Файл: Разработка технологического процесса изготовления.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 30.11.2023

Просмотров: 148

Скачиваний: 2

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




1.5 Расчет параметров режимов сварки

Каркас, как сварная конструкция собран и сварен соединениями Т1 по ГОСТ 14771 – 76.



Рисунок 1.5 – Соединение Т1 -∆4 по ГОСТ 14771-76, сварной шов №1

1. Расчетаем площадь наплавленного маталла для сварного шва №1

FН = K2 +1,05k (1.3)

2

где k – катет шва, k = 8 мм

FН мм2

Сваркой в защитном газе допускает получение сечений наплавленного металла сварного шва 41 мм2. Однако, учитывая ответственность конструкции выполним сварку в 2 прохода. Примем площадь наплавленного металла равной FH=41 мм2, что предполагает получение сварного шва катетом К = 8 мм по формуле [5]

hK1 = (0.7÷1.1)K (1.4) hK1 = 1∙8 = 8.0 мм

где hK1 – расчетнаяглубина проплавления, мм




Выполним расчет диаметра электродной проволоки dЭ по формуле [5]

dЭ = КdFn0.625 (1.5)

где Кd – табличный коэффициент, Кd = 0,12 [5]

при сварке в нижнем положении

dЭ = 0,12∙410,625 = 1,22мм

Примем dЭ = 1,2 мм, как диаметр проволоки из основного ряда диаметров по ГОСТ 2246-70.

Рассчитаем значение сварочного тока Iсв через расчетную глубину проплавления и коэффициент проплавления КН принимаем из таблицы [2]

IСВ = hK1 100, A (1.6)

KH

IСВ А

Примем Iсв = 290±5А

Рассчитаем оптимальный вылет электродной проволоки [5]

lЭ = 10dЭ±2dЭ (1.7) lЭ = 10∙1.2±12 мм

Рассчитаем величину потерь при сварке в СО2

Ψ = 16 exp[-7.48∙10-5∙(200-j)2], % (1.8)

где j – плотность тока, А/мм2




Uд = 14+0,05∙290 = 29 В

Выполним расчет погонной энергии

qп = IСВUдη (1.14)

VСВ

qп Дж /см

где qn – погонная энергия, Дж/см

η – коэффициент полезного действия дуги, η = 0,75

Рассчитаем коэффициент провара ψПР по формуле [5]

ψПР = K(19 −0.01IСВ) dЭUд (1.15)

IСВ



где ψПР – коэффициент провара

К – коэффициент, величина которого зависит от плотности тока и полярности;

при j≥120А/мм2 для постоянного тока обратной полярности К = 0,92

Коэффициент формы провара описывает соотношение ширины шва к глубине проплавления. Нормально сформированными считаются сварные швы с коэффициента ψПР в пределах ψПР = 0,8÷4, то сварной шов соответствует нормам формирования.

Проверим глубину проплавления по формуле [5]

h= 0.0081 qn (1.16)

ψПР







1 .6.2 Полуавтомат ПДГ-510






При полуавтоматической сварке механизирована только операция подачи электродной проволоки, а передвижение дуги вдоль свариваемого шва осуществляется вручную.

Сварочный полуавтомат ПДГО-510 предназначен для полуавтоматической дуговой сварки плавящимся электродом в среде смеси газов

Таблица 1.10 - Техническая характеристика ПДГО-510



Параметры

Значение




Номинальное напряжение сети, В

380

Частота питающей сети, Гц

50

Диаметр электродной проволоки , мм

1,2-2,0

Масса электродной проволоки, кг

12

Расход газа, л/мин

8-20

Номинальный сварочный ток, А

500

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч

100-740



Комплектуется сварочным выпрямителем ВДУ-511. Полуавтомат предназначен для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. В комплект полуавтомата входит:

— механизм подачи для электродной проволоки толкающего типа;

— шкаф управления;

— газовая аппаратура; — сварочная горелка.

В комплект газовой аппаратуры входят

— баллоны;

— редукторы;

— осушители;

— расходомеры;

— газовые клапана.
















ДП 44.03.04.550 ПЗ

Лист
















24

Изм.

Лист

документа

Подпись

Дата


Р егулирование скорости подачи электродной проволоки плавное, скорость подачи стабилизирована. Шкаф управления служит для обеспечения питания электродвигателя, подогревателя газа, электромагнитного газового клапана с пониженным напряжением, а также автоматической подачи проволоки и газа. С помощью горелки возбуждается сварочная дуга и осуществляется формирование и направление струи защитного газа. В горелке закреплен токоподводящий наконечник для направления подачи электродной проволоки.

1.6.3 Сварочный выпрямитель ВДУ-511

Выпрямитель сварочный универсальный используется как источник тока для полуавтоматической и автоматической сварки и ручной дуговой сварки сварочным электродом на постоянном токе в среде защитных газов.

ВДУ-511 - это регулируемый тиристорным выпрямителем источник. Он имеет регулируемые падающую или комбинированную внешнюю вольтамперную характеристику.

Данный выпрямитель предназначен для полуавтоматической сварки (MIG) с коротким замыканиям в среде защитных газов сварочной проволокой. Основные особенности - это возможность выполнять стыковые и угловые сварные швы в любых пространственных положениях при токе более 250А. Основная область применения универсального сварочного выпрямителя — ВДУ-511- это машиностроение.

Выпрямитель ВДУ-511 с механизмом подачи сварочной проволоки ПДГО510 отлично подходит при сварке (например в цеховых условиях) на токах до 450А (ПВ=100%).

Технические особенности ВДУ-511:

  • Плавная регулировка сварочного тока

  • Плавная регулировка сварочного напряжения

  • Комбинированная внешняя вольтамперная характеристика

  • Встроенное питание 36В для установки подогревателя защитного газа




  • Имеется защита от тепловой перегрузки

  • Быстросъемные разъемы для подключения сварочного кабеля

  • Класс изоляции Н (ГОСТ 8865-70)

  • принудительное воздушное охлаждение



Таблица 1.11 - Техническая характеристика ВДУ-511




Параметры

ММА ТИГ MIG/MAG

Питание сети

380 В, 50 Гц, 3 фазы

Номинальный сварочный ток, А (ПВ, ПН, %)

400(100), 500(60)

Пределы регулирования сварочного тока, А

30-400

30-400

50-500

Напряжение холостого хода, В, не более

55

Пределы регулирования рабочего напряжения, В

21-34

11…26

16,5-39

Потребляемая мощность при номинальном токе, кВА, не более

23

24

29

Масса, кг, не более

260

Габаритные размеры, мм,








1.6.4 Сварочный робот Fanuc Arc Mate 100iC/8L

Р исунок1.9 - Fanuc Arc Mate 100iC/8L

Робот для дуговой сварки Fanuc Arc Mate 100iC/8L разработан специально для дуговой сварки. Это обновленный робот-сварщик, отличающийся более тонкой и легкой рукой, по сравнению с аналогами.







ских дефектов производят с внешней стороны сварного шва, где при их обнаружении можно выполнить минимальные измерения с помощью оптических приборов и инструментов, заключить акт визуального осмотра.

Магнитопорошковый контроль (МПД). Для обнаружения дефекта на поверхность контролируемого изделия наносят магнитный порошок. После намагничивания детали частички порошка соединяются в цепочку, а над дефектом они скапливаются под действием результирующей силы.

МПД предназначен для выявления тонких поверхностных и подповерхностных нарушений сплошности металла - дефектов, распространяющихся вглубь изделий. Такими дефектами могут быть трещины, волосовины, надрывы, флокены, непровары, поры. Чувствительность МПД определяется магнитными характеристиками материала контролируемого изделия, шероховатостью поверхности контроля, ориентацией намагничивающих полей по отношению к плоскости дефекта, качеством дефектоскопических средств и освещенностью контролируемой поверхности.

Виды наружных дефектов: перекос и смещение кромок, неравномерное сечение шва по ширине и толщине, подрезы кромок основного металла, прожоги, не провары, незаверенные углубления швов, наружные трещины в шве, основном металле и др.






  1. Экономический раздел



В ВКР спроектирован технологический процесс сборки и сварки планки сцепного устройства вагона с применением автоматической (роботизированной) сварки в среде защитных газов.

По базовому варианту работа выполнялась ручной дуговой сваркой металлическими электродами с покрытием. При этом для сборки и сварки использовалась сварочная установка, в состав которой входили: источник питания ESAB Origo Mig 652c, электрододержатель, сварочная плита.

Проектируемая технология предполагает замену ручной дуговой сварки планки на автоматическую сварку в защитной смеси К-20 (Аr-80%; СО2 – 20%). Оборудование: Роботизированная ячейка: сварочный робот FanucArcMate 100iC/8L, контроллер KR C4, источник питания LORCH S-RoboMIG, двустоечного кантователя КДП-8.

2.1 Определение капиталообразующих инвестиций

Определение технологических норм времени для получения сварного изделия

Общее время на выполнение сварочной операции Тшт-к, ч., состоит из нескольких компонентов и определяется по формуле:

Тшт-к = tосн + tпз+ tв + tобс+ tп, (2.1)

где Тшт-к − штучно-калькуляционное время на выполнение сварочной операции, ч.;

tосн− основное время, ч.;

tпз− подготовительно-заключительное время, ч.; tв− вспомогательное время, ч.;







tобс − время на обслуживание рабочего места, ч.; tп − время перерывов на отдых и личные надобности, ч.

Основное время (tосн, ч)– это время на непосредственное выполнение сварочной операции. Оно определяется по формуле:

tосн = Lшв (2.2)

Vсв

где Lшв− сумма длин всех швов, мΣLшв = 760 мм;

Vсв− скорость сварки (проектируемый вариант), м/ч, Vсв = 15 м/ч (расчетная величина из раздела 1);

Vсвскорость сварки (базовый вариант), м/ч, Vсв = 8м/ч

Определяем основное время по формуле для обоих вариантов

tосн = 0,760 = 0,095ч. (базовый вариант) 8

tосн = 0,760 = 0,0422ч. (проектируемый вариант) 18

Подготовительно-заключительное время (tпз) включает в себя такие операции как получение производственного задания, инструктаж, получение и сдача инструмента, осмотр и подготовка оборудования к работе и т.д. При его определении общий норматив времени tпз делится на количество деталей, выпущенных в смену. Примем:

tпз = 10% от tосн

tпз (базовый вариант)

tпз = 0,0042ч. (проектируемый вариант)






Вспомогательное время (tв) включает в себя время на заправку кассеты с электродной проволокой tэ, осмотр и очистку свариваемых кромок tкр, очистку швов от шлака и брызг tбр, клеймение швов tкл, установку и поворот изделия, его закрепление tуст:

tв= tэ + tкр + tбр + tуст + tкл (2.3)

При полуавтоматической и автоматической сварке во вспомогательное время входит время на заправку кассеты с электродной проволоки. Это время можно принять равным tэ = 5 мин = 0,083 ч.

Время зачистки кромок или шва tкр(мин.) вычисляют по формуле:

tкр= Lшв (0,6 + 1,2 ∙ (nC − 1)) (2.4)

где nC − количество слоев при сварке за несколько проходов, nC=1; Lшв − длина шва, м, Lшв = 0,760м.

Рассчитываем время зачистки кромок или шва по формуле для обоих вариантов

tкр= 0,760 ∙ (0,6 + 1,2∙ (1-1)) = 0,456 мин. = 0,0076 ч.

Сварка и в базовом и проектируемом варианте производится в один проход.

Время на очистку швов от шлака и брызг tбр(мин.) рассчитываем по формуле

tбр= Lшв (0,6 + 1,2 ∙ (nC − 1)) (2.5)

tбр=0,0076 ч.

Время на установку клейма (tкл) принимают 0,03 мин. на 1 знак, tкл = 0,456 мин.= 0,0076 ч.