Разработка технологического процесса изготовления детали "штамповка нержавеющей чаши пеллетной горелки"

Содержание

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты штамповки коррозионностойких сталей в отечественном машиностроении

1.1. Современное состояние производства теплотехнического оборудования в России и требования к материалам согласно Стратегии развития металлургии до 2030 года

1.2. Физико-химические основы деформирования аустенитных сталей и нормативная база стандартизации (ГОСТ 5632, ГОСТ 5582)

1.3. Анализ научно-исследовательских подходов школ МГТУ им. Н.Э. Баумана и НИТУ МИСиС в области глубокой вытяжки листовых материалов

Глава 2. Анализ технологического процесса и характеристик объекта исследования

2.1. Техническая характеристика изделия «чаша пеллетной горелки» и оценка технологичности конструкции

2.2. Выбор и обоснование марки материала заготовки с учетом требований коррозионной стойкости и жаропрочности

2.3. Оценка существующих производственных мощностей и анализ факторов, влияющих на точность штампованных деталей

Глава 3. Инженерное проектирование технологии изготовления штампованной чаши

3.1. Расчет операционных размеров, усилий деформирования и выбор основного оборудования кузнечно-прессового цеха

3.2. Разработка конструкции штампового инструмента и выбор смазочных композиций для снижения трения при вытяжке

3.3. Контроль качества по ГОСТ Р ИСО 9001-2015 и мероприятия по обеспечению безопасности согласно ФЗ № 116-ФЗ

Заключение

Список использованной литературы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Разработка технологического процесса изготовления детали «штамповка нержавеющей чаши пеллетной горелки»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования обусловлена возрастающими требованиями к качеству и технологичности изделий отечественного теплотехнического оборудования в условиях реализации Стратегии развития металлургической промышленности России до 2030 года и курса на импортозамещение в машиностроительном комплексе. Производство пеллетных горелок, использующих биотопливо, представляет собой перспективное направление энергосбережения и экологизации систем отопления, что соответствует национальным приоритетам развития альтернативной энергетики. Чаша пеллетной горелки, работающая в условиях высоких температур и агрессивных продуктов сгорания, предъявляет особые требования к жаропрочности и коррозионной стойкости материала, а также к точности геометрических параметров, обеспечиваемых технологией листовой штамповки.

Степень разработанности проблемы в отечественной научно-технической литературе характеризуется наличием фундаментальных исследований школ МГТУ им. Н.Э. Баумана и НИТУ МИСиС в области теории обработки металлов давлением, однако специфика штамповки аустенитных коррозионностойких сталей для теплоэнергетического оборудования требует дополнительного изучения с учетом современных производственных возможностей кузнечно-прессового оборудования и требований нормативной базы.

Цель курсовой работы — разработка рационального технологического процесса изготовления штампованной чаши пеллетной горелки из нержавеющей стали с обоснованием выбора материала, оборудования и режимов деформирования.

Задачи исследования:

• проанализировать современное состояние производства теплотехнического оборудования и требования к материалам согласно отраслевым стандартам;
• исследовать физико-химические основы деформирования аустенитных сталей и нормативную базу стандартизации;
• выполнить техническую характеристику изделия и оценку технологичности конструкции чаши;
• осуществить выбор и обоснование марки материала заготовки с учетом эксплуатационных требований;
• разработать технологический процесс штамповки с расчетом операционных размеров, усилий деформирования и выбором оборудования.

Объект исследования — технологический процесс изготовления штампованных деталей из коррозионностойких сталей на участке листовой штамповки кузнечно-прессового цеха машиностроительного предприятия.

Предмет исследования — технологические параметры процесса глубокой вытяжки чаши пеллетной горелки из листовой нержавеющей стали.

Методологическая база включает теоретические основы обработки металлов давлением, методы расчета технологических параметров штамповки по ГОСТ 7505 и ГОСТ Р 55914, анализ технологичности конструкций согласно ГОСТ 14.201, нормативные требования ГОСТ 5632 и ГОСТ 5582 к коррозионностойким сталям.

Научная новизна работы заключается в комплексном подходе к проектированию технологии штамповки чаши с учетом специфики деформирования аустенитных сталей и требований жаропрочности изделия.

Теоретическая значимость состоит в систематизации научно-технических подходов к штамповке коррозионностойких сталей применительно к деталям теплоэнергетического оборудования.

Практическая значимость определяется возможностью внедрения разработанного технологического процесса на предприятиях машиностроительного комплекса, производящих отопительное оборудование.

Структура работы включает введение, три главы основного содержания, заключение и список использованной литературы.

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ ШТАМПОВКИ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ В ОТЕЧЕСТВЕННОМ МАШИНОСТРОЕНИИ

1.1. Современное состояние производства теплотехнического оборудования в России и требования к материалам согласно Стратегии развития металлургии до 2030 года

Российская промышленность теплотехнического оборудования переживает период интенсивной модернизации и технологического переоснащения, обусловленный задачами энергосбережения и экологизации производственных процессов в рамках национальных проектов развития. Согласно Стратегии развития металлургической промышленности Российской Федерации на период до 2030 года, утвержденной Министерством промышленности и торговли РФ, приоритетным направлением является повышение доли высокотехнологичной продукции с высокой добавленной стоимостью, включая специализированные марки коррозионностойких и жаропрочных сталей для энергетического машиностроения [1, c. 24]. Производство пеллетных горелок и котельного оборудования на биотопливе представляет собой динамично развивающийся сегмент отрасли, обеспечивающий импортозамещение зарубежных образцов и соответствующий курсу на декарбонизацию энергетики.

Теплотехническое оборудование, работающее на пеллетах — гранулированном биотопливе из древесных отходов, — требует применения материалов, обладающих комплексом специфических свойств. Чаша пеллетной горелки эксплуатируется в условиях температур до 900-1100°C, подвергается воздействию продуктов сгорания, содержащих серу, хлор и другие агрессивные компоненты, а также испытывает термоциклические нагрузки при периодическом режиме работы оборудования [3, c. 67]. Федеральный закон № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» устанавливает обязательные требования к качеству материалов и надежности конструкций котельного оборудования, что обусловливает необходимость применения сертифицированных коррозионностойких сталей с подтвержденными механическими и эксплуатационными характеристиками.

Нормативная база стандартизации материалов для теплотехнического оборудования базируется на комплексе государственных стандартов. ГОСТ 5632-2014 «Стали высоколегированные и сплавы коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные» регламентирует химический состав и основные свойства аустенитных хромоникелевых сталей типа 12Х18Н10Т, 08Х18Н10, широко применяемых в энергетическом машиностроении [5, c. 12]. ГОСТ 5582-2012 «Прокат тонколистовой коррозионност

…