Технологический процесс и технологическая система (стр. 22 из 47)
Технологический процесс сборки заключается в координировании и последующем соединении деталей в сборочные единицы, механизмы, машины в целом.
Деталь является простейшей сборочной единицей. Две или несколько деталей, соединенные между собой, образуют узел. Узел, входящий в изделие, называется группой. Изделие в зависимости от его сложности может быть расчленено на большее или меньшее число сборочных единиц.
Сборочные работы производятся на сборочных участках и цехах. Основными видами сборки являются: стационарная и подвижная.
При стационарной сборке само изделие неподвижно, а бригада сборщиков, переходя от одного изделия к другому, выполняет сборочные операции. При подвижной сборке изделия принудительно перемещаются от одного поста к другому, на каждом из которых выполняется определенная сборочная операция. Перемещение изделия может быть непрерывным или периодическим. При непрерывном перемещении изделия сборщик выполняет операцию в процессе движения конвейера, скорость которого соответствует такту сборки. При периодическом перемещении сборочная операция выполняется во время остановки конвейера.
Методы соединения сборочных элементов
Соединения деталей и узлов подразделяются на подвижные и неподвижные.
Неподвижные соединения делятся на разъемные (разбираемые) и неразъемные (неразбираемые).
Разъемные соединения могут быть разобраны без повреждения деталей. Эти соединения выполняются глухой, тугой, напряженной или плотной посадками, цинтовыми соединениями, штифтовыми соединениями и др.
К неразъемным соединениям относятся такие, разборка которых при эксплуатации не предусмотрена. Такие соединения получают методами сварки, пайки, клепки, клеевой технологией.
Сварка является одним из прогрессивных способов получения неразъемных соединений, который обеспечивает значительную экономию металла, снижение массы изделия и трудоемкости. Сваркой соединяют как однородные, так и неоднородные металлы и сплавы, металлы с неметаллами, пластмассы.
Методы сварки можно классифицировать по нескольким признакам: физическим, по виду используемой энергии, способу образования сварного соединения, степени автоматизации.
По виду энергии все методы сварки подразделяются на шесть групп:
1) электрическая;
2) химическая;
3) механическая;
4) лучевая;
5) электромеханическая;
6) химико-механическая сварка.
По степени автоматизации различают ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Сварные соединения получают двумя способами: плавлением и давлением.
Способность материала образовывать надежное и прочное сварное соединение называется свариваемостью. Хорошей свариваемостью обладают низкоуглеродистые и низколегированные стали, технически чистый алюминий. Низкую свариваемость имеют чугу-ны, высокохромистые стали, латуни, тугоплавкие металлы.
Эффективность выполнения сборочных операций, качество изделий и их себестоимость во многом зависят от конструктивных особенностей собираемого изделия и степени автоматизации тех- нологического процесса сборки. Упрощение конструкции изделия, использование универсальных самопереналаживающихся автоматических сборочных машин с адаптивной технологической оснасткой для подачи, базирования и выверки относительного положения различных соединяемых деталей перед их сборкой в изделие являются основными путями совершенствования сборочных процессов
67.Новые технологии в машиностроении.
прим-е порошковой метал-и; 
новые виды резанья (лазерная обр-ка, ультразвуковая, магнитная штамповка, штамповка взрывом, уст-ки непрерывной разливки Ме). Получить отливки практич. готовой пов-ти, чуть отшлифовать и не потерять драгоц мат-л. 
новые виды литья (практически готовой формы)Обработка лазером
Концентрация энергии в лазере позволяет достичь на пов-ти мат-ла t в неск тысяч градусов. В рез-те мат-л мгновенно расплавляется и частично испаряется.
Лазерный луч возд-ет на мат-л без мех нагрузок, что позволяет достичь ↑ точности обработки. С помощью лазерного излучения можно изготовлять отверстия d=0,003-3 мм и глубиной до неск мм с производит-тью до 60 отверстий в мин.
Мощные газовые лазеры прим-ют для сварки и пайки листовых Ме и сплавов; сварки деталей, различающихся по толщине, d и по t пл. Импульсная сварка исп-ся в радиоэлектронной пром-ти. Лазерным лучом можно упрочнять пов-ть Ме (по принципу термообработки). Главным недостатком лазера явл-ся довольно низкий КПД= 2%.
68.Роль термической обработки в изменении механических свойств металлов.
Термической обработкой называют процессы, связанные с нагревом и охлаждением, вызывающие изменения внутреннего строения сплава, и в связи с этим изменения физических, механических и других свойств.
Основными видами термической обработки стали являются отжиг, нормализация, закалка и отпуск.
Назначение отжига - снижение твердости, измельчение зерна (перекристаллизация), улучшение обрабатываемости, повышение пластичности и вязкости, снятие внутренних напряжений, устранение или уменьшение структурной неоднородности, подготовка к последующей термической обработке.
На результат отжига влияют следующие факторы:
1) скорость нагрева (допустимая скорость нагрева зависит от химического состава стали. Чем больше в стали углерода и специальных примесей, тем менее она теплопроводна и, следовательно, тем медленнее следует ее нагревать).
2) температура нагрева (отжига); температуру нагрева устанавливают в зависимости от содержания углерода и специальных элементов.
3) продолжительность выдержки при температуре нагрева (отжига); 4) скорость охлаждения.
Полный отжиг характеризуется нагревом на 20-30 град выше температуры интервала превращений и медленным охлаждением до температуры ниже интервала превращений (обычно до 400 - 5000 С). Полный отжиг применяют для перекристаллизации структуры в горячодеформированных сталях и фасонном литье.
Отжиг горячедеформированной стали снижает прочность и повышает пластичность.
Если исходная структура трудно поддается исправлению и полный отжиг не в состоянии улучшить структуру стали, то применяют двойной отжиг. Первый высокий отжиг проводят при повышенной температуре 950-1000° С.
Неполный отжиг применяют для поковок, горячая обработка давлением которых проведена правильно с получением удовлетворительной микроструктуры. В этом случае назначением неполного отжига является перекристаллизация перлита и снятие внутренних напряжений перед механической обработкой. Температура нагрева при неполном отжиге доэвтектоидных сталей 770 - 800о С.
Изотермический отжиг
При изотермическом отжиге аустенит превращается в феррито-цементитную смесь не при охлаждении в определенном интервале температур, как это происходит при обычном полном отжиге, а вовремя выдержки при постоянной температуре. Для изотермического отжига сталь нагревают до оптимальной температуры и после выдержки быстро охлаждают до температуры немного ниже критической точки (6507000 С). При этой температуре сталь выдерживают до полного распада аустенита, а затем охлаждают на воздухе. Преимуществом изотермического отжига по сравнению с обычным является значительное сокращение времени отжига и получение более однородной структуры. Практически изотермический отжиг проводят в двух печах: в одной печи детали нагревают, затем их переносят в другую печь, имеющую температуру немного ниже.
Низкотемпературный отжиг (высокий отпуск) применяют главным образом для легированных сталей (хромистых, хромоникелевых и др.) для снятия внутренних напряжений и для снижения твердости. Фазовая перекристаллизация при этом виде отжига отсутствует. Полного снятия внутренних напряжений достигают при нагреве до 6000С, поэтому низкотемпературный отжиг можно проводить в температурном интервале от 6000 С. Выдержка для снятия внутренних напряжений тем меньше, чем выше температура нагрева. Охлаждение после нагрева должно быть достаточно медленным, чтобы вновь не возникли внутренние напряжения.
Диффузионный отжиг (гомогенизация)
Этот отжиг характеризуется нагревом до температуры значительно выше температур интервала превращений (на 180 - 300° С) с последующим медленным охлаждением.
Такой отжиг применяют для выравнивания химической неоднородности зерен твердого раствора путем диффузии, т.е. уменьшения микроликвации в крупных фасонных стальных отливках и слитках, главным образом легированной стали.
Так как скорость диффузии увеличивается с повышением температуры, а количество продиффундированного вещества становится тем больше, чем длительнее выдержка, то для энергичного протекания диффузии необходимы высокая температура и продолжительная выдержка.
В результате высокотемпературного длительного отжига происходит рост зерна. Этот недостаток микроструктуры устраняют тем, что слитки подвергают горячей механической обработке, в результате которой полностью уничтожается крупнозернистая структура литой стали; поэтому после гомогенизации слитки не подвергают отжигу для улучшения структуры.
Только в тех случаях, когда после гомогенизации слитки получаются с повышенной твердостью (например, слитки высоколегированных сталей), проводят дополнительный низко температурный отжиг при 650-680° С.
Нормализацией называют нагрев стали до температуры на 30-50 град выше верхних критических точек, выдержку при этой температуре и охлаждение на спокойном воздухе. При нагреве низкоуглеродистых сталей до температур нормализации происходят те же процессы, что и при отжиге, т.е. измельчение зерен. Кроме того, вследствие охлаждения более быстрого, чем при отжиге, и получающегося в результате этого переохлаждения, строение перлита более тонкое (дисперсное), и количество эвтектоида (вернее, квазиэвтектоида) больше, чем при медленном охлаждении (при отжиге).