Технологический процесс упрочнения тяги тележки с выбором необходимого оборудования

Разработка технологического процесса упрочнения тяги тележки, при термообработке обеспечивающей твёрдость HRC 40-50;
Осуществить выбор оборудования, которое необходимо использовать;
Рассчитать количество оборудования на годовую программу 20000 штук.
Цель дипломного проекта

- рама (1);
- две колесные пары типа РУ-950 (2);
- поводки (3);
- боковые скользуны (5);
- четыре буксовых узла (7);
- тормозное устройство и двойное рессорное подвешивание – надбуксовое (8) с фрикционными гасителями колебаний и центральное(6) с шарнирно-маятниковой люлькой (4) и гидравлическими гасителями колебаний (10);
- надрессорная балка (9);
- замковый шкворень (11);
- подпятник (12).
ОБЩИЙ ВИД ТЕЛЕЖКИ

РАСПОЛОЖЕНИЕ ТЯГИ В ЦЕНТРАЛЬНОМ ПОДВЕШИВАНИИ ТЕЛЕЖКИ

ТЯГА ПОДВЕСКИ ТЕЛЕЖКИ
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Требуемая твердость HRC 40-50.

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛИ 45
Химический состав стали 45
Механические свойства стали 45

Штамповка горячим способом на прессах
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЯГ

предварительный;
подкатной (ручей, в котором металл заготовки равномерно распределяется по ее оси, при этом увеличивается диаметр отдельных ее участков).
протяжной (с его помощью увеличивают длину отдельных участков обрабатываемых деталей);
окончательный ручей.
Для изготовления применяют следующие штамповочные ручьи:

Штамповка тяг в 4-х ручьях в многоручьевом штампе (начальная температура 1100 °С, конечная 800 °С);
Дробеструйная обработка;
Зачистка и измерение твердости ;
Объемная закалка;
Низкий отпуск;
Измерение твердости;
Мойка и сушка;
Окончательный контроль;
Поступление тяг на склад.
МАРШРУТ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЯГ

Тяга работает в тяжелых эксплуатационных условиях. Постоянные циклические изменяющие нагрузки при работе тяги, ведут к разупрочнению и появлению трещин.
Поверхностные слои тяги оказываются наиболее напряженными. Так же они оказываются наиболее ослабленными, потому что на поверхности их сосредоточено наибольшее число повреждений, появляющихся при изготовлении и при эксплуатации.
Зная условия работы детали и требования, предъявляемые к ней (HRC 40-50), выбирается способ упрочняющей термической обработки закалка с t=850 °C и низкий отпуск с t=200 °C
ВЫБОР РЕЖИМА ТЕРМООБРАБОТКИ

СТРУКТУРА СТАЛИ 45
Структура стали в отожженном состоянии П+Ф
X600
Структура закаленной среднеуглеродистой стали 0,45 % C (мартенсит)
X600
Структура отпущенной стали (мартенсит отпуска)
X600

ТЕРМООБРАБОТКА ТЯГИ
Время пребывания в нагревательной среде
ЗАКАЛОЧНАЯ СРЕДА
Для стали 45 необходима охлаждающая среда с высокой скоростью охлаждения – вода

РЕЖИМ ТЕРМООБРАБОТКИ ТЯГИ

ПЕЧЬ ДЛЯ ЗАКАЛКИ СНО 9.10.5/9
Техническая характеристика

ЭЛЕКТРОПЕЧЬ СТО10.12.5/3 ДЛЯ ОТПУСКА
Техническая характеристика

По паспорту печи 1 загрузка не должна превышать 150 кг. Вес одной тяги - 26 кг.
Тогда количество тяг на одну садку:
150÷26=6
Укладываются тяги в решетчатую корзину в один ряд по 6 штук на самовыдвигающийся на под.
УКЛАДКА ТЯГ
Корзина для укладки тяг
Выдвижной под

Рассчитываем требуемое количество печей для закалки по формулам:
РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ПЕЧЕЙ НА ПРОГРАММУ 20000 ШТ. В ГОД
Для выполнения закалки выбираем 2 печи с учетом 2-х сменной работы термического цеха.

Расчет необходимых количества печей для отпуска производится так же:
Принимаем для отпуска закаленных тяг 4 печи с учетом 2-х сменной работы.

ОСНОВНЫЕ ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ ТЯГ

На основании выполненных мною исследований были сделаны следующие выводы:
Тяга тележки является ответственной деталью, влияющей на безопасность движение поездов;
Способом упрочнения тяги тележки является объемная закалка с низким отпуском, температура закалки – 850 °С, температура отпуска – 200 °С. Время закалки составляет: нагрев - 65 мин, выдержка - 75 мин с последующим охлаждением в воде; время отпуска: нагрев - 15 мин, выдержка - 240 мин, охлаждение на воздухе;
В работе предложено следующее оборудование: закалочная камерная электропечь СНО 9.10.5/9 с рабочей температурой 900 °С; отпускная печь СТО 10.12.5/3 с рабочей температурой 300 °С, при использовании этого оборудования рассчитана годовая программа на количество 20000 шт.;
Так же в работе представлен вариант приспособления для загрузки тяг из печного пространства и указаны основные виды повреждений тяги подвески тележки пассажирского вагона.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ