Введение
1 Анализ материалов и технологии обработки шарового пальца рулевой тяги автомобиля КамАЗ
1.1 Требования, предъявляемые к шаровому пальцу 6
1.2 Материалы, применяемые для изготовления шаровых пальцев и методы
их обработки ^
1.3 Технология упрочняющей обработки шаровых пальцев на ПАО
КАМАЗ 19
1.4 Методы исследования металлов и сплавов I9
1.5 Патентный поиск 32
2 Материалы и методы исследования 37
2.1 Материалы исследования 37
2.2 Методы исследования и оборудование 41
2.3 Статистических обработка экспериментальных данных 51
3 Выбор материала и упрочняющей обработки для изготовления
шарового пальца 55
4 Экспериментальная часть 61
4.1 Исследование химического состава стали 40Х 61
4.2 Исследование микроструктуры и твердости стали 40Х 62
4.3 Стендовые испытания деталей 67
5 Технологическая часть 75
5.1 Определение типа производства 75
5.2 Расчет режимов проведения упрочняющей термической
обработки
5.3 Маршрутно-операционная технология упрочняющей термической обработки деталей 78
5.4 Проектирование участка термической обработки 80
6 Экономическая часть 82
7 Мероприятия технической безопасности при закалке токами высокой частоты (ТВЧ) 85
Заключение 93
Список литературы 95
Приложения 99
В настоящее время для деталей автомобиля применяется большое количество материалов, широкое применение получили металлы и их сплавы, неметаллические материалы (пластмасса, резина.
Одним из основных конструкционных материалов, применяемых для деталей автомобиля, является сталь, свойства которой можно варьировать по средствам различных видов обработки и виды упрочняющей обработки: поверхностная закалка, химико-термическая обработка, электроискровая обработка, лазерное воздействие и др. Сталь является основным материалом для изготовления ответственных изделий благодаря лучшему соче прочности, надежности и долговечности. Кроме того, стали сравни недороги и имеют хорошие технологические свойства.
В машиностроении большое внимание уделяется снижению металлоемкости, себестоимости, повышению надежности и долговечное машин при одновременном увеличении мощности развиваемых усилий и других параметров. Одним из эффективных методов решения поставленной задачи является рациональный выбор материала и использование оптимальных методов упрочнения деталей [1].
Доля стоимости материалов составляет от 40...70% всех затрат на изготовление готовых изделии. А для изделии, производство которых широко механизировано и автоматизировано (шарикоподшипники, болты, электрокабели), эта доля доходит до 80 %. Поэтому экономия материалов — один из важнейших резервов снижения себестоимости готовой продукции. Еще более важен тот факт, что запасы сырья для производства материалов (различные руды для металлов и сплавов, нефть и газ для полимерных материалов и др.) являются ограниченными. Отсюда ясно, что экономия и
повышение эффективности использования материалов являются насущной задачей [2].
Объектом данной выпускной квалификационной работы является деталь автомобиля КАМАЗ «Шаровой палец рулевой тяги».
Предметом исследования являются химический состав, структура, механические свойства материалов и их способы упрочнения.
Целью данной выпускной квалификационной работы является обоснование выбора материала и технологии упрочняющей обработки шарового пальца рулевой тяги.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ применяемых материалов и технологий обработки шарового пальца рулевой тяги.
2) Изучить материалы и методы исследования.
3) Изучить технологический процесс упрочняющей обработки шарового пальца
4) Выбрать марки материалов и технологию их обработки.
5) Провести исследование химического состава, микроструктуры, твердости и прочности на стендовых испытаниях.
6) Определить основные технологические параметры упрочняющей обработки шаровых пальцев.
7) Произвести расчет экономического эффекта.
8) Описать мероприятия по безопасности жизнедеятельности при закалке с нагрева токами высокой частоты (ТВЧ).
В результате анализа научно-технической литературы установлено, что для детали «Шаровой палец рулевой тяги» автомобиля КАМАЗ из стали 40 Х целесообразно применение упрочняющей обработки - закалка с нагрева ТВЧ.
В результате использования для детали стали 40 Х по сравнению стали 12ХН3А достигается экономия в 6 раз.
