Подсистема исследования процесса цементации распылителя форсунки дизельного двигателя

В данном курсовом проекте выполняется моделирование и инженерный расчёт твердо-тельной объёмной модели распылителя форсунки дизельного двигателя с определением свойств материала до и после цементационной обработки. До недавнего времени проверочные инженерные расчёты проводились путём решения большого количества уравнений на бумаге и получением приближённых результатов. Таким образом, возникает потребность в автоматизации процесса исследования, расчёта и анализа прочностных характеристик деталей и сборок путём внедрения и изучения новых методов с использованием CAD/CAE-технологий, что стало доступно в связи с развитием компьютерной техники.

Моделирование производится с помощью двух САПР для последующего сравнения ре-зультатов расчёта. Задачей инженерного расчёта является нахождение напряжений в распыли-теле под действием внешних нагрузок методом конечных элементов и как можно более точное определение максимальной нагрузки, выдерживаемой им. При этом будет выполнено два рас-чёта — расчёт распылителя, не подвергавшегося технологии цементации и расчёт цементиро-ванного распылителя с целью определить, насколько процесс цементации повышает прочност-ные характеристики распылителя. Цель данной части работы — показать, насколько увеличива-ется прочность распылителя после цементации.

Цементация — химико-термическая обработка, заключающаяся в диффузионном насы-щении поверхностного слоя стали углеродом при нагревании в соответствующей среде — кар-бюризаторе [1, 5]. Данный технологический процесс проводится на Алтайском заводе прецизи-онных изделий и даёт значительный процент брака распылителей. Одной из задач, поставлен-ных мне на дипломное проектирование, научно-исследовательскую работу и на ряд изучаемых дисциплин, является определение причин брака и предложение путей их решения.

Причинами брака являются несовершенство автоматизированного технологического оборудования и несовершенство самого технологического процесса. Основной причиной явля-ется то, что, стремясь автоматизировать и ускорить процесс цементации, технологи предложи-ли охлаждать науглероженные изделия вентилятором, а не в цементационной печи, как это де-лалось ранее. Оказалось, что для распылителей данный способ охлаждения неприемлем. Необ-ходимо предложить такую технологию, которая бы не давала большой процент брака, но при этом была быстрой и экономически обоснованной. Для этого необходим расчёт различных ва-риантов охлаждения с различными вариантами загрузки изделий. В связи с чем стоит задача разработать САПР — программное обеспечение технолога, позволяющее проводить необходи-мые расчёты.