Проектирование участка цеха по производству листов с заданными габаритными размерами из сплава (стр. 1 из 4)
Минобрнауки России
ФОУ СПО
«Верхнесалдинский авиаметаллургический техникум»
Специальность 150412: “Обработка металлов давлением”
Курсовой проект
по дисциплине: «Технологические процессы ОМД»
КП-ОМД-77-15-2010
Минобрнауки России
ФОУ СПО
«Верхнесалдинский авиаметаллургический техникум»
Специальность 150412: “Обработка металлов давлением”
Проект по производству прутков из сплава ВТ22
Пояснительная записка к курсовому проекту
по дисциплине: «Технологические процессы ОМД»
КП-ОМД-77-15-2010
Содержание
Введение
1. Обоснование технических решений
1.1 Технические требования к изделию
2. Характеристика сплава
3. Технологические расчёты
3.1 Расчёт массы одного изделия.
3.2 Расчёт массы заготовки
3.3 Определение производственной программы
3.4Технологическая схема
3.5 Расчет ТЭК
3.6 Выбор технологического процесса
3.7 Расчет размеров слитка
3.8 Выбор режима работы и расчет действительного фонда времени основного оборудования
3.9 Расчет количества основного оборудования
4. Выбор режима работы и расчёт действительного фонда времени вспомогательного оборудования
4.1 Расчет количества печей
4.2 Экологичность производства
4.3 Мероприятия по защите окружающей среды
Заключение
Библиографический список
Введение
Целью курсового проекта по ОМД является расчёт основного процесса ОМД в соответствии с заданием, выбор основного и вспомогательного оборудования, определения усилия деформации, действительного фонда времени в соответствии с производственной программой. Производство металла имеет решающее значение для развития народного хозяйства и роста благосостояния народа.
Более 80% титана, выплавленного на металлургических заводах идёт на изготовление прокатной продукции. Продукция предприятия применяется в России и за рубежом в авиастроении и ракетостроении в традиционных отраслях промышленности.
Прокатка, ковка и штамповка - это технологический метод производства высококачественных прутков небольшими партиями и широкого ассортимента из титана и титановых сплавов.
Выпуск титана в Российской Федерации неуклонно и быстрыми темпами возрастает.
Производство титана и применение его в широком масштабе в промышленности в настоящее время сдерживается высокой стоимостью металла. В настоящее время преимущественно применяется не технический титан, а сплавы на его основе.
Титан и титановые сплавы обладают особыми комплексами универсальных физических и механических свойств.
Производство прутков из титановых сплавов характеризуется малыми габаритами и многообразием продукции.
Для последних лет характерно внедрение титана в новые отрасли техники, среди которых в первую очередь следует отметить ракетостроение, судостроение, химическую промышленность и медицину. Для удовлетворения потребностей этих отраслей были разработаны и внедрены в производство новые жаропрочные и термоупрочняемые сплавы на основе титана.
Наряду с производством прутков методом ковки, прокатки, расширяется мелкосортное производство титановых прутков за счёт сортовой прокатки.
1.Обоснование технических решений
Из разнообразия процессов обработки металлов давлением, я выбрал - прокатку.
Прокатное производство представляет собой комплекс взаимосвязанных технических переделов, определяющих качество прокатной продукции и технико-экономические показатели работы прокатных цехов.
Прокатное производство в большинстве случаев является завершающим звеном производственного цикла на металлургическом предприятии. Оно составляет основную часть металлургической продукции. Более 90% Выплавляемой стали проходит через прокатные цеха. Потребителями прокатной продукции являются практически все отрасли народного хозяйства машиностроение, строительство, транспорт, энергетика, космическая техника и др.
Сортамент прокатной продукции разнообразен. Это - трубы, листы, сортовой прокат, плиты и т.д. Всего выпускается несколько тысяч профилей проката. В качестве материала используется свыше двух тысяч марок сталей и цветных металлов.
Прокатка прутков является лучшим способом их производства, так как прокатное производство отличается качеством выпускаемых изделий, что достигается улучшением конструкций вкладышей для обеспечения качественной смазки и использованием валков с короткой бочкой при прокатке прутков, сортового металла, применением многовалковых станов при прокатке прутков, регулирование режимов производственных процессов и т.д.
Постоянно расширяется производство экономических профилей проката, при использовании которых в народном хозяйстве достигается значительная экономия металла.
В зависимости от формы, размеров и свойств выпускаемой продукции, применяются прокатные станы разных типов.
Процессы прокатки непрерывно совершенствуются, при этом преследуются многие цели, важнейшими из которых являются улучшение качества продукции, снижение расходного коэффициента металла и энергетических затрат, повышение производительности труда.
Совершенствование идёт как по пути создания новых технологий, так и по средствам оптимизации режимов деформации на действующих агрегатах. Важнейшее значение имеет комплексная механизация и автоматизация производственных процессов; именно за счёт автоматизации обеспечивается возможность значительного повышения точности и скорости прокатки. Для расчётов параметров деформации и управления процессами прокатки всё более широко применяется ЭВМ.
1.1.Технические требования к изделию
1.1.1 Прутки должны изготавливаться в соответствии с требованиями стандарта ОСТ 1 90173-75.
1.1.2 Химический состав сплава должен удовлетворять требованиям ОСТ 1 90013-81.
1.1.3 Механические свойства прутков при повышенной температуре, определяемые на отожжённых образцах, вырезанных в долевом направлении волокна, должны удовлетворять требованиям таблицы 1.
Таблица 1.
| Марка сплава | Температура испытания, Т | Механические свойства | ||
| Временное сопротивление, к г с/мм2 | Длительная прочность | |||
| Напряжение | Длительность испытания,час. | |||
| 400 | 70 | 70 | 50 | |
| Вт22 | ||||
| 450 | 65 | 58 | 50 | |
1.1.4 Поверхность прутков должна быть чистой. На
поверхности прутков допускаются отдельные мелкие дефекты в виде плен, забоин, вмятин и рисок, не выводящие пруток за пределы минусового отклонения по диаметру.
1.1.5 Допускается зачистка и обточка поверхности прутков, не выводящая размеры за предельные отклонения по диаметру.
1.1.6 В микроструктуре прутков не допускаются расслоения, трещины, пустоты, металлические и неметаллические включения, видимые невооружённым глазом.
1.1.7 Дефекты поверхности в пределах минусового отклонения, допускаемые п. 1.1.4. и просматриваемые на макроструктуре, браковочным признаком не являются.
2. Характеристика сплава
Сплав ВТ22 был разработан в 1965 году В.Н. Моисеевым и С.Г. Глазуновым.
Химический состав сплава ВТ 22: Ti, 5% At, 5% Mo, 5% V, 1% Сr, 1% Fe.
ВТ22 - это высоколегированный, высокопрочный сплав переходного класса. Относится к псевдо - β сплавам.
Это высоколегированный сплав «критического» состава, т.е. с температурой мартенситного превращения вблизи комнатной. ВТ22 содержит значительное количество β - стабилизаторов (Mo, V, Сr) и может подвергаться эффективному режиму упрочняющей термической обработки (закалке и старению). ВТ22 имеет высокий предел прочности как в отожженном, так особенно в термически упрочненном состоянии. В отожженном или горячекованном состоянии сплав может обеспечить предел прочности более 110 кгс/ мм2. Если же применить к этому сплаву упрочняющую термическую обработку, то можно получить предел прочности 140 кгс/мм2.
Температура полиморфного превращения сплава ВТ22 - 860-990 °С.
Ковку и штамповку следует проводить при повышенных температурах. При этом при температурах ниже полиморфного превращения (850-750 °С) должно быть обеспечено не менее 30-50 % деформации для получения качественной микро- и макроструктуры.
Сплав ВТ22 удовлетворительно обрабатывается резанием.
Сплав имеет высокую коррозионную стойкость в атмосферных условиях и в большинстве сред.
Физические свойства сплава в отожженном и термически упрочненном состоянии примерно одинаковы.
Плотность сплава ВТ22 составляет 4,58 г/см3.
Теплопроводность сплава зависит от температуры. При изменении от 20 до 900°С, теплопроводность изменяется с 0,020 до 0,047 кал/см*с*град.
Теплоемкость также зависит от температуры. При температуре 100-900°С теплоемкость составляет 0,130-0,220 кал/г*град.
Удельное сопротивление сплава при 20 °С-153*10-6 Ом*см.
Твердость по Бринеллю (НВ 10/3000/30) составляет 285-363 и 341-444 кгс/мм 2.
Сплав ВТ22 предназначен для изготовления высоконагруженных деталей и штампованных конструкций, работающих длительно при температурах до 350-400°С и кратковременно до 750-800 °С.
Сплав ВТ22 удовлетворительно обрабатывается давлением. Из него изготовляют прутки, плиты, профили, крупногабаритные поковки и штамповки (до нескольких тонн).
Область применения сплава ВТ22-авиация. Из ВТ22 изготовляются силовые крупногабаритные детали фюзеляжа крыла, шасси; детали системы управления; крепежные детали типа силовых болтов (ИЛ 76, ИЛ 86, ИЛ 96, «Руслан», «МРИЯ»).
3. Технологические расчеты
3.1 Расчет массы одного годного изделия
Эскиз изделия
Чтобы определить массу изделия необходимо знать площадь поперечного сечения изделия, умножив которую на длину определим объем.