Курсовая с практикой на тему Расчет параметров закалки токами высокой частоты, Расчет параметров дробеударной обработки (Вариант 2)

Содержание:

1. Расчет параметров индукционной закалки 4

1.1. Исходные данные и постановка задачи 4

1.2. Сущность метода закалки ТВЧ 5

1.3. Расчет параметров закалки 6

2. Обработка деталей методами ППД 12

2.1. Общие сведения об упрочнении ППД 12

2.2. Исходные данные и постановка задачи 13

2.3 Расчет параметров дробеударной обработки. 14

Фрагмент текста работы:

1. Расчет параметров индукционной закалки

1.1. Исходные данные и постановка задачи

Для выполнения курсовой работы была выдана деталь (см. рис. 1.1).

Рис. 1.1. Эскиз детали

Размеры детали приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 — Размеры детали

Материал детали 30ХГСА – сталь инструментальная углеродистая. Характеристики материала приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2 — Характеристики материала

Для выполнения нагрева применяется индуктор одновитковый (длина индуктора равна длине цилиндрической части детали). В качестве материала индуктора используется алюминиевый сплав: АМг6. Покрытие индуктора: Ан.Окс.100из. (анодное оксидирование, толщина покрытия 100 микрометров, электроизоляционное).

Задание:

Рассчитать на различных частотах f и скоростях нагрева x_зак, мощность технологической установки, амплитуду тока J_m в индукторе

1.2. Сущность метода закалки ТВЧ

Закалка ТВЧ основана на способности переменного электрического тока проходить по поверхности детали, находящейся в индукторе и этим вызывается нагрев, который может проникать на разную глубину за счет образования магнитного поля. В то же время, середина нагреваемого изделия, остается или вовсе не нагретой или незначительно нагревается. На поверхности образуется необходимая толщина слоя, по которому проходит эл. ток. Это и есть глубина проникновения тока, которая зависит от следующих факторов:

удельного сопротивления металла;

магнитной проницаемости;

частоты переменного тока.

Установлено, что с увеличением частоты тока глубина проникновения токов в изделие уменьшается, что позволяет получать детали с малой толщиной закалки. ТВЧ для нагрева металла получают от специальных установок – генераторов, умножителей и преобразователей частоты, которые позволяют получать частоту в разных пределах (от 150 до 15000 Гц).

Кроме частоты переменного тока, на качество полученной поверхности влияют размеры и конфигурация изделия, а также материал и конструкция индуктора. Чем проще форма детали и меньше ее размеры, тем выше качество закаливаемой поверхности, а также меньше расход электроэнергии.

Индукторы выполняют из меди. Их внутренняя поверхность чаще всего имеет специальные отверстия для подачи воды для охлаждения, т. е. он одновременно нагревает до необходимой температуры, а затем охлаждает при отключенном токе. Происходит все это в автоматическом режиме. Конфигурация индуктора может быть самой разной – кольцевой, зигзагообразной, петлевой и другого типа. Его устройство зависит от формы детали, которую необходимо закаливать.

Некоторые установки в своей конструкции имеют индукторы без отверстий, в этом случае охлаждение изделий происходит в специальном баке, который называется закалочным. Основное требование – зазор между индуктором и деталью в процессе закалки должен быть постоянным, в этом случае качество закаливаемой поверхности будет самым высоким.

Закалочная операция может выполняться 3 способами:

непрерывно-последовательным;

одновременным;

последовательным.

При непрерывно-последовательной закалке изделие неподвижно, а индуктор перемещается вдоль нее. При одновременном способе наоборот — деталь вращается, а индуктор неподвижен. Последовательный метод позволяет проводить поочередную закалку отдельных частей детали.

1.3. Расчет параметров закалки

Определим время нагрева из условия:

Исходя из заданных условий, находим время нагрева для разных скоростей:

t_1= (1250С^0)/(200С^0/с)= 6,25 сек.

t_2= (1250С^0)/(400С^0/с)= 3,125 сек.