Технология, оснастка и оборудование для контактной точечной сварки продольного шва цилиндрической обечайки

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по курсу

«Технология и оборудование сварки давлением»

Студент

Кочнев М.В.

Руководитель проекта

Смоленский С.Ю.

Нижний Новгород 2010 год

Задание на курсовое проектирование

Тема курсового проектирования Технология, оснастка и оборудование для контактной точечной сварки продольного шва цилиндрической обечайки.

Исходные данные к проекту Длина обечайки - 400 мм, диаметр - 500 мм.

Материал - сталь 08кп.

Толщина деталей - 1,8 мм.

Тип производства - крупносерийное.

Содержание графического материала:

чертежи: 1. Чертёж изделия.

2. Вторичный контур машины.

3. Сварная оснастка.

4. Нагрузочные характеристики.

5. Планировка рабочего места.

Введение

Обечайка относиться к изделиям, которые используются в сварочном производстве. Сварочное производство является одной из важнейших отраслей машиностроения, т.к. сварка используется во всех отраслях.

Для сварки тонколистовых материалов в основном применяют контактные способы сварки, такие как шовная и точечная сварка. Контактная сварка характеризуется:

· высокой производительностью,

· незначительными остаточными деформациями,

· высоким качеством сварных соединений,

· стабильностью качества,- оно не зависит от квалификации сварщика, отсутствием сварочных материалов,- флюсов, защитных газов и пр.,

· экологичностью,- отсутствием вредных выделений и излучений,

· простотой наладки и регулирования режима сварки., что значительно упрощает её применение в производстве,

· а так же высоким уровнем механизации и автоматизации процесса и, как следствие, относительно низкой стоимостью.

1. Описание конструкции изделия и требования к сварным соединениям

1.1 Краткое описание сварной конструкции

Рисунок 1.1 Эскиз обечайки

Обечайка представляет собой лист металла, завальцованный в кольцо. Габаритные размеры . Масса изделия 6,88кг. Материалом изделия является холодокатанная сталь 08кп толщиной ?=1,8мм. Производится продольный шов контактной точечной сваркой, длина шва 0,375м, количество сварных точек - 15.

1.2 Технологичность сварной конструкции

Под технологичностью понимают конструктивные оптимальные формы, которые отвечают служебному назначению изделия, обеспечивают работу в пределах заданного ресурса, позволяют изготовить изделие с минимальными затратами материала, труда и времени.

Конструкцию можно считать технологичной, так как:

1. Изготавливается из стали 08кп, данная сталь обладает хорошей свариваемостью.

2. Для соединения деталей применяется высокопроизводительная контактная точечная сварка, не требующая дополнительных присадочных материалов.

3. Конструкция изделия позволяет применять механизацию и автоматизацию сборки, сварки и транспортных операций.

4. Иметься свободный доступ к сварному соединению, форма шва,- прямолинейная.

1.3 Технические требования к сварному соединению

Технические условия на соединение:

· Для обеспечения качества сварного соединения необходимо произвести подготовку поверхностей под сварку.

· После сварки осуществить контроль качества сварного соединения внешним осмотром.

· Сварное соединение должно иметь удовлетворительный внешний вид.

· Конструктивные размеры должны соответствовать ГОСТ 15878-79

· При сварке не допускаются выплески.

· Не допускается наличие непроваров и прожогов.

контактный сборка сварка деформация

2. Основной металл изделия и оценка его свариваемости

2.1 Общая характеристика основного металла

Деталь изготавливается из холоднокатаной стали 08кп, толщиной ?=1,8мм. ГОСТ 1050-88.

Сталь 08кп обладает хорошим комплексов свойств: высокая прочность ?в=324МПа, хорошие пластические свойства, ударная вязкость, широкий диапазон рабочих температур (-(-(-50...+350оС), неплохие коррозионные свойства при использовании специальной обработки, - окраски. Сталь 08кп работает в широком диапазоне условий нагружения: статическое, знакопеременное, ударное[2].

Химический состав стали приведён в таблице 2.1, механические свойства,- в таблице 2.2, теплофизические и физико-химические свойства,- в таблице 2.3.

Таблица 2.1 - Химический состав стали 08кп (ГОСТ 1050-88)

Таблица 2.2 - Механические свойства стали 08кп (ГОСТ 1050-88)

Таблица 2.3 - Теплофизические и физико-химические свойства стали 08кп (ГОСТ 1050-88)

2.2 Характеристика состояния поверхности металла

Так как производство крупносерийное, сталь 08кп холоднокатаная, тонколистовая (?=1,8мм ), то металл в состоянии поставки имеет чистую, блестящую, полированную или матовую поверхность, покрытую нейтральной смазкой, предохраняющей сталь от окисления при транспортировке и хранении. На ней осаживается пыль, находящаяся в воздухе, поэтому перед сваркой поверхность подвергается очистке. Для мойки применяют 1-1.5% раствор кальцинированной соды (Т=80-90 оС)

2.3 Оценка свариваемости основного металла.

Под свариваемостью понимают способность металлов и сплавов образовывать прочное соединение без существенного ухудшения их технических свойств в самом соединении и в прилегающей к нему околошовной зоне. Свариваемость является переменным свойством материала. С усовершенствованием технологии и оборудования можно улучшить свариваемость металлов.

Сталь 08кп относится к низкоуглеродистым сталям ( с содержанием углерода до 0,5% ). Она является распространённым материалом для изготовления штампосварных конструкций, в которых в основном применяют тонколистовую холоднокатаную сталь. Она отличается хорошей свариваемостью, что обусловлено:

1. Относительно высоким удельным электросопротивлением металла.

2. Пластичностью в широком интервале температур.

3. Отсутствием элементов, дающих тугоплавкие оксиды.

4. Малой чувствительностью к закалке, т.е. сварное соединение не склонно к охрупчиванию.

5. Узким интервалом кристаллизации, что способствует малой склонности к образованию горячих трещин.

Следовательно, сталь 08кп можно сварить на серийных точечных машинах при простейшей циклограмме (постоянное усилие и одноимпульсное включение сварочного тока).

3. Заготовительные операции

3.1 Приёмка металла

Качество стали устанавливается на основании сертификатных данных, маркировки и внешнего осмотра. Химический состав и свойства стали 08кп должны соответствовать ГОСТ 1050-88.

3.2 Правка металла

С металлургических заводов металл поступает с отклонением от прямолинейности. Деформации металла могут возникать при транспортировке. Правка металла осуществляется в холодном состоянии, пропусканием листов между верхними и нижними рядами валков, расположенными в шахматном порядке на многовалковых правильных машинах.

3.3 Резка и вальцовка металла

После правки металла проводят следующие операции: резка, обработка кромок, вальцовка. Для резки металла целесообразнее использовать пресс - ножницы с наклонным ножом (гильотина). После резки, при необходимости, кромки детали подвергают дополнительной чистовой обработки. Форма детали придается при помощи вальцовки на 4хвалковой установке (при её использовании подгибка кромок не нужна).

3.4 Подготовка поверхности металла

Перед сваркой поверхность детали очищают, промывают, проводят пассивирование. Обезжиривание и травление поверхности производят химическими методами. Для деталей из тонколистовой холоднокатаной стали наиболее рациональна очистка в струйных 2хкамерных механических мойках, устанавливаемых в потоках. Детали через них транспортируются подвесными конвейерами. Для защиты от коррозии применяют защитные металлические покрытия, слой наноситься на поверхность детали до сварки.

Качество поверхности детали контролируется внешним осмотром. Поверхность в зоне сварки должна иметь ровный металлический блеск или матовый оттенок.

4. Технология сборки и сварки

4.1 Выбор вида сварки

Выбор вида сварки зависит:

· Конструкции изделия

· Материала конструкции

· Технических требований к сварному соединению

· Производительности процесса и программы выпуска

При изготовлении данного изделия наиболее целесообразно применять контактную точечную сварку, так как:

· Сталь 08кп обладает хорошей свариваемостью

· Не предъявлены требования к герметичности

· Небольшая толщина деталей (?=1.8мм)

· Сварное соединение - нахлёсточное

· Производство изделия - крупносерийное, что может обеспечить высокопроизводительная точечная сварка

· Отсутствует необходимость вентиляционных устройств

Контактная сварка характеризуется высокой производительностью, позволяет уменьшить остаточные деформации, а в ряде случаев уменьшает расход энергии, не требует использования присадочных материалов и флюсов. Контактные машины можно размещать в производственных потоках вместе с оборудованием другого типа, они имеют высокий уровень механизации и автоматизации.

4.2 Технология сборки и сварки

1. Верхний электрод устанавливается в крайнее верхнее положение, используя дополнительный ход.

2. Обечайка устанавливается в приспособление и фиксируется

3. Приспособление задвигается в рабочую зону

4. Верхний электрод сдвигается штоком пневмоцилиндра в рабочее положение

5. Кромки листа прихватываются друг к другу точечной контактной сваркой от середины к краю, шаг точек 175мм, количество точек 2

6. Верхний электрод отводится в крайнее верхнее положение

7. Приспособление выдвигается из рабочей зоны и поворачивается на 180о

8. Приспособление задвигается в рабочую зону

9. Верхний электрод сдвигается штоком пневмоцилиндра в рабочее положение

10. Кромки листа прихватываются друг к другу точечной контактной сваркой с краю, на расстоянии 25мм, количество точек 1

11. Верхний электрод отводится в крайнее верхнее положение

12. Верхний электрод сдвигается штоком пневмоцилиндра в рабочее положение

13. Кромки листа привариваются друг к другу точечной контактной сваркой от середины к краю, шаг точек 25мм, количество точек 8

14. Верхний электрод отводится в крайнее верхнее положение

15. Приспособление выдвигается из рабочей зоны и поворачивается на 180о

16. Приспособление задвигается в рабочую зону

17. Верхний электрод сдвигается штоком пневмоцилиндра в рабочее положение

18. Кромки листа привариваются друг к другу точечной контактной сваркой от середины к краю, шаг точек 25мм, количество точек 7

19. Верхний электрод отводится в крайнее верхнее положение

20. Приспособление отдвигается от сварочной машины

21. Обечайка вынимается из приспособления

Режим прихватки соответствует режиму сварки.

5. Расчёт режима сварки

Параметрами режима контактной точечной сварки являются:

1. Iсв - сварочный ток, кА

2. tcв - время сварки, с

3. Fсв - сварочное усилие, кН

4. tц - время цикла, с

5. форма контактной поверхности электрода

Характер цикла сварки устанавливают в зависимости от вида и толщины свариваемых материалов. Цикл сварки с одним импульсом тока и постоянным усилием сжатия применяется для сварки низкоуглеродистых сталей толщиной до 5 мм. Поэтому для сварки данного изделия и с целью увеличения производительности процесса сварки, в условиях крупносерийного производства применяем простейший сварочный цикл. Регулятор цикла сварки регламентирует 4 операции:

1. Сжатие

2. Сварка

3. Проковка

4. Пауза

Циклограмма сварки представлена на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 - Циклограмма сварочного процесса

Произведём расчёт режимов сварки обечайки толщиной 1.8мм. Ориентировочные значения dк.п.э. , Fcж , tсв можно определить по следующим формулам:

Тапллофизические свойства стали 08кп:

· Удельное электросопротивление

· Средняя теплоёмкость Сст= 0,67 кДж/(кг*оС)

· Плотность ?ст=7830 кг/м3

· Температура плавления Тпл=1530 оС

· Температуропроводность аст=8*10-6 м2/с

Теплофизические свойства электродного материала:

· Средняя теплоёмкость Сэм= 0,45 кДж/(кг*оС)

· Плотность ?ст=8900 кг/м3

· Температуропроводность аэм=8,96*10-5 м2/с

Сопротивление места сварки в конце нагрева 2Rд.кон рассчитывается при условии dэл=dк.кон=dя

Rд.кон - сопротивление детали к концу нагрева.

Где Кн=0,85 - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрева пластин (для стали).

?=0,0018м - толщина свариваемых пластин.

dк.кон=0,006м - диаметр контакта к концу нагрева.

- удельное сопротивление соответственно для температур t1 и t2 нагрева листов пакета t1=1200оС t2=1500оС

Ад - коэффициент сопротивления деталей, зависит от соотношения

dк.эл./?, для dк.эл./?=3,6 Ад=0,89 по графику (рисунок 11(б), стр. 16 [2])

Расчёт тепловых затрат:

Q1- теплота, расходующаяся на нагрев металла в зоне сварки.

Q2- потери теплоты, вследствии теплопроводности в окружающий металл.

Q3- потери теплоты в электродах.

k1 = 0.8 -учитывает неравномерность распределения температуры по ширине кольца.

k2 =1 - учитывает форму электродов( для цилиндрического)

Сила сварочного тока рассчитываем по закону Джоуля - Ленца.

kИС=1-1,1 - коэффициент, учитывающий изменение сопротивления во время сварки для НУС

Общая сила тока с учётом вторичной цепи I2 с учётом тока шунтирования IШ при минимальном допустимом шаге между точками tШ=0,02м

Безразмерный параметр зависит от соотношений

Где b - токопроводящая ширина, определяется по формуле:

По графику «шунтирование тока при точечной сварке» [1, рис 64, стр. 96], определяем

Сравнивая полученные значения с табличными [2, Стр.104, табл.3.6] окончательно принимаем следующие параметры режима сварки:

В автомобилестроении наиболее часто используют четыре группы режимов, которые отличаются по жёсткости: А, Б, В, Г. Принятый режим сварки показывает, что он является жестким, и следовательно для него характерны мощные кратковременные импульсы тока при небольшом времени сварки. Используем группу режимов А.

6. Сварочное оборудование и материалы

6.1 Выбор сварочного оборудования

В соответствии с рассчитанным режимом сварки (пункт 6) выбираем сварочную машину МТ-2202, которая предназначена для контактной точечной сварки нахлесточных соединений листовой стали, а также крестообразных соединений стержней арматуры. Машина снабжена системой управления сварочным процессом от программируемого контроллера, обеспечивающего автоматическую стабилизацию заданных режимов сварки с индикацией действующего значения сварочного тока, оперативное переключение заранее заданных режимов сварки, тест-контроль наличия охлаждающей жидкости, воздуха и другие функции. Машина может быть снабжена автономной системой охлаждения.

Сварочные машины характеризуются электрическими и механическими, техническими и технологическими параметрами.

Характеристики машины МТ-2202 представлены в таблице 6,1

Таблица 6.1 - Технические характеристики точечной машины МТ-2202

Сварочная машина МТ-2202 оснащена надёжной пневмоаппаратурой фирмы FESTO, пневмоклапаны которой рассчитаны на большой срок эксплуатации (100- 106 циклов), практически на весь срок службы машины.

Выбор марки материала электрода

Для сварки сталей целесообразно использовать менее электропроводимые, но более твёрдые бронзы, типа БрХ, БрХЦр, БрНБТ и др. Материалы этой группы принадлежат к дисперсионно - твердеющим сплавам. Они подвергаються термомеханической обработке (закалке, холодной деформации и отпуску).

БрХ, БрХЦр применяют для сварки сталей и титана,

БрНБТ - для сварки жаропрочных и никелевых сплавов и сталей под высоким давлением и с малой плотностью тока.

Согласно [1, стр135, табл.10] выбираем марку материала электрода - БрХ - 07

6.2 Конструкция сварочного оборудования

Выбор пневматического привода в данной машине обоснован тем, что:

· Он является экологически чистым;

· Обеспечивает достаточное усилие;

· Позволяет регулировать усилие в широких пределах;

· Имеет высокие динамические характеристики.

Силовым элементом пневмопривода является трёхкамерный пневмоцилиндр. В качестве аппаратуры включения и регулирования сварочного тока применяют тиристорный контактор. Сварочный трансформатор контактной машины включаеться контактором со стороны первичной обмотки. Основа контактора - тиристор, который характеризуется долговечностью (до 12000ч), малыми размерами, высоким КПД и высокой надёжностью в эксплуатации, его можно устанавливать в различных положениях в пространстве. Контакторы устанавливают с импульсным управлением от микропроцессорного регулятора РКМ - 803. Его применение целесообразно, т.к.:

· Он не имеет подвижных частей;

· Имеет высокую производительность (до 250сварок);

· Большой гарантийный срок службы (до 5лет);

· Имеет синхронное включение.

6.3 Техника безопасности на сварочном оборудовании

1. Для предохранения от поражения током, вторичный виток сварочного трансформатора, корпуса машины, прерывателя и аппаратуры управления заземляют.

2. Дверки машины и аппаратуры управления, при открывании которых возможно прикосновение к открытым токоведущим частям, находящимся под напряжением свыше 36В переменного или 48В постоянного тока, должны иметь блокировку, обеспечивающую отключение машины от сети при их открывании.

3. Пост около машины, место сварщика, должен быть сухим, покрытым деревянной решёткой или резиновым ковриком.

4. Для защиты от выплесков расплавленного металла, от соприкосновения с расплавленным металлом, в целях предупреждения ожогов, сварщик должен работать в защитных очках с бесцветными стёклами, рукавицах или перчатках, хлопчатобумажной огнестойкой или брезентовой одежде. При работе с наружным охлаждением дополнительно выдаются брезентовый фартук и резиновые сапоги.

5. При точечной сварке, хорошо подготовленной поверхности, в окружающее пространство выделяется незначительное количество вредных паров и газов. Поэтому требуется установка местной вентиляции на машине и усиление общей вентиляции.

6. Сварочные машины имеют движущиеся части. При зачистке и смене электродов, наладки сварочной оснастки машины и приспособлений, а так же загрузке и выгрузке деталей возможны травмы. Во избежание этого на машине предусмотрено двухкнопочное включение.

6.4 Расчёт параметров вторичного контура контактной машины

Определяем сечения всех элементов вторичного контура машины, с учётом того, что бы при протекании номинального длительного вторичного тока, температура элементов контура не превышала допускаемую температуру нагрева (100оС) для однофазных машин переменного тока.

Для расчёта активного сопротивления весь контур разбиваем на несколько участков одинаковых по форме и сечению образующих элементов. Для упрощенного расчёта индуктивного сопротивления, находим общую площадь, заключенную между осями его элементов:

По зависимости [1,рис.34, стр52] индуктивного сопротивления от площади находим Х2=180 мкОм.

Активное сопротивление складывается из отдельных сопротивлений контура и контактов между ними. Активное сопротивление каждого i-того элемента:

где: удельное электросопротивление при максимальной температуре (50-100ОС);

коэффициент, учитывающий поверхностный эффект;

1. Верхняя колодка 1 из меди М1 с воздушным охлаждением ():

2. Сопротивление верхней гибкой шины 2, набранной из тонкой медной фольги ():

3. Верхняя консоль 3 прямоугольного сечения, изготовленная из меди М1, с воздушным охлаждением ():

4. Два электрододержателя 4 из меди М1 с водяным охлаждением ():

5. Активное сопротивление двух электродов 5 из хромовой бронзы БрХ ():

6. Нижняя консоль 6 из меди М1 ():

7. Сопротивление нижней шины 7, изготовленной из меди М1, с воздушным охлаждением ():

Активное сопротивление Ra всех токопроводящих элементов при Т=20ОС:

Активное сопротивление Rр всех токопроводящих элементов приведённое к рабочей температуре Тр=80ОС:

Число переходных контактов 8. Принимаем активное сопротивление одного контакта соответственно 2мкОм, тогда:

Активное сопротивление всех элементов и переходных контактов вторичного контура:

Полное сопротивление сварочного контура при сопротивлении места сварки RЭ.Э=115мкОм [2,стр18], активном и индуктивном сопротивлении обмотки RCT=17мкОм, ХСТ=25мкОм [1,стр54]:

R2 - активное сопротивление контура.

Х2 - индуктивное сопротивление контура.

Расчёт нагрузочных характеристик.

В сварочной машине используется трансформатор ТК - 13.04 - 2 - ЭП. Его характеристики приведены в таблице 7.2 [3, стр. 261].

Таблица 6.5.1 - Характеристики трансформатора ТК - 13.04 - 2 - ЭП

Зависимости напряжений на электродах машины от сварочных токов U2=f(I2) при постоянных значениях параметров короткого замыкания, называются внешними характеристиками. Они определяют электрические свойства машины и позволяют легко установить пригодность её для сварки данных деталей.

Для представления об изменении сварочного тока машины в зависимости от электрического сопротивления зоны сварки, строим нагрузочную характеристику машины I2=f(RЭ.Э). Это позволит определить требуемую ступень работы машины в зависимости от RЭ.Э и величины I2, А.

Исходные данные для расчёта:

Сварочный трансформатор имеет 6 ступеней мощности с вторичным напряжением: 2,97; 3,272; 3,574; 3,876; 4,178; 4,48.

Произведём расчёт нагрузочных характеристик для 6ти ступеней трансформатора, рассчитаем сварочный ток I2:

вторичное напряжение для i-той ступени трансформатора.

Рисунок 6.5.1 - нагрузочные характеристики

Расчёты приведены в таблице 6.5.2

Таблица 6.5.2. - Нагрузочные характеристики

Сопоставляя вычисленные значения получили

Следовательно, рабочая ступень трансформатора - 1.

7. Сборочно-сварочное приспособление

1. Сборка должна обеспечивать точное взаимное расположение деталей (в соответствии с чертежом) и минимальные зазоры между ними. Для сборки конструкции используется специальное приспособление с вращающимся винтом., показанное в приложении. После того, как деталь была собрана, осуществляется прихватка с помощью сварочных клещей. Затем проводится визуальный осмотр качества сборки.

2. Для сварки используют поддерживающее приспособление. Его применяют для передвижения свариваемой детали относительно электродов сварочной машины.

3. Учитывая материал и форму свариваемых деталей, применяем электроды с формой рабочей поверхности - усечённый конус. Диаметр рабочей поверхности выбираем в зависимости от толщины детали (пунк5). Материал электродов - БрХ.Электроды крепятся в электрододержателях так, что бы обеспечивался надёжный механический и электрический контакт с отверстием электрододержателя. Для охлаждения подают воду по трубкам внутрь электродов (смотри приложение), т.е. система охлаждения закрытая, замкнутая, параллельная. Производится сварка. После этого изделие извлекается из сарочной машины и производится визуальный контроль качества сварки.

8. Сварочные напряжения и деформации, меры борьбы с ними

В процессе сварки деформации возникают под действием термомеханического цикла сварки и вследствие контакта оборудования со свариваемыми деталями (технологические деформации). Причиной первых является неравномерный нагрев изделий и тепловое расширение металла. Последние происходят в стеснённых условиях, поэтому сопровождаются сопровождением внутренних сил, вызывающих необратимые пластические деформации, которые приводят к образованию остаточных сварочных напряжений - перемещений. Под перемещениями понимают удлинения, укорочения, прогибы, повороты, т.е. то, что в силу укоренившейся традиции называют сварочными деформациями.

Можно добиться снижения сварочных деформаций увеличением усилия проковки. Если по мере охлаждения зоны сварки за счёт увеличения внешнего давления (усилия проковки) вызвать дополнительную пластическую деформацию и тем самым обеспечить компенсацию усадочных процессов, можно снизить и даже преобразовать растягивающие напряжения в сжимающие.

Вмятины от поверхности электродов представляют собой один из видов неизбежных остаточных деформаций. Их глубина регламентируется в пределах 10-20% от толщины металла 0,1-0,2мм. Если вмятины равны по глубине, то общие деформации снижаются, если нет,- то повышаются.

Чем сильнее проявляются сварочные деформации, тем больше остаточные внутренние напряжения, поэтому надо стремится к исключению причин их появления.

Нахлёсточное соединение, полученное точечной сваркой, работает на срез и отрыв. Для таких соединений характерна высокая концентрация сварочных напряжений вследствие того, что продольный силовой поток стягивается сварным соединением.

Применяются следующие способы борьбы с деформациями [1, стр117]:

1. Жёсткое закрепление деталей в сборочно-сварочном приспособлении. Само приспособление должно обладать достаточной жёсткостью.

2. Использование жёстких режимов сварки, при котором получают минимальную зону разогрева.

3. Соблюдение минимальных зазоров при сборке и соответствие их размеров на чертеже.

4. Рациональное раставление сварных точек.

5. Использование электродов с интенсивным охлаждением водой.

9. Контроль качества и исправление дефектов

Качество сварных соединений, выполняемых точечной сваркой, обеспечивается соблюдением технологического процесса: подготовка поверхности металла под сварку, сборка под сварку и сварка конструкции. Важное значение имеет контроль сварочных машин и сборочно-сварочных приспособлений. Нарушение технологического процесса изготовления конструкции на любом этапе производства приводит к образованию дефектов. Возможные дефекты, причины их образования и способы обнаружения приведены в таблице 10.2. В зависимости от вида, расположения и размеров дефекта их исправляют повторной шовной сваркой, механической обработкой дефектного места с последующей газовой или дуговой сваркой в среде защитного газа, сверлением отверстий,- постановкой заклёпок, термической обработкой сварного узла.

Качество сварки обечайки проверяется внешним осмотром. Не допускаются: непровары, прожоги, трещины, наружный и внутренний выплеск и другие дефекты, выходящие за допустимые пределы. Для этого проводятся измерение параметров режима сварки: сила тока, время сварки, время проковки и паузы, усилие сжатия.

Допускаемые дефекты приведены в таблице 9.1.

Таблица 9.1 - допускаемые дефекты при точечной сварки

Таблица 9.2 - дефекты сварных соединений

10. Нормирование сварочных операций

Эффективность контактной сварки оценивается технико-экономомическими показателями:

· Трудоёмкость процесса (производительность);

· Себестоимость изготовления сварных деталей;

· Материалоёмкость;

· Энергоёмкость;

· Эксплуатационные расходы;

· Надёжность и др.

Трудоёмкость - это основной показатель. Он характеризует производительность процесса. Трудоёмкость характеризуется затратами времени на сварочную аперацию - штучным временем:

машинное или основное технологическое время;

вспомогательное время, расходуемое на установку, зажатие, перемещение и счёт детали;

прибавочное время, расходуемое на технологическое обслуживание оборудования;

продолжительность перерывов в работе и время отдыха.

Для контактной точечной сварки основное машинное время рассчитывается по формуле:

где: время цикла;

число точек;

Для данного сварного оборудования принимаем: , число сварных точек 20, поэтому: .

Вспомогательное время выбираем по [1, стр.238, табл.22] для контактной точечной сварки деталей массой - 1,566кг: .

Принимаем .

Тогда: .

Годовой фонд действительной работы оборудования при 2-х сменном режиме работы (8 часов каждая смена):

Годовой выпуск продукции сварочной машины:

изделия в год.

Для крупносерийного производства, программа годового выпуска составляет 200-400 тыс. шт./год. Поэтому, для выполнения программы требуется 1 сварочная машина.

Количество производственных рабочих рассчитывается по формуле:

штучное время, час;

программа годового выпуска (Q=330322 шт/год)

годовой действительный фонд работы основных производственных рабочих

часов, при длительности смены 8часов [5, табл4, стр.26]

коэффициент переработки часов ().

Необходимое число рабочих - 2 человека.

Средний расход воздуха для однофазных машин с пневматическим приводом составляет примерно 30-60м3/ч с номинальной мощностью машин 124 кВА.

Расход охлаждающей жидкости зависит от мощности машины и составляет около 1200л/час. Экономия сжатого воздуха и охлаждающей жидкости достигается путём устранения утечек и применением для охлаждения замкнутой системы водоснабжения.

Расход материала электродов при точечной сварке составляет 30 грамм на 1000 точек.

11. Планировка рабочего места

Рабочее место сварщика должно быть организовано так, чтобы обеспечить рациональную работу с минимальными затратами физического труда и высокой производительностью. При ручной загрузке, детали должны быть расположены по возможности ближе к машине в специальной таре. Планировка рабочего места должна обеспечивать удобную подноску деталей, складирование сваренных деталей, включение и выключение машины и т.д.

В зданиях сборочно-сварочных цехов по нормам технологического проектирования принимаем [5, табл.25, стр.186; табл.25, стр.199]:

· Шаг колонн - 12м;

· Ширина пролёта - 18м;

· Высота до низа перекрытия - 8,4м;

· Расстояние от колонн до тыльной стороны оборудования - 2,5м;

· Расстояние между боковой стороной оборудования и складочным местом - 1,2м.

Таблица 11.1 - обозначения в планировке рабочего места

Выводы

В данной курсовой работе разработан технологический процесс сварки продольного шва цилиндрической обечайки контактной точечной сваркой. Изделие изготовлено из низкоуглеродистой стали 08кп толщиной 1,8мм.

Проведен расчёт режимов сварки и выбрано оборудование: точечная машина МТ-2202 с трансформатором ТК-13.04-2-ЭП. Рассчитан вторичный контур сварочной машины, построены её нагрузочные характеристики.

Подобрано сборочно-сварочное оборудование, обеспечивающее требования, предъявляемые к изделию.

Рассмотрены виды сварочных деформаций возможных при использовании данного вида сварки и меры борьбы с ними; возможные методы контроля качества и методы исправления дефектов, произведено нормирование сварочных операций.

Список использованной литературы

1. Гуляев А.И. Технология и оборудование контактной сварки. - М.: Машиностроение, 1985г.

2. Орлов Б.Д. Технология и оборудование контактной сварки. - М.: Машиностроение, 1986г.

3. Рыськова З.А. Трасформаторы для электрической контактной сварки. - Л.: Энергоиздат, 1990г.

4. Гуляев А.И. Технология точечной и рельефной сварки стали. - М.: Машиностроение, 1978г.

5. Красовский А.И. Основы проектирования сварочных цехов. - М.: Машиностроение, 1978г..

6. Журавлёв В.Н., Николаева О.И. Машиностроительные стали: справочник М.: Машиностроение, 1992г.

Размещено на Allbest.ru