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: 144

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



2. Рассчитываем силу сварного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления.

, (1)

где Н – необходимая глубина провара, мм.

Kh – коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки.

Коэффициент Khвыбираем из таблицы в зависимости от диаметра проволоки и защитной среды.

Kh = 1,75.

Тогда .

3. Рассчитываем диаметр электродной проволоки.

, (2)

где j – допускаемая плотность тока (j = 160 А/мм2),

(мм),

Принимаем диаметр проволоки 2 мм.

4. Для определения скорости сварки для стыковых соединений можно воспользоваться следующей формулой.

, (3)

гдеА – выбирается в зависимости от диаметра электродной проволоки,

А = (5÷8)103А·м/ч,

,

5. Для принятого диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение на дуге.

, (4)

.
Род тока и полярность назначаем на основ е справочных данных[8].

Основные параметры этого режима имеют следующие значения:

  • сила сварочного тока 280А;

  • напряжение дуги 25 В;

  • диаметр сварочной проволоки 2 мм;

  • скорость сварки 21 м/ч;

  • род тока – постоянный;

  • полярность – обратная.



  1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОМПОНОВКИ УСТАНОВАК И СБОРОЧНО – СВАРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ

5.1 Сварочное оборудование для сварки продольных и кольцевых швов


Для сварки кольцевых и продольных швов применяем автоматическую сварку под слоем флюса. Для этого выбираем сварочный автомат. А-1406

Автомат А-1406 предназначен для дуговой автоматизированной сварки и наплавки изделий в среде защитных газов или под флюсом электродной проволокой.

Автомат состоит из механизма подачи с мундштуком, который через подвеску и суппорт крепится к механизму вертикального перемещения. Головка крепится на станке, обеспечивающем движение и перемещение головки относительно изделия. Поднимается и опускается головка вместе с катушкой для электродной проволоки электроприводом. Механизм подачи с мундштуком перемещается в поперечном направлении суппортом с помощью электродвигателя. В мундштуке головки предусмотрен подвод газа и воды для охлаждения. Сварка ведется на постоянном токе. Технические характеристики рассмотрены в таблице 8.

Таблица 8.Технические данные автомата А-1406

Напряжение питающей сети, В
220 или 380

Номинальный сварочный ток при ПВ= 60%, А
500

Диаметр электродной проволоки, мм

Порошковой проволоки.
1.2-2

2,0-3,0

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч
7-37

Вертикальный ход головки, мм
250

Скорость вертикального перемещения, м/мин
0,5

Расход воды для охлаждения, л/мин
10

Корректировка электрода поперек шва, мм
±50

Габаритные размеры автомата, мм
280х700х1295

Вес, кг
515


В качес тве источника питания автомата, в комплекте поставки предлагается выпрямитель ВДУ 506. Выпрямитель данного типа, предназначен для однопостовой ручной дуговой сварки штучными электродами
, для сварки в среде защитных газов и под флюсом, сварки открытой дугой и порошковой проволокой на автоматах с зависимой и независимой от напряжения дуги скоростью подачи электродной проволоки. Обеспечивают плавное дистанционное регулирование выходного тока и напряжения, стабилизацию установленного режима сварки и выходных параметров при изменениях напряжения сети как при падающих, так и при жестких внешних характеристиках. Предусмотрено принудительное, воздушное охлаждение. Технические характеристики рассмотрены в

таблице 9.

Таблица 9. Технические данные выпрямителя ВДУ-506.

Климатическое исполнение и категория размещения

У3

Нижнее значение температуры окружающего воздуха, 0С

-40

Номинальный сварочный ток, А

500

Режим работы, ПВ,%
60

Пределы регулирования сварочного тока, А:

При работе с жесткими характеристиками

60-500

При работе с падающими характеристиками

50-500

Напряжение холостого хода, В

85

Номинальное напряжение питающей сети, В

220, 380

Первичная мощность, кВ. А

40

Степень защиты

IP 22

К. п. д., %
82

Габариты, мм.
620х830х1083

Масса, кг, не более

310


Также ВДУ-506 прим еняем качестве источника питания для полуавтоматической сварки в среде СО2,. Выбираем полуавтомат марки ПДО-517, как наиболее подходящий по своим техническим характеристикам к выпрямителю ВДУ-506. Сварочный полуавтомат типа ПДО-517 предназначен для дуговой сварки плавящейся проволокой в среде защитных газов изделий из малоуглеродистых, легированных сталей швами, расположенными в различных пространственных положениях. Показатели обоснования выбора: простота обслуживания, возможность регулирования скорости подачи сварочной проволоки и напряжения сварки с помощью пульта дистанционного управления, 6 м.


Подающий механизм полузакрытого типа. Внутри установлен двух роликовый редукторный привод кассета для сварочной проволоки, тормозное устройство, плата управления и электромагнитный клапан. На лицевой панели механизма имеются резисторы регулировки величины сварочного напряжения и скорости подачи сварочной проволоки. Технические характеристики рассмотрены в таблице 10.

Таблица 10.Технические характеристики ПДО-517

Напряжения питающего сети, В
220/380

Номинальный сварочный ток, А.
500

Пределы регулирования тока, А
60-500

Мощность привода, Вт
60

Скорость подачи электродной проволоки, м/ч
40-950

Диаметр электродной проволоки, мм
До 3,0

Масса, не более, кг
17

Габаритные размеры, мм.
192х375х350


Полуавтомат имеет следующие технические решения:

- управления газовым клапаном, подающим механизмом и сварочным источником от кнопки на горелке.

- плавную регулировку и стабилизаци ю скорости подачи сварочной проволоки.

- работа в двух режимах «длинные и короткие швы».

- плавно ступенчатое регулирование напряжения.

- подключение горелки производится через евроразъём.

- зубчатое зацепление подающего и прижимного роликов.

Для сварки кольцевых швов монжуса используем горизонтальный вращатель модели М31050 (рис. 8).

Вращатель предназначен для поворота изделий вокруг горизонтальной оси при автоматической электродуговой сварке под флюсом, в среде защитных газов, при наплавочных работах, а также для поворота и установки изделий в удобное положение. Вращатель состоит из устанавливаемой неподвижно передней стойки с приводом вращения, задней стойки, установленной на рельсовый путь, роликоопоры, и электрошкафа управления расположенного с рабочей стороны вращателя. Вращение крестовины передней стойки осуществляется от электродвигателя постоянного тока через червячный редуктор. Задняя стойка, состоящая из бабки с выдвижной пинолю, устанавливается на тележке, передвигаемой по рельсовому пути вручную. Пиноль задней бабки имеет механизм выдвижения с ручным приводом. Тележка снабжена двумя захватами для крепления к рельсовому пути. На горизонтальном вращателе сваривают цилиндрические, корпусные, рамные и балочные конструкции, изделие присоединяется к крестовинам с Т – образными пазами при помощи крепежных приспособлений; при необходимости используется роликовая опора. Предусмотрена установка изделий в центрах. Электроаппаратура управления размещена в отдельном шкафу. Управление кнопочное с переносного пульта.



Рисунок 8.Вращатель горизонтальный модель М31050
Техническая характеристика вращателя М31050

Момент на оси вращения, Н*м, 1000

Грузоподъемность, кг. 1000

Размеры свариваемых изделий при наличии роликоопоры,мм (LхD)

4000 х 1350

Диаметр свариваемых круговых швов, мм. 100 – 1350

Высота центров, мм 1000

Допускаемый момент центра тяжести изделий относительно

Опорной поверхности крестовины при использовании одной стойки, Н*м.

1600

Угол поворота крестовины, град. 360

Частота вращения крестовины, об/мин 0,05-2,5

Регулировка частоты вращения крестовины: плавная бесступенчатая

Ход пиноли задней стойки , мм. 170

Сварочный ток, А. не более. 1500

Ток питающей сети :

Род переменный трехфазный

Частота, Гц 50

Напряжение, В 380/220

Род тока привода крестовины: постоянный от собственного преобразователя

Электродвигатель привода вращения крестовины:

Тип П – 12

Мощность, кВт. 1,0

Частота вращения ,об/мин. 3000

Габарит (без электрошкафа), мм 6062х1250х1625

Масса (без электрошкафа), кг. 1979

Масса электрошкафа, кг. 75

Для сборки-сварки штуцера с донышком для установки в удобное положение при сварке предлагаю применить сварочный манипулятор. Модели М11050 (рис.9).

Предназначен для установки изделий в положение, удобное для сборки и вращения со сварочной скоростью при автоматической электродуговой сварке круговых швов под слоем флюса, в защитной среде инертных газов, а также при наплавочных работах.

Может быть использован для поворота изделий на маршевой скорости и установки их в положение, удобное для полуавтоматической и ручной электродуговой сварки.

Станина манипулятора сварная. В подшипниках скольжения к станине крепятся стол с механизмом вращения планшайбы и зубчатый сектор механизма наклона.

Смотрите также файлы