Разработка технологического процесса изготовления детали методом ПМ

Строение: питатель, выгрузчик, вращатель, трансмиссия (редуктор, передаточный механизм, двигатель, система  управления). Центральная ось сделана из литьевой стали. Внутреннюю подложку можно менять. Внешнее большое зубчатое колесо нарезано из литьевых частей. Внутри мельницы установлены износостойкие плиты. При равных условиях степень измельчения материала, производительность мельницы, зависит от его твердости. Высококачественные шаровые мельницы перемалывают сырьё до гранул размером 0,0001 мм, чрезвычайно увеличивая площадь поверхности вещества.

Достоинство шаровой  мельницы — простота конструкции  и надёжность в работе. Выбираем шаровую мельницу периодического действия с центральной загрузкой ШЦ-2.

    

Технические данные

Масса загрузки, кг	300
Внутренний  диаметр барабана, мм	1200
Длина барабана, мм	2400
Номинальный рабочий  объем барабана, м3	2,2
Угловая скорость барабана, об/мин	35
Мощность электродвигателя, кВт	49

 

 

3.2. Оборудование  для просева

Для просева  выбираем сито вращательно-вибрационное ВС-2, смонтированное на литой станине.  При включении машины вращение от электродвигателя передаётся валу, на котором насажены дебалансы. Регулируя угол раствора между дебалансом, можно увеличить или уменьшить частоту колебаний вибратора, покоящегося на резиновых трубках, смонтированных в станине. К вибратору приварена камера с сеткой и бункером. Просеиваемый материал через крышку засыпают в бункер, из которого он поступает на сетку. Колебания последней таковы, что частицы совершают круговое вращение, охватывая всю площадь сетки. Просеянный порошок поступает в приёмную тару, установленную на тележке. Все детали сита, непосредственно контактирующие с порошком, выполнены из нержавеющей, кислотостойкой стали.

Техническая характеристика

производительность, кг/ч	250
установочная мощность, кВт	7,0
габаритные  размеры, м	1,2/0,75/1,2

 

 

3.3. Оборудование  для сушки

Для сушки порошка стеарат Zn необходимо: температура сушки – 45 , продолжительность сушки – 1 час, масса стеарата Zn равна 0.75% от массы металлического порошка.  Подбираем шкаф сушильный электрический лабораторный СНОЛ – 3,5.3,5.365/3м.

Техническая характеристика

мощность	2,2 кВт
рабочая температура	50-350
производительность	2 кг/ч
масса	100 кг
габариты	665/560/660

 

Сушильный шкаф работает при атмосферном давлении. Сушка производится горячим воздухом, нагреваемом в паровом калорифере, который  циркулирует в сушилке  с помощью вентилятора. Аппарат  теплоизолирован.

Для сушки порошка графита необходимо: температура сушки – 150 , продолжительность сушки – 1 час, содержание графита в шихте – 0,4% Подбираем оборудование: шкаф сушильный электрический лабораторный СНОЛ – 3,5.3,5.365/3м. Таким образом, для операции «сушка порошка» необходимо 2 шкафа сушильных СНОЛ – 3,5.3,5.365/3м.

 

3.4. Оборудование  для смешивания

 

Для смешивания порошков используем смеситель периодического действия плужный Пж - 630НБК (СПж -630НБК). Он предназначен  для смешивания сыпучих материалов, а также сыпучих материалов с небольшим количеством жидких компонентов. Смеситель состоит из смесительной камеры, представляющей собой горизонтальный цилиндрический корпус, закрытый плоскими торцевыми стенками. Внутри корпуса смонтированы ротор с лемехообразными лопастями и две ножевые головки, служащие для дополнительного смешения продукта и разрушения агломератов. Привод ротора - от электродвигателя, через клиноремённую передачу и редуктор, привод ножевых головок - непосредственно от электродвигателей. Смеситель может быть рекомендован для приготовления сыпучих шихт в производстве спечённых изделий. 

 

 

 

 

Техническая характеристика

объём смесительной камеры, м3
рабочий	0,63
номинальный	1,0
рабочее давление	Атмосферное
рабочая температура, °С	30
частота вращения, об/мин
ротора	60
вала ножевой головки	1430
среда	коррозионная
привод ротора
мощность, кВ т	22
частота вращения, об/мин	970
привод ножевой  головки
мощность, кВт	3
частота вращения, об/мин	1430
габаритные  размеры, мм	3520/1800/1800
масса, кг	5020

3.5. Оборудование  для холодного прессования

Пресс — устройство для производства высокого давления для уплотнения какого-либо вещества, выжимания жидкостей, изменения  формы изделий, подъема и перемещения  тяжестей. По конструкции прессы делят  на четыре типа:

• клиновые
• винтовые
• рычажные
• гидравлические

Гидравлический  пресс — это промышленная машина, которая позволяет, прилагая в одном месте небольшое усилие, одновременно получать в другом месте высокое усилие. Гидравлический пресс состоит из двух сообщающихся гидравлических цилиндров (с поршнями) разного диаметра. Цилиндр заполняется гидравлической жидкостью водой, маслом или другой подходящей жидкостью. По законам французского философа и гениального ученого Паскаля, давление (то есть сила, действующая на единицу площади) в любом месте жидкости (или газа), находящейся в покое, одинаково по всем направлениям и одинаково передается по всему объему. Закон Паскаля — самый главный закон гидростатики. Все заводы гидравлических прессов при их производстве основываются на этом законе гидростатики. По сути гидравлический пресс можно сравнить с эффектом рычага, где в качестве передающего усилие объекта используется жидкость, а усилие зависит от величины отношения площадей рабочих поверхностей.

Для выбора пресса, необходимо определить усилие прессования для данной детали, и затем усилие пресса с запасом мощности.

Необходимое усилие прессование для детали «колодка» рассчитывается по формуле: Р = q * F,

Р – усилие прессование, тс

q – удельное усилие прессование, т/см²  

F – площадь детали «колодка», см²

Р = 6 * 2,74 = 16 тс

Для холодного прессования используем гидравлический специализированный автоматизированный пресс НРМ30, по рассчитанному усилию прессования и так как деталь «колодка» имеет – сложную форму.

Техническая характеристика

Ход плунжеров, мм
верхний	300
нижний	120
Мощность электродвигателя, кВт	6,5
L – В - H, м	1,44 - 1,25 - 2,72
Масса, т	2,34

 

 

 

3.6. Оборудование  для спекания и отжига

Спекание и отжиг проводим в СЮН-3,5.66.1/13 - печи непрерывного действия с шагающим подом Печь предназначена для спекания изделия в защитной атмосфере эндогаза, азотоводородной смеси и водорода.

Печи непрерывного действия экономичны и обеспечивают равномерное распределение температур в зоне нагрева, благодаря чему порошковые изделия после спекания имеют однородные свойства.

Техническая характеристика

Температура, К
камера предварительного нагрева	923
камера спекания	1573
установленная мощность, кВт	220
производительность, кг/ч	80-100
Габариты	19920 4200 2550
Масса, кг	30080

3.7. Оборудование  для горячей штамповки

Для горячей  штамповки выбираем кривошипный  горячештамповочный пресс КД 2128.

Техническая характеристика

Усилие пресса, т	63
Ход ползуна, мм	10 - 100
Число непрерывных  ходов ползуна	90
Размер стола, мм	710х480
Толщина подштамповой плиты, мм	80
Мощность двигателя, кВт	8,3
Габариты пресса, мм	1450/1730/2880
Масса пресса, кг	5890

У таких прессов более жесткая конструкция станины, усиленные направляющие и более мощный привод. Стол пресса имеет клиновое устройство. Верхняя плоскость стола, как обычно, горизонтальная, а нижняя плоскость имеет уклон под углом 10 или 14° и лежит на такой же скошенной плоскости станины. Благодаря скосу стол может опускаться и подниматься, что позволяет устанавливать разные по высоте штампы и регулировать положение нижней части штампа относительно верхней. Выталкиватели в столе и ползуне обеспечивают автоматическое извлечение поковки из ручьев штампа, что позволяет уменьшить штамповочные уклоны. На кривошипных горячештамповочных прессах можно выполнять штамповку в штампах с образованием облоя в плоскости разъема, штамповку выдавливанием, прошивкой и различные комбинированные штамповочные работы. В расчете на различные условия работ горячештамповочные кривошипные прессы выпускаются усилием от 630 до 8000 Т с числом ходов ползуна в минуту от 90 (для пресса усилием 630 Т) до 35 (для пресса 8000 Т). По сравнению со штамповкой на молотах, штамповка на прессах имеет следующие преимущества: большая точность поковок, меньшие по величине штамповочные уклоны, большая производительность (в 3 раза выше по сравнению со штамповкой на молотах), возможность механизации и автоматизации подачи заготовок в штамп и удаления поковок из штампа, меньший расход энергии, большая безопасность в работе и отсутствие сильных сотрясений в момент удара.

 

 

 

 

 

 

Заключение

  В данной работе рассмотрена технология изготовления  детали «Колодка» методом порошковой металлургии. Высокие конструкционные свойства обеспечиваются составом материала – железо, хром, никель, марганец. Порошковые конструкционные изделия широко применяются в машиностроении и приборостроении. При использовании технологии ПМ сокращаются потери металла, снижаются трудовые затраты и стоимость изделий. Процессы изготовления порошковых деталей легко механизируются и автоматизируются, в этом заключается преимущество порошковой металлургии, весьма ощутимое при массовом выпуске деталей.

 В ходе изготовления детали  были применены такие процессы, как холодное прессование, горячая  штамповка, отжиг. Холодное прессование применено для улучшения механических свойств изделия. Горячая штамповка повышает точность получаемых поковок после прессования. При отжиге твердость снижается, а пластичность и ударная вязкость повышаются.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы:

1. Роман О.В., Габриелов И.П. Справочник по порошковой металлургии: Порошки, материалы, процессы. Мн.: Беларусь, 1988г.

2. Б.Н. Бабич, Е.В.  Вершинина. Металлические порошки  и порошковые материалы. М.: ЭКОМЕТ, 2005г.

3. С.С.Кипарисов,  О.В.Падалко. Оборудование предприятий порошковой металлургии. Учебник для вузов. М.: Металлургия, 1988г.

4. Г.А. Либенсон, В.С. Панов. Оборудование цехов  порошковой металлургии. М.: Металлургия, 1983г.

5.Г.А. Либенсон, В.Ю. Лопатин, Г.В. Комарницкий.  Процессы порошковой металлургии Т I, Т II. M.: Мисис, 2002г.