработка внутренних плоскостей и смазочных каналов 36
4.3 Шлифование и отделка шеек коленчатых валов 36
4.4 Балансировка коленчатых валов 37
4.5 Контроль допустимых отклонений коленчатого вала 38
5 ТЕРМИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА 40
5.1 Выбор термической обработки и его обоснование 40
5.2 Закалка стали 40ХНМА 41
5.3 Высокий отпуск стали 40ХНМА 42
5.4 Поверхностная закалка шеек коленчатого вала ТВЧ 42
5.5 Выбор термического оборудования 43
5.6 Расчет времени нагрева коленчатого вала из стали 40ХНМА 46
5.7 Тепловой расчет электрической печи 51
5.8 Расчет нагревателей электрической печи 63
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 69
В качестве детали для дипломной работы был выбран коленчатый вал - деталь сложной формы, имеющая шейки для крепления шатунов, от которых воспринимает усилия и преобразует их в крутящий момент. Составная часть кривошипно-шатунного механизма. Коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания работают в условиях динамических нагрузок.
В дипломной работе предусматривается выбор марки стали для изготовления тяжелонагруженных коленчатых валов и режим термической обработки, обеспечивающий оптимальное сочетание механических свойств, расчет тепловой печи и электрических нагревателей. Конкретные сведения по данным, необходимым для выполнения дипломной работы, указываются в методической литературе.
В ходе дипломной работе были рассмотрены условия работы изделия, свойства материала, выплавка и обработка давлением, а также процесс механической и термической обработок. Было выбрано оборудование, рассчитан тепловой баланс печи и сделан расчет нагревателей. Рассчитано время нагрева заготовок в печи и время выдержки для выравнивания температуры по сечению изделия. Приведен расчет параметров свободно изучающих нагревателей.
Рассмотрены основные статьи теплового баланса печи. Вычислена необходимая для работы установленная мощность печи, коэффициент расходования мощности на фактический нагрев металла.
