2.2 Вибір методів складання, схема складання
Складання - це процес послідовного з'єднання деталей між собою в порядку, зазначеному в технологічній карті, скріплення за допомогою прихоплень між собою або в спеціальних пристроях (кондукторах) для утворення вузла або конструкції.
Залежно від технологічності конструкції та технічної можливості створення складальних пристосувань схеми складання можуть бути різними:
1 – повне складання конструкції з подальшим зварюванням;
2 – послідовна складання і зварювання;
3 – складання і зварювання вузлів, а потім складання і зварювання конструкції з підсистемами.
За першою схемою збирають прості технологічні конструкції, складання виконується в одному стенді. Стенд може бути складальним і складально-зварювальним. Зварювання виконується переважно одним методом.
Друга схема часто застосовується для технологічних конструкцій, якщо зварка повністю зібраної конструкції неможлива, а також виділення з конструкції технологічних збірок. За цією схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.
За третьою схемою збирають складні технологічні конструкції, з яких можна виділити технологічні складальні під вузли. Зварювання підсистемами, і загальна зварювання виконується в окремих складальних і складально-зварювальних стендах, а способи зварювання підсистемами і загальної збірки можуть бути
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Проаналізувавши, проектовану зварювальну конструкцію – опора, креслярський номер 2-396060 СК встановили, що складання опори найбільш раціонально виконати за другою схемою – послідовне складання і зварювання вузла. За даною схемою збираються деталі, які створюють для зварювання з'єднання, вони зварюються, а потім встановлюються інші деталі для подальшого складання і зварювання. При цьому деталі, які зварюються, щоразу утворюють технологічні збірки. Складання і зварювання виконуються в складально-зварювальному пристосуванні, зазвичай одним способом зварювання.
Опора, m = 279 кг |
№ 2-396060 ЗБ |
Ребро жорсткості |
Позиція 5
|
Позиція 2
|
Кришка
|
1 шт |
12 шт |
Технологічне складання № 1 |
Позиція 4
|
2 шт |
Позиція 1
|
Стінка |
Стіна
|
2 шт |
Підстави |
1 шт |
Позиція 3
|
Рисунок 2.1 – Схема складання опори
2.3
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
В даний час до підприємств пред'являються вимоги до виробленої ними продукції, і її якості. Задовольнити якісно новим вимогам можна тільки, маючи достатньо матеріально-технічною базою. Заводський технологічний процес спрямований на вишукування найбільш дешевих шляхів виробництва продукції зі збереженням якості. На сучасному етапі бюджет заводу, як і інших підприємств, відчуває ряд труднощів. Велика частина виробничого циклу спрямована на виявлення внутрішніх ресурсів, що негативно позначається на роботі. Однак в останні роки повним ходом йде закупівля і налагодження нового високопродуктивного та високоточного обладнання що, безсумнівно, сприятливо позначається на якості продукції. Також пред'являються підвищені вимоги до кваліфікації персоналу. У перспективі ставиться завдання максимального підйому продуктивності праці, де велику роль відіграє правильний вибір технологічного циклу.
Технологічний процес виготовлення опори, діючий на базовому підприємстві полягає в наступному.
Складальні операції виконують на плазовой плиті. Зварювання виконується напівавтоматичного в середовищі захисного газу CO2. Регулювання зварювального струму на постах проводиться за допомогою зварювальних випрямлячів.
Результати аналізу дають можливість прийти до наступних висновків. Рівень виготовлення опори цілком відповідає тому типу виробництва він є недостатнім.
При регулюванні зварювального струму за допомогою зварювального випрямляча спостерігаються значні втрати потужності, що знижують ККД поста.
У проектованому виробництві деякі операції технологічного процесу і умови організації виробництва планується змінити в порівнянні з прийнятими на базовому підприємстві. Зокрема, планується механізувати складальне та зварювальне пристосування. На робочих місцях планується встановити одно-балковий підвісний мостовий кран для установки і знімання деталей.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори, доцільно прихоплення виконувати напівавтоматом в суміші газу Ar+CO2, дротом Св-08Г2СЦ.
При цьому вибрати енергозберігаюче обладнання і джерело живлення сучасної моделі з плавним регулюванням швидкості подачі дроту.
2.4 Технологічне обґрунтування способу зварювання, який пропонується
Спосіб зварювання проводиться виходячи з хімічного складу металу, його зварюваності, форми, вироби, габаритних розмірів, положення швів у просторі, їх довжини, виду з'єднань. На вибір способу зварювання впливають і такі фактори як продуктивність, якість зварювання, рівень механізації.
З метою механізації та автоматизації для виготовлення опори доцільно застосувати напівавтоматичне зварювання в суміші Ar+CO2, дротом Св-08Г2СЦ, так як:
- Хімічний склад і фізико-механічні властивості сталі дозволяє варити цю сталь механізованим способом, при цьому механічні характеристики шва підвищуються:
- товщина металу дозволяє застосувати цей спосіб;
- протяжність швів більше 1000 мм.
Переваги механізованого зварювання в середовищі Ar+CO2:
- забезпечує високу стабільність дуги при зварюванні;
- помітне зниження рівня розбризкування і налипання електродного металу внаслідок його струменевого перенесення;
- хороше формування і зовнішній вигляд шва;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
- високі показники механічні характеристики зварних з'єднань;
- економія часу на очищення біля шовних зон від бризок електродного металу і їх промазку.
2.5 Вибір та обґрунтування зварювальних матеріалів
Вибір зварювальних матеріалів проводиться у відповідності з прийнятим способом зварювання. Зварювальні матеріали повинні забезпечувати:
- необхідні механічні властивості металу шва у поєднанні з основним металом;
- відсутність гарячих і холодних тріщин;
- отримання комплексу спеціальних властивостей металу шва, що пред'являються при роботі до звареної конструкції;
Обрані зварювальні матеріали повинні забезпечувати систему
Ст09Г2С → Ar + CO2 → Св-08Г2СЦ
Зварювання в середовищі Ar+CO2 характеризується окислювальним процесом, тобто активним вигорянням легуючих елементів, що тягне за собою погіршення технологічних характеристик металу шва, зниження механічних властивостей і появу дефектів. Тому зварювання в захисних газах виробляють кремнемарганцовими дротами, що забезпечують необхідні властивості металу шва.
Для зварювання опори застосовується механізоване зварювання в середовищі Ar+CO2 по ГОСТ 14771-76. Так як деталі виготовлені з низьковуглецевої сталі 09Г2С, то для їх зварювання в середовищі Ar+CO2 доцільно застосувати зварювальний дріт Св-08Г2СЦ, яка забезпечить необхідні фізико-механічні властивості шва, близькі до фізико-механічними властивостями основного металу.
Дріт Св-08Г2СЦ, має переваги:
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
- стабільність горіння дуги;
- бризки майже не приварюються до виробу;
- дуга менше схильна до магнітного дуттю;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Таблиця 2.3 Хімічний склад дроту Св-08Г2СЦ
Марка дроту | C | Mn | Si | Cr | Ni | Zr | P | S |
Св-08Г2СЦ | 0,11 | 1,0-2,1 | 0,8 | 0,2 | 0,25 | 0,0022 | 0,03 | 0,03 |
В якості захисного газу використовується суміш двоокису вуглецю першого сорту, що поставляється по ГОСТ 8050-85, і аргону другого сорту, що поставляється по ГОСТ 10157-79.
Зварювання в суміші газів має ряд переваг. При зварюванні в середовищі аргону шви мають високу якість, оскільки цей газ практично не реагує з розплавленим металом, відповідно буде мінімальний чад легуючих елементів, а також мінімальне розбризкування розплавленого металу. Додавання двоокису вуглецю до аргону, надає хороший вплив на процес зварювання, підвищує стійкість горіння дуги і стійкість протікання процесу в цілому, також змінюється характер переносу електродного металу - він стає більш дрібно-крапельне, поліпшується формування шва, а також шви мають більш плавний перехід до основного металу. Таким чином, застосування пропонованої суміші захисних газів разом з дротом Св-08Г2СЦ забезпечує отримання бездефектного шва і одно-твердість основного металу. Згідно з рекомендаціями, оптимальний склад суміші - 80% Ar +20% CO2, що економніше, тобто нижча собівартість 1 погонного метра шва.
Хімічний склад цих газів наведено у таблицях 2.4, 2.5.
Таблиця 2.4 Хімічний склад двоокису вуглецю за ГОСТ 8050-85
Вміст сполуки | Дані |
Зміст СО2 (%) за обсягом | 99,500 |
Зміст СО (%) за обсягом | - |
Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3 | 0,184 |
Масова концентрація мінеральних масел і механічних домішок, м2/кг | 0,100 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Вміст сполуки | Дані |
Зміст Ar (%) за обсягом | 99,950 |
Зміст О2 (%) за обсягом | 0,002 |
Зміст N2 (%) за обсягом | 0,010 |
Масова концентрація водяної пари в газі при температурі 200 0С і тиску 101,3 МПа, г/м3 | 0,010 |
Масова частка води % | - |
2.6 Вибір та обґрунтування роду полярності струму
Рід струму робить значний вплив на форму і розміри шва, що пояснюється різною якістю теплоти, що виділяється на катоді і аноді дузі. При зварюванні на постійному струмі прямої полярності глибина проплавлення на 40-50 %, а на змінному – на 15-20 % менше, ніж при зварюванні на постійному струмі зворотної полярності.
Зварювання опори в середовищі Ar + CO2 виробляється на постійному струмі зворотної полярності. Це пояснює тим, що при прямій полярності процес зварювання характеризується великою розбризкуванням навіть при зварюванні значно меншими точками. Це призводить до зменшення глибини провару. Хоча коефіцієнт плавлення електродного дроту при зварюванні на зворотній полярності в 1,5 – 1,8 рази менше, ніж при зварюванні на прямій полярності. Ця перевага у більшості випадків не вдається використовувати, оскільки при зварюванні на прямій полярності. Крім того, зварювання на прямої полярності характеризується збільшенням окислення елементів і підвищення схильності шва до утворення пір.
2.7 Розрахунок режиму зварювання
Розрахунок режимів на напівавтоматичну зварювання в середовищі захисних газів
Визначимо довжину вилита зварювального дроту відповідно до діаметра, якої дорівнює 2,0 мм за формулою
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
де d – діаметр дроту, мм.
Визначаємо силу зварювального струму за формулою
де j – що допускається щільність струму, А/мм3 (100-200);
Fдр – площа зварювального дроту, розраховується за формулою
Визначаємо напруги на дузі за формулою
Визначаємо швидкість подачі дроту за формулою
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
ρ – щільність наплавленого металу шва, 7,85 г/см3.
Визначаємо швидкість зварювання за формулою
де Fн - площа наплавленого металу, визначимо за формулою
Визначаємо витрату газу за формулою
де Qr – питома норма використання газу на 1 м шва;
lш – довжина шва, м;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Всі розрахункові дані зводимо в таблицю 2.6.
Таблиця 2.6 Розрахунок режимів зварювання
Умовне позначення | Розрахункові параметри | ||||||
dдр, мм | Fн, мм² | Iзв, А | Uд, В | Vп.др, м/год | Vзв, м/год | Hr, кг | |
Т6 8, У6, Т8 8, Т3 8 | 37,05 | 1,5 |
2.8 Вибір та обґрунтування енергоощадного обладнання та джерел струму
Зварювальне обладнання є основною складовою технологічного процесу складання і зварювання. Обраний зварювальне обладнання повинно забезпечувати підвищення продуктивності праці. Необхідну якість шва, плавний перехід від наплавленого до основного металу, полегшення умов праці, забезпечення циклу зварювальних робіт. Вибір обладнання для виконання зварювальних операцій визначається прийнятим способом зварювання. При виборі обладнання для кожної зварювальної операції, виконуваної дугового зварюванням у середовищі захисних газів, необхідно керуватися такими міркуваннями:
- тип (модель) обраного зварювального апарата повинен бути сучасної вітчизняної конструкції з освоєним промисловим виробництвом;
- конструкція машини або установка повинна дозволяти зручно виконувати належну операцію, що дає можливість продуктивніше працювати без надмірної втоми;
- обладнання повинно забезпечити можливість виконання зварювальних операції з дотриманням необхідних параметрів режиму зварювання.
При виконанні зварювально-складальних операцій доцільно застосувати напівавтомат ПДГ-508 укомплектованого ВДУ-506 або напівавтомат КП-004
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Таблиця 2.7 Порівняльна характеристика ПДГ-508 і КП-004
Показники | ПДГ-508 | КП-004 |
Номінальна напруга мережі, В | ||
Частота струму мережі, Гц | ||
Номінальний зварювальний струм (А) при ПВ=60 % та цикл зварювання 10 хв | 315/500 | |
Межі регулювання напруги на дузі, В | 60-500 | 50-315/60-500 |
Діаметр електродного дроту, мм: - суцільний - порошковий |
1,2-2,0 1,2-2,0 |
0,8-1,4/1,2-2 0,8-1,4/1,2-2 |
Межі регулювання швидкості подачі електродного дроту, м/год | 120-1200 | 80-800 |
Джерело живлення (рекомендований) | КИУ-501 | КИУ-501 |
Габаритні розміри, мм: - механізм подачі дроту - джерело живлення |
470×363×405 805×600×1030 |
470×195×360 805×600×1030 |
Порівнявши технічні характеристики обладнання доцільно вибрати КП-004 укомплектований КИУ-501, які мають ряд переваг.
Напівавтомати цієї серії використовуються для зварювання низьковуглецевих і низьколегованих сталей в усіх просторових положеннях крім стельового. Стабілізація вихідних параметрів джерел живлення зі стабілізацією швидкості подачі електродного дроту дозволяє отримувати зварні з'єднання високої якості.
Нове покоління напівавтоматів з широким діапазоном регулювання зварювальних параметрів, призначене для зварювання електродом в середовищі захисних газів.
В якості джерел живлення порівняємо випрямляч ВДУ-506 та КИУ-501, їх технічна характеристика надана в таблиці 2.8.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Технічна характеристика | ВДУ-506 | КИУ-501 |
Номінальний зварювальний струм, А | ||
Діапазон регулювання св. струму, А: - падаюча - жорстка |
50-500 60-550 |
50-500 60-550 |
Напруга холостого ходу, В | ||
Діапазон регулювання напруги на дузі, В: - падаюча - жорстка |
22-46 18-50 |
22-46 18-50 |
Споживана потужність, кВт | ||
Габаритні розміри, мм | 820×620×1100 | 805×600×1070 |
Проаналізувавши запропоновані джерела живлення, вибираємо КИУ-501, так як активна споживана потужність в мережі менше, а продуктивність вище, ніж у ВДУ-506.
При зварюванні плавким електродом в середовищі захисного газу вольт-амперна характеристика зварювальної дуги круто зростає. Для забезпечення стабільного зварювального процесу в середовищі захисного газу необхідно, щоб джерело живлення мав жорстку характеристику. Таким джерелом є випрямляч для дугового зварювання в середовищі захисних газів КИУ-501.
Даний джерело живлення КИУ-501 має відмінні зварювальні властивості: стабільне горіння дуги, мале розбризкування металу, висока якість зварного шва.
Для отримання двокомпонентної захисної газової суміші використовуємо змішувач газів типу УГС-1, який забезпечує регулювання і автоматична підтримка складу і витрати суміші.
Технічна характеристика даного змішувача надана в таблиці 2.9.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
ДП 0401 00 00 09 000 ПЗ
|
Дата добавления: 2015-08-28; просмотров: 132 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |