Анализ и разработка термических операций в технологическом цикле изготовления винта самонарезающего из малоуглеродистой стали

Оглавление Оглавление не соответствует теме) Введение 4 1. Назначение 6 2. Анализ конфигурации 7 3. Условия работы и факторы, их обеспечивающие 7 4. Технические требования по ГОСТ 520-2011 «Подшипники качения. Общие технические условия» 8 4 Методы формообразования. Обоснование выбранного метода………………………..10 5 Выбор марки стали. Обоснование выбора 11 6. Характеристика стали 12 7. Схема технологического цикла изготовления от выплавки до готового изделия 13 8. Назначение, выбор и выбор ПТО 14 9. Окончательная термообработка сплава 17 Заключение 22 Список используемой литературы 23

Ручные метчики для нарезания метрической резьбы выпускают в комплекте, включающем два метчика для резьбы диаметром до 3 мм и три (№ 1—черновой, № 2—средний и № 3—чистовой) для резьбы диаметром больше 3 мм. Метчики, входящие в комплект, имеют разные диаметры резьбонарезной части и различную форму профилей. На хвостовой части всех метчиков комплекта выбиты круговые риски(1,2,3) или проставлены номера метчиков, а также указаны размеры резьбы—диаметр и шаг. Для вращения метчика при нарезании резьбы ручным способом применяют приспособление—вороток. Прежде чем приступить к нарезанию резьбы в отверстии, выполняют разметку места отверстия с обязательным его накерниванием. С учетом размеров будущей резьбы по таблице подбирают диаметр сверла. При нарезании внутренней резьбы металл как бы выдавливается, уменьшая диаметр отверстия. 6 Выбор марки стали. Обоснование выбора Все саморезы производятся из стальной проволоки, изготовленной из углеродистой стали. Проволока должна быть в меру мягкая, но с хорошим содержанием углерода. Что бы у самореза не срывало шляпку, он должен быть мягким внутри и жёстким снаружи. Качественная метизная продукция производится из марок: 08кп, 08пс, 08, 10кп, 10пс, 10, 15кп, 15пс, 15, 15Г, 20кп, 20пс Таблица 4 – механические свойства марок сталей для самонарезающих винтов Марка стали Механические свойства, не менее Предел текучести ?(т), Н/мм? Временное сопротивление ?(в) , Н/мм? Относительное удлинение ? , % Относительное сужение ? , % 08 196 320 33 60 08кп 205 330 31 55 08пс 225 370 27 55 10кп 245 410 25 55 10пс 275 450 23 50 10 295 490 21 50 15кп 315 530 20 45 15пс 335 570 19 45 15 355 600 16 40 15Г 245 410 26 55 20кп 275 450 24 50 20пс 245 420 22 50 Материал для производства должен использоваться очень прочный и к тому же достаточно пластичный. Из приведенных сталей была выбрана марка стали 08 КП, она имеет достаточно высокие показатели поверхностной твердости и пластичности. Единственным ее недостатком является КР-ТТИХТО-НГТУ-22.03.11-016-20 Лист 12 Изм. Лист № докум. Подпись Дата повышенная склонность к старению. Из стали 08 КП предварительно изготавливают проволоку, диаметр которой соответствует диаметру ножки будущих саморезов. Далее такой материал наматывают в бухты и пересылают на заводы, специализирующиеся на изготовлении строительных крепежей. 7 Характеристика стали 08 КП Сталь 08 КП характеризуется следующим химическим составом, который приведен в таблице 3. Таблица 3 - Химический состав стали C Si Mn Ni S P Cr Cu As Fe 0,05-0,11 До 0,03 0,25-0,5 До 0,25 До 0,04 До 0,035 До 0,1 До 0,25 До 0,08 ~98 Таблица 4 – Температура критических точек Температура критических точек, °С Ac1 Ac3 Ar1 Ar3 732 874 680 854 Таблица 5 – Технологические свойства Технологические свойства Ковка Температура ковки, °С: начала 1250, конца 800. Заготовки сечением до 300 мм охлаждаются на воздухе. Свариваемость Сваривается без ограничений, кроме деталей после химико-термической обработки. Способы сварки: ручная дуговая сварка, автоматическая дуговая сварка, контактная сварка. Обрабатываемость резанием В горячекатаном состоянии при HB 131 и ?в = 315-410 МПа: Kv твердый сплав = 2,1 Kv быстрорежущая сталь = 1,65 Флокеночувств. Не чувствительна Склонность к отпускной хрупкости Не склонна Классификация стали по Обергофферу и Гийе: Согласно классификации по Гийе, сталь относится к феррит-перлитному классу. Согласно классификации по Обергофферу, сталь относится к эвтектоидным. КР-ТТИХТО-НГТУ-22.03.11-016-20 Лист 13 Изм. Лист № докум. Подпись Дата

1 Назначение Прессшайба - это особенная форма головки крепежа в виде небольшой шайбы, которая имеет увеличенную площадь. Благодаря этому обеспечивается максимальная прижимная способность при креплении листовых материалов. Применяя саморезы с прессшайбой, нет необходимости использовать дополнительные прокладки, в роли которых могут выступать шайбы. Данная форма головки - оптимальное решение для конструкций, где прикрепляемый элемент имеет менее прочную структуру. В противном случае саморез может «провалиться» в рыхлый материал при ввинчивании или в процессе эксплуатации пространство вокруг образованного отверстия может прийти в негодность, а значит и надежность самого крепления. Прессшайба позволяет распределять нагрузку на большую площадь под головкой или не «утапливаться» в прикрепленном элементе. Крепёж по металлу имеет маленькое межгребневое расстояние или по-другому частую резьбу. Металл — самый плотный материал из широко применимых в строительстве. При вкручивании самореза в различные профили или металлические листы, необходимо закрепить метиз, что и достигается за счет мелкого (частого) шага. Нет опасения, что саморез «измельчит» металл, в который ввинчивается. Напротив, шаг самореза с широкой резьбой может оказаться больше самого материала, к которому прикрепляется конструкция. Резьба на саморезе ПШ двухзаходная, то есть нарезанная в виде двух отдельных витков, идущих на равных расстояниях один от другого. Длина резьбы винта должна иметь достаточную длину, чтобы она полностью захватывала металл основы. Головка винта обеспечивает прижимающее усилие для прикрепляемого материала, тогда как витки резьбы дают прижимающее усилие для основы (рисунок 2). Рисунок 2 – устройство винта самонарезающего Существует два типа данных саморезов: со сверлом и с острым наконечником. 2 Анализ конфигурации В данной курсовой работе рассмотрим винт самонарезающий типа В с пресс-шайбой со сверлом, имеет шестигранную головку и крестообразный шлиц PH2 с точной центровкой. Резьба полная с мелким шагом и наконечником в форме сверла. КР-ТТИХТО-НГТУ-22.03.11-016-20 Лист 6 Изм. Лист № докум. Подпись Дата Таблица 1 – Размеры винта самонарезающего с пресс-шайбой Размер резьбы a?, не более d?, не более Размеры шайбы Нормальная серия. Тип N h, номинальный размер d?, не более ST2,9 1,1 2,8 1 7 a Размер по ИСО 10669 b Размер a , измеренный в совместно собран ном состоянии после того как шайба вступила в контакт с опорной поверхностью головки или с радиусом под головкой. Основной причиной образования дефекта на металлоизделии является технология производства металлопроката и его обработка. Большая часть массового производства самонарезающих винтов изготавливается методами горячей, полугорячей или холодной обработкой металлов давлением. Наиболее распространенным видом дефектов являются трещины на обработанных методами объемной штамповки саморезах. Трещина – это чистый (прозрачный) разрыв-несплошность, проходящая по или через границы зерен. Обычно причиной возникновения трещин является локальное перенапряжение металла во время штамповки или других формообразующих операций, либо следствием термической обработки. Образование дефектов при массовом производстве крепежных изделий зависит от нескольких факторов: от применяемого материала, величины и характера нагрузки и степени деформирования, а также от принципа действия и состояния применяемого инструмента и оборудования. Знание о причинах возникновения дефектов, структурного строения, взаимного влияния, деформации и залечивания позволят получить высококачественный крепеж, а следовательно повысить эксплуатационную надежность всего резьбового соединения. 3 Условия работы и факторы, их обеспечивающие Саморезы производятся в ограниченном количестве. Это провоцирует сложности в их стандартизации. Встречаются дефекты, связанные с недостаточной толщиной стержня, низкой КР-ТТИХТО-НГТУ-22.03.11-016-20 Лист 7 Изм. Лист № докум. Подпись Дата несущей способностью, некорректной нарезкой резьбы. Низкая прочность на сдвиг. Изогнутые саморезы почти всегда ломаются при попытке выпрямить их. Причина: в процессе производства они подвергаются закалке, что повышает их твердость, но и увеличивает хрупкость. Из-за этого они не способны противостоять волновым и поперечным нагрузкам, поэтому их не применяют при сборке силовой каркасной конструкции и в высоконагруженных узлах. С целью выявления некачественной продукции должны быть организованы контрольные мероприятия. Они проводятся в специальных лабораториях, подразумевают использование профильных установок. Неизменный параметр, задаваемый при проверке саморезов - контрольные усилия нагружения. Регулируемые значения, зависящие от характеристик метиза - толщина соединяемых элементов, а также скорость и время сверления. Изделия не должны содержать следующих дефектов: • коррозионное поражение; • трещины и надломы; • неравномерная толщина стержня; • изменяющийся шаг резьбы; • затупленный наконечник. Специальная обработка проводится с помощью покрытия соответствующим материалом. Делается это следующими способами: • Цинкованием. Полученные саморезы по металлу со сверлом с прессшайбой имеют золотистый или металлический оттенок. Могут служить в плохих погодных условиях, например, находиться в сырости. Применяются такие метизы для крепления тонких листов стали, гипсокартона, пластика, ДСП; Минусом такого покрытия является его подверженность к истиранию механического характера. Но пока цинковый слой на поверхности присутствует, использовать саморезы можно в среде с повышенной влажностью. • Фосфатирование. Фосфатированные саморезы можно узнать по черному матовому оттенку внешней части. Такое покрытие обеспечивает крепеж очень слабой защитой от негативного воздействия коррозии. И при работе в среде даже с минимальной влажностью на поверхности саморезов формируются оксиды железа (Fе2О3), продуцирующие рыжие потеки. Поэтому применять фосфатированный крепеж допускается лишь в сухих помещениях. Подходит для работы с ГКЛ, натуральной древесиной и металлом. Тип защитного покрытия влияет на следующие свойства саморезов: • поглощение/отражение светового излучения; • проводимость электротока, либо наоборот – электрическая изоляция;