Файл: Изложение на 80 листах, приложение альбомчертежей и плокатов на 10 листах формата А1, альбом технологической документации. Содержание.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.12.2023

Просмотров: 137

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

СОДЕРЖАНИЕ

2.5. Штамповка донышекДля штамповки днища используются два вида штамповки:– Холодная объемная штамповка;– Горячая объемная штамповка;При холодной штамповке не возникает необходимости в нагреве исходных материалов и инструментов. В результате холодной объемной штамповки поверхность заготовки не окисляется, благодаря чему полученные детали отличаются большей прочностью и точностью размеров, меньшей шероховатостью поверхности. Результатом подобной обработки становятся качественные изделия с высокими и стабильными механическими свойствами. Отсутствие термообработки означает и отсутствие окалины, которая образуется на поверхности деталей при нагреве, кроме того из общего химического состава поковок не уходят углерод и цинк. Недостатком же этого метода можно назвать то, что он, в отличие от горячей штамповки, требует значительных усилий[10].Горячей объёмной штамповкой можно получать без напусков поковки сложной конфигурации. В следствии этого значительно сокращается объём последующей механической обработки, штамповочные поковки обрабатывают только в местах сопряжения с другими деталями, и эта обработка может сводиться только к шлифованию. Производительность горячей штамповки значительно выше, чем при холодной штамповке – составляет десятки и сотни штамповок в час. В то же время штамповочный инструмент штамп – дорогостоящий инструмент и является пригодным только для изготовления какой то одной, конкретной поковки. В связи с этим штамповка экономически целесообразна лишь при изготовлении достаточно больших партий одинаковых поковок. Исходя из перечисленных условий целесообразно выбрать горячую объемную штамповку.2.6. Резка припуска штампованн ых донышек, вырезка отверстий люк в корпусе, резка заготовок для цапфРезку припуска осуществляем тем же способом, что и резку заготовок под штамповку – воздушно-плазменной резкой. Так как данный вид резки наиболее подходит для подготовки штампованных частей под сборку-сварку, а также не потребуются затраты на дополнительное оборудование и на его переоснастку.2.7. Зачистка кромок донышек и обечайкиЗачистку кромок можно производить следующими способами: – на специальных зачистных станках;– шлифовальные машинки;Зачистка может производиться на специальных зачистных станках. Толщина зачищаемой кромки 3-20 мм, производительность зачистки 0,2-1,5 м/мин. Преимуществами данного метода являются: - формирование поверхностного слоя с минимумом дефектов структуры;- экологическая чистота.Недостаток же состоит в гораздо более дорогостоящем оборудовании, больших габаритах и стационарности установки.Также зачистку кромок можно производить с помощью шлифовальных машинок. Достоинства их заключаются в малых габаритах, малой стоимости. Недостатками являются меньшая производительность из-за необходимости ведения зачистки вручную. Так как производство серийное и зачистку кромок удобнее производить на станках, то выбираем зачистные станки.2.8. Резка заготовок из труб для люка и цапфПри изготовлении штуцеров для расширительной емкости применяются типоразмер труб следующего диаметра: Ø412 мм. Резку трубных заготовок желательно производить на одном и том же оборудов ание, дабы не усложнять техпроцесс и ввиду серийного типа производства. Так как производство серийное, целесообразно применение автоматической резки, которая обеспечивает мерную резку, для исключения операций разметки и наметки и по возможности уменьшения ручного труда. Ввиду малых диаметров труб и нежелательности последующей обработки кромок, термическая резка исключается как возможный вариант. Поэтому выбирается механическая резка. 2.8.1 Механическая резка на ленточно-отрезном станкеВ качестве режущего инструмента на станке используется биметаллическая пила в виде замкнутой ленты с зубьями из быстрорежущей стали на кобальтовой основе или твёрдого сплава. Разрезка ленточными пилами - это современная ресурсосберегающая технология в области получения заготовок из различных металлов и сплавов. Использование ленточно - отрезного станка взамен отрезного круглопильного обеспечивает преимущества:- минимальный отход металла в стружку за счет уменьшения ширины пропила;- уменьшение мощности главного привода и потребления электроэнергии;- повышение производительности отрезки за счёт увеличения скорости резания и скорости подачи режущего инструмента;- повышение качества отрезки в части перпендикулярности реза за счёт уменьшения усилия резания; уменьшение облоя на выходе пилы из заготовки за счёт уменьшенных шага пилы и снижения усилий;- возможность разрезки практически всей номенклатуры сталей и сплавов, включая жаростойкие и жаропрочные, а также сплавов на никелевой основе;-однако применение ленточно - отрезного ограничивается возможностью резки труб малой толщиной стенки до 10 мм 2.8.2 Механическая резка на торцеотрезном станкеВ качестве режущего инструмента используются резцы из быстрорежущей стали. Торцеотрезной станок позв оляет получить наиболее высокую точность по перпендикулярности реза к продольной оси трубы, обладая теме же качествами, что ленточно-отрезной станок, но резка на торцеотрезном станке возможна труб по толщине стенки превышающим возможности ленточно-отрезного станка [8].Исходя из возможности резки на одном оборудовании, возможности автоматизации процесса, точности разреза, резка труб большими по толщине стенки выбираю ленточно-отрезной станок.2.9. Вид сваркиВ процессе формирования сварного соединения участвует сталь 09Г2С, которая обладает хорошей свариваемостью. Для сварки расширительной емкости реально возможны два вида сварки:– сварка под слоем флюса;– сварка в среде защитных газов;2.9.1. Сварка под слоем флюсаПреимущества сварки под флюсом: обеспечивается высокое стабильное качество сварки, что достигается за счет надёжной защиты сварочной ванны и металла шва в период кристаллизации и охлаждения от воздействия атмосферы (кислорода, азота воздуха); пониженный расход электродного металла, и пониженный расход электроэнергии; Недостатки: сварка ведётся только в нижнем положении, хотя возможность применения для сварки кольцевого шва существует, но это сопровождается усложнением и удорожанием применяемой оснастки; значительны затраты времени на засыпку флюса и удаления шлака; требования к чистоте поверхности выше, чем при сварке в защитных газах.2.9.2. Сварка в среде защит ных газовПреимущества сварки в защитных газах: сварка возможна во всех пространственных положениях; обеспечение достаточно надежной защиты сварочной ванны; отсутствует шлаковая корка; возможность визуального наблюдения за ходом сварки; процесс дуговой сварки менее чувствителен к ржавчине на свариваемых кромках по сравнению со сваркой под флюсом.Недостатки: повышенное разбрызгивание электродного металла и порообразование при сварки в СО2, но это можно устранить применяя в качестве защитной атмосферы смесь газов.Соотнеся плюсы и минусы, для изготовления монжуса мною выбрана сварка под слоем флюса; данный вид позволить сварить конструкцию на типовом оборудовании с минимальными затратами на переналадку оснастки, а также с достаточно полным и качественным проплавлением корня шва. Для приварки штуцеров, выбираем сварку в среде защитных газов.2.10. Защитная среда для сварки расширительной емкостиПри изготовлении емкости применяется сталь 09Г2С – это конструкционная низколегированная сталь; при автоматической сварке под слоем флюса этой стали в качестве защитной среды наиболее распространён флюс. Однако процесс сварки под слоем флюса обладает наряду неоспоримыми достоинствами, например более высокие технологически свойства (защита, формирование, отделимость шлаковой корки и др.) и меньшая стоимость, возможность в более широких пределах легировать металл шва через флюс.Недостатками сварки под слоем флюса, является повышенная жидкотекучесть расплавленного металла и флюса. Поэтому сварка возможна только в нижнем положении при отклонении плоскости шва от горизонтали не более чем на 10—15⁰. В противном случае нарушится формирование шва, могут образоваться подрезы и другие дефекты. Это одна из причин, почему сварку под флюсом не применяют для соединения поворотных кольцевых стыков труб диаметром менее 150 мм. Кроме того, этот способ сварки требует и более тщательной сборки кромок под сварку и использования специальных приемов сварки. При увеличенном зазоре между кромками возможно вытекание в него расплавленного металла и флюса и образование в шве дефектов[7]. Наиболее перспективным с точки зрения высоких сварочно-технологических характеристик является флюс АН-22. Он обеспечивает оптимальное сочетание сварочно-технологических характеристик, стоимости выполнения сварочных работ и качества сварных конструкций.По сравнению со сваркой под слоем флюса ФЦ-16, он обеспечивает:-плавный переход от наплавленного к основному металлу;-снижение трудоемкости при зачистке основного металла от шлака в 8-10 раз;-повышение производительности труда сварщиков на 20-30%;-хорошая отделимость шлаковой корки;-повышение показателей механических свойств металла шва, в том числе значения ударной вязкости при отрицательных температурах;-улучшение санитарно-гигиенических и экологических характеристик процесса сварки.Ввиду требований предъявляемых для сварки данного вида стали и более высокой производительности сварки, по сравнению с флюсом ФЦ-16, выбираю сварку под слоем флюса АН-22. Наименьшие затраты на зачистку. 2.11. Защитная среда для приварки и сварки люка и цапфПри изготовлении люка применяется сталь 09Г2С - это конструкционная низколегированная сталь для сварных конструкций; при полуавтоматической сварке этой стали в качестве защитного газа наиболее распространён углекислый газ и его смеси с аргоном и кислородом. Рассмотрим 2 вида газов применяемых для сварки данной конструкции:- СО2+20%Ar;- СО2; Смесь СО2+20%Arобладает рядом преимуществ: увеличение количества наплавленного металла за единицу времени, а также снижение потерь электродного металла на разбрызгивание; снижение количества прилипания брызг; повышение плотности и пластичности металла шва; повышение прочности сварного соединения; улучшает количество оксидных включений и измельчает зерно, улучшая структуру металла.Недостатками сварки в СО2 являются большие потери электродного металла на разбрызгивание, засорение поверхности свариваемых изделий приваренными брызгами, низкое качество поверхности швов (неровности и грубая чешуйчатость), не всегда удовлетворительные показатели механических свойств металла швов, особенно ударной вязкости при отрицательных температурах.Ввиду обильного разбрызгивания в СО2, по сравнению со смесью CO2+20%Ar, отсутствием необходимости для серийного производства использовать СО2, а также в соответствии с требованиями выбираю сварку в CO2+20%Ar. Можно выполнять во всех пространственных положениях со сварочным оборудованием, аппаратурой и источниками питания для сварки в углекислом газе [1].2.12. Электродная проволока Для сварки расширительной емкости под слоем флюса рекомендуется использовать сварочную проволоку: – Св-10ГА; – Св-10Г2;Они обеспечивают малую загрязнённость металла шва оксидными включениями. Меньшая загрязнённость металла шва оксидными включениями при сварке стали обусловлена более рациональным содержанием Si и Mn; при котором продукты раскисления формируются в виде жидких силикатов.Таблица 1. Химический состав рекомендуе мых электродныхпроволок по ГОСТ 2246-70

5.1 Сварочное оборудование для сварки продольных и кольцевых швов

5.2. Проектирование установки для сварки кольцевых швов

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕ СТВА



Привод наклона планшайбы установлен на стойке станины. Приводы вращения и наклона планшайбы имеют унифицированные червячно-цилиндрические редукторы.

Изделие крепится на планшайбе с Т-образными пазами при помощи крепежных приспособлений.

Полный шпиндель позволяет устанавливать приспособление с центральным креплением изделия или применять пневматическое зажимное устройство.

Электрооборудование смонтировано в отдельно стоящем шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.


Рисунок 9. Сварочный манипулятор модели М11050.

Техническая характеристика.

Наибольший крутящий момент на оси вращения, Н*м 1000

Наибольшая грузоподъемность, кг 500

Наибольший момент центра тяжести изделия

относительно опорной плоскости планшайбы, Н*м 1600

Наибольшие размеры свариваемых изделий, мм 900 х 1500

Диаметр свариваемых круговых швов, мм 250-1300

Регулировка частоты вращения шпинделя, об/мин: плавная бесступенчатая

Угол наклона планшайбы, град. 135

Угол поворота планшайбы, град. 360

Скорость наклона планшайбы, об /мин 1

Сварочный ток, А, не более 1000

Ток питающей сети :

Род переменный трехфазный

Частота, Гц 50

Напряжение, В 380/220

Ток привода планшайбы:: постоянный от собственного преобразователя

Ток привода наклона планшайбы:

Род переменный трехфазный

Напряжение, В 380

Напряжение управление, В. 36

Электродвигатель привода планшайбы:

Тип П – 12

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 3000

Электродвигатель привода наклона планшайбы:

Тип 4АХ71В4У3

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 1400

Тип тахогенератора привода вращения ТМГ-30

Габарит, мм 1260х1310х950

Масса (без электрошкафа), кг. 735

Масса электрошкафа, кг. 117

5.2. Проектирование установки для сварки кольцевых швов


Установка (рис.10) состоит из вращателя 1, роликового стенда 2, глагольной тележки 3, сварочной головки 4, сварочного автомата 5, поворотной колонны 6. Установка предназначена для сварки кольцевых швов. Точная установка над швом производится с помощью соответствующих электроприводов подъема и горизонтального перемещения штанги.



Рисунок 10. Установка для сварки кольцевых швов.

1- вращатель, 2- роликовый стенд, 3- глагольная тележка, 4- сварочная головка, 5- сварочный автомат, 6 – поворотная колонна.

Для стыковки днища и обечайки корпуса применяется наружный центратор(рис.11).



Рисунок 11. Наружный винтовой центратор.

Расчет роликового сте нда.

Определение минимального расстояния L между роликоопорами при заданном диаметре обечайки 1000мм..

Определяем наименьшее расстояние L между роликами из условия устойчивости при заданном диаметре обечайки 1000мм..

(5)

где DТ – диаметр обечайки 1000мм.,

DР – диаметр ролика, 410мм..

Допускаемый диапазон центральных углов , в пределах которого можно безопасно работать на стенде раки 50÷1200 , примем угол =540,



Lmin = 592.2мм..

Расчет наружного винтового центратора.

Винтовой центратор позволяет совместить кромки изделий. а также удерживает днище относительно обечайки во время проведения операции прихватки. Кроме того его можно использовать в качестве грузозахватного механизма при транспортировке днищ и при установке деталей горловины на манипулятор. Необходимо найти требуемое усилие на винте, принимаем его исходя из условия, что сила прижатия Р обеспечивает поднятие днища и закрепление днища к обечайке и препятствует его выпадению во время вращения.


, (6)

где Q –вес горловины, Н,

k – коэффициент зап аса.

Определим вес днища.

(7)

где m-масса изделия, 70 кг.,

а – ускорение,

,

.

Расчёт мощности электродвигателя велосипедной тележки

Расчёт силы сопротивления перемещению самоходной тележки производим по формуле:

(8)

где Q+G – вес тележки со сварочным аппаратом, противовесом. Ориентировочно принимаем Q+G = 2500 кГ; DК = 27 см; μ=0,05; ƒ=0,1; d=7 см; k=2 (с учётом сил инерции при пуске). Подставив указанные значения в формулу, получим:

.

Мощность двигателя определим при маршевом перемещении со скоростью υ=12 м/мин по формуле:

(9)

Для определения η необходимо выбрать три редуктора по передаточному отношению i.

Число оборотов колеса тел ежки:



При стандартном числе оборотов асинхронного двигателя 1420 об/мин:



Такое передаточное отношение обеспечивает самотормозящий червячный редуктор с η = 0,4 – 0,45.

Принимаем η = 0,45.

Тогда:



По каталогу выбираем асинхронный трехфазный электродвигатель типа АЛ 32 – 4, номинальная мощность 1,0 кВт; скорость вращения 1410 об/мин.

Проверяем условие отсутствия пробуксовывания по формуле:

, * (10)

где R – нагрузка на приводное колесо кг; μ=2; P=148 кГ.

Тогда:



Условие * выполнено, пробуксовывания не будет [8]

6. КОНТРОЛЬ КАЧЕ СТВА


Качество продукции зависит от того, отвечает ли конструкция требованиям эксплуатации.

Задачей контроля является установление таких показателей, определяющих качество, как прочность, всестороннее соответствие материала нормативам, заданным размерам, обработке, а также самое главное – отсутствию дефектов.

Качество сварных конструкций в большой степени зависит от рациональности процесса сварочных работ и дисциплины их выполнения.

Высокое качество сварных конструкций может быть обеспеченно только при условии строго соблюдения пооперационного контроля, при этом контрольные операции разделяются на три этапа:

-предварительный контроль перед сваркой, включающий проверку исходных материалов, применяемых для изготовления изделия, проверку сварочного оборудования, оснастки, инструментов, квалификации сварщиков и другие;

- контроль в процессе производства с целью проверки правильности заготовки, сборки, соблюдения технологических режимов, размеров и качества сварных швов;

- контроль готовой продукции – приёмо – сдаточные испытания.

Контроль на первых двух этапах позволяет предупредить брак и тем самым выполнить основную задачу технического контроля.

До начала изготовления сварной конструкции должны быть тщательно проверены все применяемые материалы. Основной материал, его химический состав, механические свойства и свариваемость, качество сварочной проволоки подвергается контролю в том случае, если на указанные материалы нет сертификатов, механических условий или сварочные свойства основного металла не достаточно изучены, а так же в тех случаях, когда это оговаривается в технических условиях на изготовлении изделия. Готовое изделие проверяется в соответствии с техническими условиями и чертежами, а так же путём проведения предусмотрительных испытаний. При хорошо организованном предварительном и пооперационном контроле в процессе изготовления качество готовых изделий, как правило, будет обеспеченно.

В нашем случае при изготовлении расширительной ёмкости в ходе технологического процесса изготовления требуется проводить следующие виды контроля.

Смотрите также файлы