Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Актуальные проблемы металлургии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СТАРООСКОЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

(ФИЛИАЛ)

МОСКОВСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ИНСТИТУТА СТАЛИ И СПЛАВОВ

(ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА)

Реферат

по дисциплине: «Введение в специальность»

на тему: «Актуальные проблемы металлургии »

Выполнил: студент группы МЧМ-10-1дк

Прохоров С.В.

Проверил: к. т. н. Меркер Э.Э.

Старый Оскол

2010

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Технологическая часть

Анализ конструкции детали и технических требований к ней+
Выбор типа производства и анализ технологичности детали+
Выбор заготовки для обработки детали «Ролик Ø350»+
Выбор операционного маршрута обработки детали+
Определение технологического маршрута обработки детали+
Выбор схемы базирования заготовки в приспособлении+
Расчет межоперационных припусков на обработку детали+
Выбор технологического оборудования для обработки детали+
Выбор приспособлений, режущего и контрольно-измерительного инструмента+
Расчет показателей режима резания+
Расчет нормы времени на обработку детали-

Конструкторская часть

2.1 Выбор специального приспособления для обработки детали «Ролик Ø350»

2.2 Расчет погрешности базирования заготовки в приспособлении

2.3 Выбор типа зажимного устройства и расчет сил зажима

2.4 Компоновка конструкции приспособления и описание принципа его работы

2.5 Расчет потребного количества оборудования участка, количества обслуживающего персонала, площадей складов

2.6 Планировка участка, расположение технологического и вспомогательного оборудования

Организационно-экономическая часть

Охрана труда и противопожарные мероприятия

Приложения

Заключение

Литература

Введение

В металлургический комплекс входят черная и цветная металлургия охватывающие все стадии технологических процессов: от добычи и обогащения сырья до получения готовой продукции в виде черных и цветных металлов и их сплавов. Металлургический комплекс – это взаимообусловленное сочетание следующих технологических процессов:

добыча и подготовка сырья к переработке (добыча, обогащение, агломерирование, получение необходимых концентратов и др.);

металлургический передел – основной технологический процесс с получением чугуна, стали, проката черных и цветных металлов, труб и др.;

производство сплавов;

утилизация отходов основного производства и получение из них различных видов продукции.

В зависимости от сочетания этих технологических процессов выделяются следующие типы производств в металлургическом комплексе.

Производства полного цикла, которые представлены, как правило, комбинатами, в которых одновременно действуют все названные стадии технологического процесса.

Производство неполного цикла – это предприятия, в которых осуществляются не все стадии технологического процесса, например, в черной металлургии производится только сталь и прокат, но отсутствует выпуск чугуна, или производится только прокат. К неполному циклу относятся также электротермия ферросплавов, электрометаллургия и др. Предприятия неполного цикла, или “малой металлургии” называются передельными, представлены в виде отдельных подразделений по производству литейного чугуна, стали или проката в составе крупных машиностроительных предприятий страны.

Металлургический комплекс – это основа индустрии Он является фундаментом машиностроения, обеспечивающего вместе с электроэнергетикой и химической промышленностью развитие научно-технического прогресса во всех звеньях народного хозяйства страны. Металлургия относится к числу базовых отраслей народного хозяйства и отличается высокой материалоемкостью и капиталоемкостью производства. На долю черных и цветных металлов приходится более 90% всего объема конструкционных материалов, применяемых в машиностроении России. В общем объеме транспортных перевозок Российской Федерации на металлургические грузы приходится свыше 35% всего грузооборота. На нужды металлургии расходуется 14% топлива и 16% электроэнергии, т.е. 25% этих ресурсов, расходуемых в промышленности.

Состояние и развитие металлургической промышленности в конечном итоге определяют уровень научно-технического прогресса во всех отраслях народного хозяйства. Металлургический комплекс характеризуется концентрацией и комбинированием производства.

Спецификой металлургического комплекса являются несопоставимый с другими отраслями масштаб производства и сложность технологического цикла. Для производства многих видов продукции необходимо 15-18 переделов, начиная с добычи руды и других видов сырья. При этом передельные предприятия имеют тесные связи между собой не только в пределах России, но и в масштабах стран Содружества. Так, в производстве титана и титанового проката сложилась устойчивая межгосударственная кооперация предприятий России, Украины, Казахстана и Таджикистана.

Исключительно велико комплексообразующее и районообразующее значение металлургического комплекса в территориальной структуре народного хозяйства России. Современные крупные предприятия металлургического комплекса по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты. Кроме основного производства, в составе металлургических предприятий создаются производства на основе утилизации разного рода вторичных ресурсов сырья и материалов (сернокислотное производство, тяжелый органический синтез по производству бензола, аммиака и другой химической продукции, производство строительных материалов – цемент, блочные изделия, а также фосфорных и азотных удобрений и т.п.). Наиболее распространенными спутниками металлургических предприятий являются: теплоэлектроэнергетика, металлоемкое машиностроение (металлургическое и горное оборудование, тяжелое станкостроение), производство металлоконструкций, метизов.

Черная металлургия.

Черная металлургия имеет следующие особенности сырьевой базы:

Сырье характеризуется относительно большим содержанием полезного компонента – 17% в сидеритовых рудах до 53-55% в магнетитовых железняках. На долю богатых руд приходится почти пятая часть промышленных запасов, которые используются, как правило, без обогащения. Примерно 2/3 руд требуют обогащения простым и 18% - сложным методом обогащения;

Разнообразие сырья в видовом отношении (магнетитовые, сульфидное, окисленное и др.), что дает возможность использовать разнообразную технологию и получать металл с самыми различными свойствами;

Различные условия добычи (как шахтная, так и открытая, на долю которой приходится до 80% всего добываемого в черной металлургии сырья);

Использование руд, сложных по своему составу (фосфористые, ванадиевые, титаномагнетитовые, хромистые и т.п.). При этом более 2/3 составляют магнетитовые, что облегчает возможности обогащения.

Важнейшей проблемой сырьевой базы черной металлургии является ее удаленность от потребителя. Так, в восточных районах России сосредоточена большая часть топливно-энергетических ресурсов и сырья для металлургического комплекса, а основное потребление их осуществляется в европейской части России, что создает проблемы, связанные с большими транспортными затратами на перевозку топлива и сырья.

Размещение предприятий черной металлургии полного цикла зависит от сырья и топлива, на которые приходится большая часть затрат по выплавке чугуна, из них около половины – на производство кокса и 35-40% - на долю железной руды.

В настоящее время в связи с использованием более бедных железных руд, требующих обогащения, строительные площадки размещаются в районах добычи железной руды. Однако нередко приходится везти обогащенную железную руду и коксующий уголь за многие сотни и даже тысячи километров от мест их добычи на металлургические предприятия, расположенные вдали от сырьевых и топливных баз.

Таким образом, существуют три варианта размещения предприятий черной металлургии полного цикла, тяготеющих либо к источникам сырья (Урал, Центр), либо к источникам топлива (Кузбасс), либо находящихся между ними (Череповец). Эти варианты обуславливают выбор района и места строительства, наличие источников водоснабжения и вспомогательных материалов.

Большими объемами производства отличается передельная металлургия, к которой относятся сталеплавильные, сталепрокатные и трубные заводы, специализирующиеся на выплавке стали из чугуна, металлического лома, металлизированных окатышей, производстве стального проката и труб. Заводы, передельной металлургии создаются в крупных центрах машиностроения, где потребности в металле определенных сортов достаточно велики. К передельной металлургии относятся также сталеплавильные заводы, на которых производится особо высококачественная сталь для различных отраслей машиностроения (инструментальная, шарикоподшипниковая, нержавеющая, конструкционная и др.).

Новым направлением развития черной металлургии является создание электрометаллургических комбинатов, для производства стали из металлизированных окатышей, получаемых методом прямого восстановления железа (Оскольский электрометаллургический комбинат), где достигаются высокие технико-экономические показатели по сравнению с традиционными способами получения металла.

Предприятия малой металлургии размещаются там, где имеются машиностроительные заводы. Выплавка на них производится из привозного металла, металлолома, отходов машиностроения.

В современных условиях все большее влияние на размещение отраслей металлургического комплекса оказывает научно-технический прогресс. Наиболее полно воздействие его как фактора размещения производства проявляется при выборе районов нового строительства металлургических предприятий. С развитием научно-технического прогресса расширяется сырьевая база металлургии в результате совершенствования методов поиска и разработки рудных месторождений, применения новых, наиболее эффективных технологических схем производства по комплексной переработке сырья. В конечном счете, увеличивается число вариантов размещения предприятий, по-новому определяются места их строительства. Научно-технический прогресс выступает важным фактором не только рационального размещения производства, но и интенсификации отраслей металлургического комплекса.

Значительную роль в размещении металлургических предприятий играет транспортный фактор. Это связано прежде всего с экономией затрат в процессе транспортировки сырья, топлива, полуфабрикатов и готовой продукции. Транспортный фактор в большей степени обуславливает размещение предприятий по производству концентратов, по обслуживанию основного производства топливом. На их размещение влияет обеспеченность территории (региона) прежде всего автомобильным, трубопроводным (подача топлива) и электронным транспортом (обеспечение электроэнергией). Не менее важно и наличие железных дорог в регионе, так как продукция отраслей металлургического комплекса является весьма многотоннажной.

На размещение металлургической промышленности влияет развитие инфраструктуры, а именно обеспеченность района объектами производственной и социальной инфраструктуры, уровень их развития. Как правило, регионы с более высоким уровнем развития инфраструктуры являются наиболее притягательными при размещении металлургических предприятий, так как нет необходимости строительства новых, дополнительных объектов электроснабжения, водоснабжения, транспортных коммуникация, учреждений социальной сферы.

На нынешнем этапе развития народного хозяйства резко обострилась экологическая обстановка во многих районах России, что не может не учитываться в процессе размещения металлургических предприятий, которые оказывают сильное воздействие на окружающую среду и природопользование, являясь крупными загрязнителями атмосферы, водоемов, лесных массивов, земель. При современных объемах производства это воздействие весьма ощутимо. Известно, что чем выше уровень загрязнений окружающей среды, тем больше затрат на предотвращение загрязнения. Дальнейший рост этих затрат в конце концов может привести к убыточности любого производства.

На долю предприятий черной металлургии приходится 20-25% выбросов пыли, 25-30% окиси углерода, более половины окислов серы от их общего объема в стране. Эти выбросы содержат сероводород, фториды, углеводороды, соединения марганца, ванадия, хрома и др. (более 60 ингредиентов). Предприятия черной металлургии, кроме того, забирают до 20-25% воды общего ее потребления в промышленности и сильно загрязняют поверхностные воды.

Учет экологического фактора при размещении металлургического производства – объективная необходимость в развитии общества.

В процессе обоснования размещения металлургических предприятий необходимо учитывать весь комплекс факторов, способствующих организации более эффективного производства на той или иной территории, т.е. их совокупное взаимодействие на процессы производства и жизнь населения в регионах.

ВВЕДЕНИЕ

Машиностроение является одной из ведущих отраслей промышленности нашей страны. Непрерывное совершенствование машин характеризуется возрастанием их мощности снижение массы, а так повышением точности и надежности. В создании технологии машиностроения внесли крупный вклад профессора (Соколовский Л.И., Каширин А.М., Кован В.М., Егоров М.Е. и др.) Технологии трудно сосредоточить всю совокупность расширяющихся знаний во всех областях технологии производства машин в рамках одной специальности, особенно на современном этапе развития. Поэтому в машиностроении имеют самостоятельное значение такие специальности, как технология литейного производства, технология ковки и штамповки, технология сварки и т.д. В условиях массового и крупносерийного производства должны применяться заготовки экономичных форм с приближением их к формам готовых деталей и прокат специальных профилей, что значительно снизит трудоемкость обработки на металлорежущих станках.

При изготовлении поковок необходимо широко использовать штамповочные процессы вместо штамповочных молотов, а прессы и молоты для свободной ковки остаются только в единичном производстве. При этом должны найти применение нагрев заготовок в газовых печах, нагрев с помощью токов высокой и промышленной частоты, электронно-штамповочный нагрев, термическая обработка поковок в соляных ваннах, что обеспечивает возможность изготовления поковок без последующей очистки. Калибровка значительно повышает их точность, и качество поверхности может исключить обработку резаньем или ограничить её только шлифованием. Холодная высадка при изготовлении крепежных и других деталей как метод, исключающий во многих случаях последующую обработку резаньем.

В литейном производстве широко внедрено литьё по выплавляемым моделям. В массовом и серийном производстве применяют металлические формы для литья крупных и сложных отливок с использованием качественных обмазок и красок, тонкостенной песчаной облицовки, металлических стержней. В мелкосерийном и единичном производстве формовочные и стержневые работы механизируют путем широкого использования существующих машин на основе легкосменных модельных плит и стержневых ящиков.

Рассмотренные прогрессивные методы получения заготовок существенно изменяют их процессы обработки. В технологии обработки заготовок повысилось значение отдельных операций. Таким образом, при обработке заготовки должны преобладать методы обработки поверхности абразивным инструментом, без снятия стружки. В методах обработки заготовок резаньем, наметилась замена однолезвийного режущего инструмента многолезвийным.

В массовом и серийном производстве оборудование механических цехов должно в основном включать:

-многофункциональные, многопозиционные полуавтоматы агрегатного типа, совмещающие различные виды обработки в одну операцию;

-станки для окончательной обработки высокоточным поверхностям как одноинструментальные, так и многоинструментальные;

-автоматические линии, построенные на базе стандартных узлов, включающие станки и оборудование не только для различных видов обработки, на металлорежущих станках, но и для термической обработки, а также сборке промежуточного и окончательного контроля.

В некоторых случаях автоматические линии могут иметь оборудование и для заготовительных процессов.

В области технологических процессов сборки будет расширяться применение поточных методов сборки с максимальной механизацией сборочных работ.

1.Технологическая часть

1.1 Анализ конструкции детали и технических требований к ней

Деталь «Ролик Ø350» представляет собой ступенчатый вал с длинной L=1850мм и наибольшим диаметром Ø =350мм

Деталь «Ролик» имеет 14 ступеней: Ø =140мм, 145мм, 150мм, 170мм, 175мм, 180мм, 350мм, 180мм, 175мм, 70мм, 155мм, 149,8мм, 140мм. Так же деталь имеет отверстие Ø =80мм L=1650мм. В левой части детали нарезана наружная резьба М150х2-8g

Для оценки технологичности детали определяю количественные показатели технологичности:

1) Коэффициент унификации:

Ку = Qy

Где Qу – количество унифицированных элементов детали

Q – Общее количество элементов детали

Ку = 12 = 0,86

2) Коэффициент точности:

3) Коэффициент использования материала:

Км = mд

mз

Где mд – масса детали;

mз – масса заготовки.

Км = 842 = 0,86

980

Проведя расчеты, качественная оценка подтвердила количественную оценку и в итоге деталь «Ролик» - технологична.

Выбор типа производства и анализ технологичности детали «РоликØ350»

В машиностроении различают три типа производства: массовое, серийное и единичное. Тип производства зависит от заданной программы и трудоемкости изготовления изделия. Он зависит от двух факторов: от заданной программы выпуска и трудоёмкости изготовления изделия.

Велечина такта выпуска насчитывается по формуле:

ta=Fdx60 мин.

Где Fd – действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

Fd = 4015ч,

N – годовая программа выпуска, N=10000шт

ta=4015*60 =482 мин/шт.

500

Коэффициент серийности, характеризует количество разных операций и опреде-

ляеться по формуле:

Ксер. = tв

Тштср

где tв – такт выпуска, мин/шт.

Тшт.- среднее штучное время на обработку одной детали, мин.

Среднее штучное Время рассчитывается по формуле:

Тшт. =

Где Тшт. - штучное время на каждую операцию, мин,

n-количество операций: n=1

Tшт. = 0,51=0,51 мин.

Тогда коэффициент серийности будет равен:

Ксер. = 24,09=4,5

0,51

Из значения коэффициента серийности следует, что деталь «Ролик» выпускается в условиях среднесерийного производства.

Анализ технологичности детали

Т.к. деталь представляет собой ступенчатый вал, для ее изготовления требуется стандартное оборудование и инструмент.

Для определения технологичности детали следует рассчитать:

1. Коэффициент унификации определяем по формуле: K = ^Q^{у.э. = 10 = 1,}

^{Q э
10}

где Q_у.э.– количество унифицированных элементов,

Q_э. - общее количество элементов.

2. Коэффициент точности определяем по формуле:

Где Аi-номер квалитета, ni-число данных квалитетов, а n-общее число квалитетов.

Коэффициент шероховатости определяем по формуле:

4. Коэффициент использования материала определяем по формуле: К_и.м. = m_и / m₃ = 842/980 = 0,86

где m_и – масса изделия, m_з – масса заготовки.

Т.к. полученный коэффициент близок к единице, деталь считается технологичной и допускает применение высокопроизводительных режимов обработки, имеет хорошие базовые поверхности для первоначальных операций.

Выбор заготовки для обработки детали «Ролик»

Актуальные проблемы металлургии 📙 Курсовая → 🆔 5350