kursovik (Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106)

Министерство образования Российской Федерации

Магнитогорский Государственный Технический Университет

им. Г. И. Носова

Кафедра технологий сертификации и сервиса автомобилей

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: « Разработка технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106 »

Выполнил студент гр. ТСА 01

Макаричев А. А.

Проверил Куцепендик В. И.

Магнитогорск

2003

Содержание

Стр.

Введение …………………………………………………………….. 3

1. Описание детали …………………………………………………. 4

2. Технология изготовления детали ……………………………….. 6

2. 1. Производство чугуна ……………………………………….. 6

2. 1. 1. Железные и марганцевые руды ……………………… 6

2. 1. 2. Топливо и флюсы ……………………………………... 6

2. 1. 3. Работа доменной печи ………………………………... 7

2. 1. 4. Продукты доменного производства …………………. 8

2. 2. Производство стали ……………………………………….... 9

2. 2. 1. Мартеновское производство ………………………..... 9

2. 3. Разливка стали ………………………………………………. 11

2. 4. Процесс прокатки ………………………………………….... 13

2. 4. 1. Производство листовой стали ………………………... 13

2. 5. Листовая штамповка ………………………………………... 15

2. 5. 1. Выбор материала …………………………………….... 15

2. 5. 2. Резка и раскрой материала …………………………… 16

2. 5. 3. Определение размеров заготовки …………………..... 16

2. 5. 4. Вытяжка ……………………………………………….. 18

2. 5. 5. Вытяжка с утонением ……………………………….... 19

2. 5. 6. Смазка при вытяжке ………………………………….. 22

2. 5. 7. Формовка …………………………………………….... 22

Заключение ………………………………………………………….. 23

Список литературы …………………………………………………. 24

Введение

Металлы ― наиболее распространённые и широко используемые материалы в производстве и в быту человека. Особенно велико значение металлов в наше время, когда большое их количество используют в машиностроительной промышленности, на транспорте, а также в других отраслях народного хозяйства.

Производство и обработка металлов возникли очень давно и достигли современного технического уровня развития в результат использования практического опыта и достижений науки многих поколений человеческого общества.

Сейчас в автомобильном производстве, практически все детали производятся из стали, и это не удивительно, потому что металл обладает высокой твёрдостью и стойкостью к разрушению (коррозии и т. п.).

В курсовом проекте ставится задача разработки технологического процесса изготовления корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106. Технология производства корпуса масляного фильтра сводится к написанию всего технологического процесса, начиная от выплавки стали и заканчивая готовой деталью, что и будет рассмотрено.

Схема технологии производства корпуса масляного фильтра для автомобилей ВАЗ 2101-2106, по которой мы и будем двигаться, представлена ниже:

1. Описание детали

Смазочная система предназначена для подачи предварительно очищенного масла ко всем трущимся поверхностям деталей при работе двигателя. Смазка уменьшает трение и тем самым уменьшает износ деталей, она охлаждает трущиеся поверхности, смывает нагар и металлическую пыль и защищает детали от коррозии. Её основными узлами и деталями является масляный насос с приемным сетчатым фильтром, клапаны, масляные фильтры и радиатор, соединительные каналы и трубки, манометр или указатель, контролирующий давление масла в магистрали, маслоналивная горловина, масляный поддон и детали вентиляции картера.

Система смазки современного автомобильного двигателя комбинированная, т. е. к наиболее нагруженным деталям подводится масло под давлением, а остальные детали смазываются разбрызгиванием или самотёком.

Смазочные материалы должны отвечать следующим требованиям: обладать достаточной вязкостью, но не вызывающей слишком больших потерь мощности; обеспечивать высокую прочность масляной плёнки, исключающую контакт металлических поверхностей; обеспечивать надёжную защиту деталей от коррозии; обладать способностью сохранять свои свойства в различных условиях применения. Масла не должны разлагаться и вызывать выпадения осадков и отложений.

Смазка автомобиля заключается в постоянном контроле за качеством смазочного материала и его количеством во всех трущихся парах, в пополнении до установленной нормы и в своевременной смене отработавшего смазочного материала.

Все работы по смазке производятся во время технического обслуживания автомобиля.

В процессе работы двигателя автомобиля масло засоряется металлическими частичками, образующимися при износе деталей, частицами нагара, смолой и другими механическими примесями. Для очистки масла от этих примесей служат фильтры грубой и тонкой очистки или специальные центробежные фильтры (центрифуги).

Фильтр грубой очистки масла очищает масло только от сравнительно крупных частиц, размером не менее 0,08 миллиметра. Более мелкие механические примеси свободно проходят через него. Этот фильтр оказывает небольшое сопротивление прохождению масла. Во всех двигателях он включается в систему смазки двигателя последовательно, обычно между масляным насосом и главной магистралью так, что через него проходит всё масло, поступающее от насоса в систему.

Фильтр тонкой очистки масла очищает масло от мельчайших примесей и смол. Щели для прохода масла в нем очень малы, в силу чего он оказывает большое сопротивление прохождению масла. Чтобы пропустить через него всё масло, потребовалось бы слишком большое давление. Фильтры тонкой очистки обычно включают в систему параллельно основному пути движения масла, поэтому через него проходит только часть (10 %) масла, поступающего из фильтра грубой очистки. Очищенное в фильтре тонкой очистки масло отводится в масляный картер двигателя.

Основной частью всякого фильтра является фильтрующий элемент. В качестве фильтрующего элемента для фильтров грубой очистки применяются металлические пластинки, через зазоры между которыми продавливается масло, для фильтров тонкой очистки ― фетровые, войлочные, бумажные или картонные диски, хлопчатобумажная пряжа, отбеливающие глины, прессованная масса и т. д.

Масло охлаждается при движении автомобиля благодаря обдуву воздухом картера двигателя, а также при прохождении через трубчатый масляный радиатор, расположенный перед радиатором системы охлаждения двигателя.

2. Технология изготовления детали

2. 1. Производство чугуна

Для производства обычного доменного чугуна используют шихту, состоящую из железных и марганцевых руд, флюсов, флюсованного агломерата, окатышей и топлива. От качества подготовки сырых материалов ― добавления, сортировки, обогащения, окускования ― зависит в конечном счёте качество выплавленного чугуна.

2. 1. 1. Железные и марганцевые руды

Железные руды состоят из рудного минерала, пустой породы и примесей. В доменных печах железо практически полностью (98 ― 99 %) переходит в состав чугуна. Пустая порода в печи плавится и переходит в состав шлака.

Для выплавки чугуна применяют красный, бурый, магнитный и шпатовый железняки, а также комплексные железные руды.

Железные руды обычно содержат незначительное количество марганца, поэтому при выплавке чугуна в шихту приходится добавлять руду. В доменном производстве применяют марганцевые руды с содержанием 25 ― 40 % Mn. Пустая порода этих руд обычно глинистый песок. Поэтому марганцевые руды непрочны: при добыче и перевозке образуется много мелочи и пыли.

Для выплавки чугуна применяют твёрдое топливо. Более 98 % чугуна выплавляют на коксе и 1 ― 2 % на древесном угле.

2. 1. 2. Топливо и флюсы

Топливо играет важную роли в доменном производстве. Его горение создаёт высокие температуры, необходимые для восстановления руды, плавления и перегрева образующихся чугуна и шлака.

Флюсы применяют для получения шлаков нужной основности, так как в пустой породе руды и топливе обычно преобладает кремнезем. В качестве флюсов используют известняк ― CaCO₃ и реже доломитизированный известняк (mCaCO₃ · nMgCO₃, где m > n). Количество флюсов рассчитывают исходя из химического состава пустой породы руды, золы и с учётом требований, предъявляемых к физико-химическим свойствам шлака.

2. 1. 3. Работа доменной печи

Со склада шихтовых материалов шихта поступает в вагон-весах 1 (рис. 1) к скиповой яме. Скип 3 загружают шихтой из загрузочной воронки 2. После этого скип лебёдкой поднимают по рельсам наклонного подъёмника печи на колошник. Шихта попадает сначала в приёмную воронку 4 с малым конусом 4а, затем в загрузочную воронку 5 с большим конусом 5а и далее в рабочее пространство печи.

Рис. 1. Схема работы доменного цеха

После загрузки очередной порции шихты приёмная воронка с малым конусом поворачивается на 60˚, что позволяет равномерно распределить шихту 7 на поверхности большого конуса перед опусканием её в печь. Маневрирование большим и малыми конусами в загрузочном аппарате доменной печи производится независимо друг от друга.

Для достижения высоких температур и форсирования плавки шихты в печь подают горячий воздух 6 (дутьё). Холодный воздух из воздуходувки пропускают через нагретую до 1000 ― 1200˚С насадку воздухонагревателя 12. В результате воздух нагревается до 780 ― 950˚С. Пока один воздухонагреватель 12 отдаёт тепло кладки холодному воздуху (и в результате остывает), второй воздухонагреватель 13 нагревается до температуры 1200˚С, т. е. регенерирует тепло выделяющееся при сжигании доменного газа, предварительно очищённого то пыли в газоочистителе 14; продукты горения удаляются в дымовую трубу 15. После остывания насадки воздухонагревателя 12 и достаточного нагрева насадки воздухонагревателя 13 производят перекидку клапанов; холодный воздух направляется в воздухонагреватель 13, а воздухонагреватель 12 нагревается. Обычно воздухонагреватель работает на нагрев дутья около 1ч и на разогрев огнеупорной насадки около 2 ч. Поэтому для бесперебойного обслуживания печи необходимо иметь три воздухонагревателя. Через шлаковую летку 10 удаляется шлак, а через летку 11 ― чугун.

2. 1. 4. Продукты доменного производства

Современная доменная печь поглощает большое количество шихтовых материалов и воздуха. Так, для производства каждых 100 т передельного чугуна необходимо в среднем подать в печь 190 т железной руды (включая агломерат), 95 т кокса, 50 т известняка и около 350 т воздуха. В результате кроме 100 т чугуна получается около 80 т шлака и 500 т доменного газа.

В доменных печах выплавляют:

1. Передельный чугун (80 ― 90 % всего производства чугуна);

2. Литейный чугун (8 ― 17 %);

3. Специальные чугуны, или доменные ферросплавы (2 ― 3 %).

Состав шлака зависит от состава шихты и марки чугуна.

После доменной печи, чугун попадает в сталеплавильный цех.

2. 2. Производство стали

В настоящее время сталь производят в трёх типах плавильных агрегатов ― конверторах, мартеновских и электрических печах.

В качестве металлических шихтовых материалов используют: жидкий чугун и стальной лом (в конверторах); жидкий и твёрдый чугун со стальным ломом в мартеновских и электрических печах и иногда один стальной лом (в электрических печах). Кроме того, в состав шихты входят известь и другие шлакообразующие вещества, раскислители, железная руда и легирующие добавки.

Для изготовления нашей детали, используется сталь, выплавленная в мартеновской печи.

2. 2. 1. Мартеновское производство стали

Газ и воздух по каналам 1 и 2 подводят к газовому клапану 10, а затем смесь по каналу 5 поступает в регенератор 6. Вентилятором 3 по каналу 4 воздух подводится к воздушному клапану 9, от которого по каналу 8 поступает в регенератор 7. Насадка регенераторов, нагревается до 1500 ― 1550˚С, отдаёт тепло проходящим через них газу и воздуху. Нагреваясь в регенераторах до 1200˚С, газ и воздух по вертикальным каналам поступают в головки печи для образования газовоздушной смеси, которая и сгорает в рабочем пространстве. Продукты горения из рабочего пространства печи через правые головки направляются в регенераторы 16 и по каналам 15 и 11 поступают в трубу 12.