Пристосування для збирання-зварювання вироби Задній борт

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Зміст

Введення

1. Технологічний розділ

1.1. Аналіз технічних вимог до зварної конструкції

1.2. Характеристика матеріалу і оцінка зварюваності

    1. Обгрунтування способу зварювання і вибір зварювальних матеріалів

1.4. Розрахунок режимів зварювання

1.5. Вибір електротехнічного обладнання

1.6. Розрахунок технологічних норм часу на зварювальні операції

    1. Розрахунок норм витрати допоміжних матеріалів

2. Конструкторський розділ

2.1. Розрахунок і конструювання вузла складально - зварювального пристосування

2.2. Розрахунок елементів вузла пристосування

2.3. Опис робіт спроектованого вузла пристосування

3. Організаційна частина

3.1. Заходи по захисту навколишнього середовища

3.2. Охорона навколишнього середовища

3.3. Утилізація промислових відходів

Висновок

Список літератури

Введення

У сучасному зварювальному виробництві характерні різноманітність способів дугового зварювання, широкий масштаб їх застосування в різних галузях промисловості і залучення великої кількості робітників.

Трубопроводи, корпуси суден, вироби суднового машинобудування виготовляють із застосуванням прогресивних матеріалів і способів дугового зварювання. До останніх в основному відносяться ручне дугове зварювання покритими електродами, механізована зварювання сталей під флюсом і в вуглекислому газі, механізована зварювання в аргоні і в азоті сплавів на основі алюмінію, міді, титану.

Успіхи в розробці і виробництві покритих електродів зумовили високу продуктивність ручного дугового зварювання сталей, які не поступаються механізованої зварюванні під флюсом і в вуглекислому газі, тому цей спосіб широко застосовують в галузі. При виготовленні сталевих корпусів суден зварювання під флюсом дозволило в основному механізувати виконання швів у нижньому положенні. Однак на корпусах сучасних судів більш половини обсягу зварювальних робіт виконуються в положеннях, відмінних від нижнього. Механізація зварювання цієї групи швів значною мірою здійснюється за рахунок зварювання у вуглекислому газі електродним дротом діаметром від 0,8 до 1,4 мм.

Механізоване зварювання у вуглекислому газі отримала широке застосування при виготовленні сталевих суднових трубопроводів діаметром 22 мм і більше, приварювання до трубопроводів фланців, штуцерів. При виготовленні трубопроводів з мідно-нікелевих сплавів застосовують механізоване зварювання в азоті плавиться вольфрамовим електродом. На заводах освоєна і широко застосовується ручна аргонодуговая зварювання неплавким вольфрамовим електродом і механізована зварювання плавким електродом сплавів алюмінію та титану.

Впровадження у виробництво великої номенклатури конструкційних і зварювальних матеріалів, способів дугового зварювання зумовило необхідність дослідження впливу технології зварювання на характер випромінювання електричної дуги з метою визначення його небезпеки для органів зору, ефективності випускаються промислових засобів захисту очей і відповідності параметрів вітчизняних світлофільтрів фізіологічним особливостям органів зору.

Вище перераховані способи зварювання широко застосовуються не тільки в суднобудуванні, а й в інших галузях промисловості, що значно відрізняються один від одного у зв'язку з чим дозволяють більш повно дослідити вплив технології зварювання на випромінювання електричної дуги і визначити його інтенсивність в різних областях спектру.

На ВАТ «НефАЗ» використовують різні способи зварювання: контактна, точкова, напівавтоматична, аргонодуговая, в середовищі СО 2, ручна дугова і так далі.

Даними способами зварювання виготовляють різні конструкції, цистерни, вахтові автобуси, автобуси, причепи і так далі. Для виготовлення будь-яких звареного виробу використовують пристрої, що забезпечують надійне закріплення деталей, швидку і точну установку по упорах в заданій послідовності і повинно бути зручно в експлуатації, які можуть бути ручними, механізованими і автоматизованими.

Використання пристосування підвищить продуктивність праці, скоротить час виробництва зварної конструкції, підвищить якість збірки-зварювання, полегшить працю робітника.

Метою курсового проекту є спроектувати пристосування для збирання-зварювання вироби «Задній борт».

1. Технологічний розділ

1.1 Аналіз технологічних вимог до зварної конструкції

Для виконання курсового проекту запропонована зварна конструкція "Задній борт", яка кріпиться на платформу Камаза. Дана зварна конструкція може експлуатуватися в різних кліматичних умовах, піддається динамічним і вібраційних навантажень при її експлуатації і статичним навантаженням від власної ваги.

Дана зварна конструкція "Задній борт" відноситься до 2 класу відповідальності, ОСТ 23.2.429 - 80, до неї пред'являють такі вимоги:

1. не допускаються дефекти тому з-за них зварна конструкція стає крихкою.

2. гарячі і холодні тріщини не допускаються;

3. підрізи основного металу допускаються, якщо глибина підрізу не перевищує 10% товщини зварюваних деталей, але не більше оного мм;

4. перед приварюванням до осі виробляють наплавлення електродами, для того щоб забезпечити високу зносостійкість.

5. зварна конструкція повинна бути розрахована на статичну і втомну міцність;

6. жорсткості, міцності, пластичності.

7. непровари допускаються в стикових швах при зварюванні на вазі і неможливості підварки з зворотної сторони шва і в кутових швах, якщо дефектний ділянка не перевищує 20% товщини шва 10 мм. і не більше 2 мм при товщині 10 мм;

8. газові пори не допускаються;

9. не допускається висота напливу більш 30% висоти шва. Загальна протяжність напливу не повинна перевищувати 20% довжини шва;

10. прожоги не допускаються.

Малюнок 1 - Виріб "Задній борт"

Таблиця № 1

поз.

Найменування деталі

Кількість, шт.

1

Панель заднього борту

1

2

Стійка крайня

2

3

Стійка середня

2

4

Обв'язка

2

5

Петля навішування

4

6

Втулка

2

7

Пластина

2

1.2 Характеристика матеріалу і оцінка зварюваності

В якості основного матеріалу для виготовлення виробу "Задній борт" застосуємо конструкційну середньовуглецевих якісну сталь - сталь 35 ГОСТ 1577-93, так як зварювальний вузол складної форми. Сталь 35 схильна до утворення тріщин, тому рекомендується проводити зварювання з попереднім і супутнім підігрівом до 100-250 ° С.

Таблиця № 2 - Хімічний склад

Хім.

Елем.

C,%

Si,%

Mn,%

Cr,%

S,%

P,%

З U,%

Ni,%

As,%

Утримуючі.

0,3-040

0,17-0,37

0,50-0,80

0,25

0,04

0,035

0,25

0,25

0,08

Таблиця № 3 - Механічні властивості

ГОСТ

Стан поставки

Перетин

б

МПа

б 5

ψ

НВ не більше





%


1577-93

Листи оттоженние або високоопущенние

80

не менше

-




480

22

-



Смуги нормалізовані або гарячекатані

6-25

530

20

45

-

При роботі з цим матеріалом необхідно зробити оцінку зварюваності металу.

Зварюваністю називається здатність металу або поєднання металів утворювати при встановленій технології зварювання з'єднання, що відповідає вимогам, обумовленим конструкції та експлуатації виробу.

Основним елементом у вуглецевих конструкційних сталях є вуглець. Зі збільшенням кількості вуглецю в сталі підвищується її міцність і твердість, зменшується пластичність і в'язкість. Марганець і кремній підвищують міцність і твердість, і сприяє загартовуванню сталі.

За зварюваність сталі умовно поділяються на 4 групи:

а) I - хорошосваріваемие, сталі з еквівалентним вмістом вуглецю С екв. ≤ 0,25%

б) II - задовільно зварюються, сталі з еквівалентним вмістом З екв. ≥ 0,25-0,35%

в) III - обмежено зварюються, сталі з еквівалентним вмістом З екв. ≥ 0,35-0,45%

г) IV-погано зварюються, сталі з еквівалентним вмістом З екв. ≥ 0,45%.

Еквівалентна змісту вуглецю визначається за формулою:

З ек. = С + Mn/20 + Ni/15 [2] стор.258 (1)

де, С, Мn, Ni - хімічні елементи,%.

Визначаємо еквівалентне вміст вуглецю для 09Г2С:

Се = С + [2] стор.258 (4)

Прийняті числові значення символів:

С = 0,32%;

Mn = 0,5%;

Ni = 0,25%;

Сг = 0,25%.

Рішення:

Се %.

Сталь 35 відноситься до 2 групі зварюваності, так як у неї С ек. <0,35%, тобто для отримання якісних зварних з'єднань необхідний підігрів, подальша термообробка.

1.3 Обгрунтування способу зварювання і вибір зварювальних матеріалів

Для виготовлення зварних конструкцій застосовують зварювання плавленням і тиском. Отже, для виробу "Задній борт" прийнятна зварювання плавленням: ручна дугова зварка, електрошлакове зварювання, електронно-променева зварювання, напівавтоматичне зварювання в середовищі захисних газів і під шаром флюсу, автоматичне зварювання.

Ручна дугова зварка має технологічні властивості, що забезпечують швидке запалення стійке горіння і малу чутливість до зміни довжини дуги в певних межах, швидке запалення дуги після погашення, потрібне проплавлення основного металу. Але для зварювання даної конструкції не рекомендується, тому що в процесі зварювання в металі шва утворюються велика кількість шкідливих речовин через погану захисту зварювальної ванни і великої витрати зварювального матеріалу (недогарок та ін.)

Напівавтоматичне зварювання під шаром флюсу враховуючи дану конструкцію застосовувати не доцільно.

Напівавтоматичне зварювання в середовищі захисного газу найбільш застосовна для даної конструкції. В якості захисного газу використовуємо вуглекислий газ (СО 2).

Сутність даного способу зварювання електрична дуга і розплавлений метал, захищений від впливу кисню й азоту зона захисного газу.

Переваги напівавтоматичного зварювання в середовищі вуглекислого газу:

1. простота процесу зварювання;

2. можливість виконання швів у різних просторових положеннях;

3 механізація процесу за рахунок автоматичної подачі зварювального дроту в зону розплавлювання основного металу;

4. невеликий обсяг шлаків, що дозволяє отримати шви високої якості;

5. можливість з'єднання металів різних товщин;

6. підвищення продуктивності праці;

Захист зварювальної ванни здійснюється вуглекислим газом, який в нормальних умовах являє собою безбарвний газ з ледь відчутним запахом. Вуглекислий газ, призначений для зварювання повинен відповідати ГОСТ 8050-85. Цей газ дешевше, наприклад, ніж гелій, аргон, і інші, забезпечує гарний захист шва. Вуглекислий газ випускається двох сортів залежно від чистоти.

І сорт-вміст вуглекислого газу не менше 99,5%

ІІ сорт-вміст вуглекислого газу не менше 90%.

Найбільш відповідний сорт для зварювання даного вироби - І, де СО 2 = 99%, виходить шов хорошої якості і менше втрат на розбризкування.

В якості захисного газу при зварюванні вироби «Задній борт» застосовуємо вуглекислий газ СО 2 першого сорту, вміст чистого газу за обсягом не менше 99,5%.

Зварювання в СО 2 зазвичай виконують на постійному струмі зворотної полярності плавиться. Зварювальний струм і діаметр електродного дроту вибирають в залежності від товщини металу, що зварюється і розташування шва в просторі. Величина зварювального струму визначає глибину проплавлення і продуктивність процесу зварювання.

Одним з важливих параметрів режиму зварювання в СО 2 є висока продуктивність процесу. Вимоги до якості збірки і підготовки деталей під зварювання в СО 2: зварювальний дріт (08-2,5) мм повинні відповідати ГОСТ 14771-76.

При напівавтоматичному зварюванні в середовищі захисних газів застосовуються зварювальний дріт і захисний газ.

У залежності від призначення застосовується дріт зварювальний суцільного перерізу і порошковий, наплавочний суцільного перетину. По виду поверхні низьковуглецевий і легована дріт підрозділяється на неомедненную і обміднений. Дріт може виготовлятися із сталі, виплавленої електрошлаковим або вакуумно-дуговим переплавом або вакуумно-індукційних печах.

Дріт зварювальний, застосовувана при зварюванні у вуглекислому газі повинна відповідати ГОСТ 2246-70. Поверхня дроту повинна бути чистою і гладкою, без тріщин, розшарувань, іржі, окалини, масла та інших забруднень, не повинна мати різких перегинів щоб уникнути заїдання її в спіралі гнучкого шланга власника.

Розглянемо характеристики зварювального дроту Св 08Г2С ГОСТ 2246-70. Її застосовують для виготовлення конструкції з низьколегованих сталей з підвищеними вимогами до металу шва по ударної в'язкості при негативній температурі.

Таблиця № 4 - Хімічний склад наплавленого металу

Хім.елемент

С%

Si%

Mn%

Мо%

S%

P%

Зміст

0,12

0,75

1,9

0,65

0,07

0,027

Таблиця № 5 - Механічний склад металу шва

δ в

δ m

δ 5

ψ

КС U

КС V

МПа

%

Дж / см при t ° С



20

-20

943

777

15,5

-

109

-

Дріт Св 08Г2С ГОСТ2246-70 застосовують також для зварювання конструкції з легованої сталі підвищеної і високої міцності з тимчасовим опором розриву 690-980 МПа, зварювання може виконуватися у всіх просторових положеннях.

Розглянемо також зварювальний дріт Св-12Х13 ГОСТ3456-70. Її застосовують для зварювання конструкцій з хромистих сталей і наплавленні ущільнювальних поверхонь сталевої арматури.

Таблиця № 6 - Хімічний склад наплавленого металу

З

Si

Mn

Mo

Ni

Cr

S

P

0,13

0,62

0,86

-

0,42

12,2

0,013

0,023

Таблиця № 7 - Механічні властивості металу шва

δ в

δ m

δ 5

ψ

КС U

КС V

МПа

%

Дж / см при t ° С



20

-20

650

431

20,3

-

103

-

З вище запропонованих дротів застосовуємо зварювальний дріт Св 08Г2С тому що дана дріт застосовується для зварювання конструкції з легованої сталі підвищеної і високої міцності з тимчасовим опором розриву 690-980 МПа, сварка може проводиться у всіх просторових положеннях. Також М n і Si позитивно впливають на властивості металу шва - компенсують додаткове окислення металу при зварюванні і утворення пор.

1.4 Розрахунок режимів зварювання

Вибір режиму зварювання у вуглекислому газі залежить від товщини металу, що зварюється, типу звареного з'єднання і положення шва в просторі.

До основних параметрів режиму зварювання відносяться

а) сила зварювального струму (Iсв, А);

б) напруга на дузі (Uс, В);

в) діаметр електродного дроту (d ел, мм);

г) витрата вуглекислого газу (q зг, л / хв);

д) виліт електрода (Lел, мм);

е) швидкість зварювання (Vс, м / ч);

а) - таврового з'єднання Т1-Δ4; б) - кутове з'єднання У4-Δ4

Малюнок 2. Геометричні параметри зварних швів

Зробимо розрахунок режимів зварювання:

Визначаємо розрахункову довжину проплавлення за формулою:

hp = (0.4 ÷ 1.1) K [8], стор 12 (1)

де, К-катет шва, мм.

Прийняті числові значення символів:

К = 8мм

Рішення:

hp = 0.75 * 8мм = 6мм.

Площа поперечного перерізу шва за один прохід приймаємо:

F н = 51,7 г / см 3

Визначаємо діаметр електронної дроту за формулою:

d ел = 4 √ hp ± 0.05 hp [8] стор 12 (2)

Рішення:

d ел = 4 √ 6мм ± 0.05 * d ел = 1,57 мм ± 0,3 мм = 1,6 мм

Приймаються середнє значення діаметра електродного дроту d ел = 1,6 мм.

Виконуємо розрахунок швидкості зварювання за формулою:

υ св = К v (hp 1.75 / ℓ 3.36) [8], стор 12 (3)

= К √ 2 [8], стор 13 (4)

де К v - Коефіцієнт, що враховує швидкість зварювання;

ℓ-ширина шва, мм.

Прийняті числові значення:

До v = 1120

Рішення:

= 8мм * √ 2 = 11,3 мм;

υ св = 1120мм (6 1.75 мм/11, 3 3.36 мм) = 74,6 м / ч.

Приймаються швидкість зварювання 75м / ч.

Визначаємо силу зварювального струму за формулою:

I св = Ki (hp 1.31 / ℓ 1.07) [8], стор 13 (5)

де Ki - коефіцієнт, що враховує щільність струм

прийняті числові значення

Ki = 460

Рішення:

I св = 460 * (6 1.31 мм/11, 3 1,07) = 359А

Приймаються силу зварювального струму 360А

Визначаємо напругу зварювальної дуги за формулою:

U св = 14 +0,05 * I св [8], стор 13 (6)

Рішення:

U св = 14 +0,05 * 360А = 32В

Приймаються U св = 32В

Визначаємо виліт електродного дроту за формулою:

ел = 10 ± 2 * d ел [8], стор 14 (7)

Рішення:

ел = 10 * 1,6 мм +2 * 1,6 мм = 16мм +3,2 мм = 19,2 мм

ел = 10 * 1,6 мм-2 * 1,6 мм = 16мм-3, 2мм = 12,8 мм

Визначаємо швидкість подачі електродного дроту за формулою:

υ ел = 0,53 * I св / d ел +6,94 * 10 -4 (I св / d ел 3) [8], стор 15 (8)

Рішення:

υ ел = 0,53 * 360А / 1,6 мм +6,94 * 10 -4 (360А / 1,6 3 мм) = 119,3 м / год

Приймаються υ ел = 120м / год

Визначаємо оптимальний витрата захисного газу за формулою:

g 3.2 = 3,3 * 10 -3 * I св 0,75 [8], стор 15 (9)

Рішення:

g 3.2 = 3,3 * 10 -3 * 360 0,75 = 0,25 л / хв.

1.5 Вибір електротехнічного обладнання

Велике значення при зварюванні має зварювальне обладнання. Яке має забезпечувати високу якість зварного з'єднання.

Для виконання зварювання існують різні види джерел живлення: генератори, трансформатори, випрямлячі.

Традиційним джерелом змінного струму є зварювальний трансформатор. Джерелом постійного струму є випрямляч, який сконструйований на базі трансформатора та напівпровідникового випрямляча. Широке поширення отримали також інверторні джерела струму, які застосовуються для зварювання як на змінному, так і на постійному струмі.

Вимоги до виду зовнішніх характеристик визначається такими показниками зварювального процесу, як тип електрода (плавиться, не плавляться); характер середовища, в якій відбувається зварювання (відкрита дуга, дуга під флюсом, в захисних газах); ступінь механізації (ручна, механізована, автоматичне зварювання) ; спосіб регулювання режиму горіння дуги (саморегулювання, автоматичне регулювання напруги дуги).

При механізованої зварюванні в середовищі СО 2 і при автоматичному зварюванні під флюсом при постійній швидкості подачі електродного дроту застосовують джерела живлення з жорсткими вольтамперних характеристик (ЖВХ). У цьому випадку джерело живлення працює як регулятор робочої напруги, яке регулюється в заданих межах за умови заданої величини сили зварювального струму. Регулювання напруги при ЖВХ може бути плавним, ступінчастим і змішаним. Величина зварювального струму визначається швидкістю подачі електродного дроту, а джерело живлення задає напругу дузі і забезпечує саморегулювання довжини дуги.

Для напівавтоматичного зварювання в середовищі захисних газів в якості джерела живлення можна запропонувати такі напівавтомати, як УСП-180 і ДУГА-315.

Розглянемо їх характеристики і призначення.

Зварювальний напівавтомат УСП 180.

Призначений для зварювання низьковуглецевих сталей у середовищі вуглекислого газу автоматично подаються плавиться. Поєднання надійного, потужного джерела живлення і пристрою подачі дроту в єдиному корпусі на колесах - перевага даного напівавтомата.

Таблиця № 8

Назви характеристик

Числове призначення

Напруга живлення мережі, В

Максимальний зварювальний струм, А

Регулювання зварювального струму

Товщина зварюваність металу, мм

Швидкість подачі зварювального дроту, м / год

Захисний газ

Режим зварювання

Номінальний режим роботи, ПН%

Діаметр електродного дроту, мм

Габарити, мм

Маса, кг

380

180

Ступенева

1 ... 6


120 ... 960

Вуглекислота

Постійні, переривчастий

60

0,8 ... 1,2

750х530х670

105

Зварювальний напівавтомат ДУГА 315 призначений для зварювання конструкцій алюмінію і його сплавів товщиною 2-14мм, низьковуглецевих і низьколегованих сталей товщиною 0,8-16мм, і нержавіючих сталей 0,8-20мм, з використанням захисних газів аргону, гелію, вуглекислого газу та ін плавиться в будь-яким просторових положеннях.

Таблиця № 9

Назви характеристик

Числове призначення

Напруга живлення мережі, В

Максимальний зварювальний струм, А

Номінальний зварювальний струм, А

Межі регулювання зварювального струму, А

Габарити, мм

Маса, кг

380

410

315


50 ... 410

750х530х670

130

Вибираємо напівавтомат ДУГА 315 т.к. підходить за технічними параметрами та режимами зварювання.

1.6 Розрахунок технологічних норм часу на зварювальні операції

Під технологічними нормами часу розуміють тривалість часу, необхідного для доповнення операції в умовах, для неї передбачених.

Для визначення норми часу на зварену конструкцію необхідні вихідні дані.

Вихідні дані:

Тип шва - Т1, У4

Товщина металу - 10мм.

Діаметр варильної дроту - 1,6 мм.

Довжина шва -1,286 мм.

Умови роботи - стаціонарне

Маса вузла 10кг.

Кількість виробів - 1 шт.

Робота - проста

Положення шва - нижнє

Таблиця № 10 - Норма часу на таврові і кутові шви

п / п

Назву роботи і тип

виробництва

картки

позиції


Час, хв.

Значення коеф.

1

2


3

4

5

6

Встановлення та зняття вироби

Обмазка вручну оклошовной зони спецрозчином

Зварювання

Зачистка оклошовной зони від бризок

Тип виробництва - серійне

Підготовчо - заключний час

82,13 а

74,1 а

6,10 д

75,6 г

-

86,6 а

0,58

0,43

8,5

0,61

-

17,0

-

-

-

-

1,2

-

Штучний час визначається за формулою:

Т шт = (Т НШ * L + Т ві) К 1 - n [9], стор 6 (10)

де Т шт - час, пов'язаний зі швом, хв

L - довжина шва, м.

Т ві - час що з виробом, хв.

К - коефіцієнт, що враховує умови роботи

Прийняті числові значення символів

Т ві = 0,58 хв.

L = 1,286 м v.

Т НШ = 9,54 хв.

До = 1,2

Рішення:

Т шт = ((8,5 +0,43 +0,61) * 1,286 +0,58) * 1,2 = 15,42 хв.

Визначаємо норму часу на зварювання вироби за формулою:

Н вр = Т шт + Т пз / n [9], стор 6 (11)

де Т пз - підготовчо - заключний час, хв.

n - кількість виробів, шт.

Прийняті числові значення символів:

Т пз = 17 хв.

n = 1 шт

Рішення:

Н вр = 15,42 +17 / 1 = 32,42 хв.

1.7 Розрахунок норм витрат допоміжних матеріалів

Технічна норма витрат матеріалів є мінімальна кількість матеріалів необхідне для виготовлення виробу відповідно до проекту.

Норми витрати матеріалів повинні бути прогресивними, відповідати сучасному рівню зварювальної техніки і технології. Прогресивність норм витрат матеріалів закладається в стадії проектування зварювальної конструкції. І розробка технологічного процесу її виготовлення раціональне конструкторське-технологічними рішеннями, що забезпечують мінімальну масу на плавленого металу і високу економічність методів зварювання, пайки, різання, наплавлення.

Допоміжні зварювальні матеріали забезпечують протікання процесів зварювання, паяння, наплавлення, різання, визначаючи якість отримуваних з'єднань і заготовок.

Допоміжним зварювальним матеріалом відносяться електроди, присадні матеріали, захисні гази, флюси.

Розрахунок норм проводиться за довідниками, директивним матеріалами, інструкцій на підставі креслень вироби та технологічного процесу і його виготовлення.

Для різних методів електродугового зварювання норма Н е (кг) електродів і електродного дроту визначається твором питомої норм витрати q е (кг / м) на довжину шва L (м).

Н е = q е * ℓ, кг [8], стор 20 (12)

Питому норму витрат матеріалів визначаємо за формулою:

q е = К р * m n [8], стор 20 (13)

де, К р - коефіцієнт витрати, що враховує втрати електродного дроту;

m n - Маса наплавленого металу, кг / м.

Масу наплавленого металу визначаємо за формулою:

m n = Ρ F н * 10 -3, кг / м [8], стор 20 (14)

де ρ - щільність наплавленого металу шва, г / см 3;

F н - площа поперечного перерізу, мм 2;

Прийняті числові значення Кр = 1,15.

Витрата захисного газу Н 2 при зварюванні в СО 2 визначається за формулою:

Н 2 = Q 2 * ℓ + Q дод, л [8], стор 21 (15)

де Q 2 - питома норма витрати газу на 1м шва, л.

ℓ - довжина шва, м

Q доп - додаткова витрата газу на підготовчо - заключні операції, л.

Питома норма витрати газу визначаємо за формулою:

Q 2 = q 2 * t o [8], стор 21 (16)

де q 2 - оптимальний витрата газу, л / хв. За ротометру.

t o - час зварювання одного металу шва, хв.

Додатковий витрата газу визначаємо за формулою:

Q доп = t пз * q 2 [8], стор 21 (17)

де t пз - підготовчо заключний час, хв.

Прийняті числові значення:

t пз = 17,0 хв

q 2 = 0,25 л / хв.

Визначаємо основний час зварювання за формулою:

t o = F н * ρ * 60 / I св * α н [8], стор. 22 (18)

де α н - коефіцієнт наплавлення, г / А * год

Прийнято числові значення символів:

α н = 8 ÷ 12г / А * год

F н = 51,7 мм 2

I св = 360А

ρ = 7,8 г / см 3

Рішення:

t o = 51.7 * 7.8 * 60/360 * 8 = 8.4мін

Знаходимо питому норму витрати газу:

Q 2 = 7.25 * 8.4 = 60.9л

Розраховуємо додаткову витрату газу:

Q доп = 17,0 хв * 0,25 = 4,25 л

Розраховуємо витрата СО 2

Н 2 = 60,9 * 1,286 +4,25 = 82,6 кг

Знаходимо розрахункову масу наплавленого металу

m н = 7,8 * 51,7 * 10 -3 = 0,4 кг / м

q е = 1,15 * 0,4 = 0,46 кг / м

Н е = 0,46 кг / м * 1,286 м = 0,6 кг

2. Конструкторський розділ

2.1 Розрахунок і конструювання вузла складально-зварювального пристосування

Зварні будівельні металоконструкції виготовляються на спеціалізованих заводах, будівельних і монтажних майданчиках, виробничих майданчиках, виробничих базах монтажних організацій. При серійному і масовому виробництві конструкцій на спеціалізованих заводах широко застосовують комплексно-механізовані й автоматизовані лінії, складально-зварювальні установки та інше типове і спеціалізоване обладнання.

Монтаж складальних залізобетонних і металевих конструкцій передбачає їх укрупнення, підйом, тимчасове закріплення, вивірку встановлених елементів, зварювання випробуванням. Все це так само вимагає застосування різних складально-зварювальних пристосувань, спеціалізованого зварювального обладнання, домкратів, постаментів, опор, підвісок і т.д.

Складально-зварювальними пристроями називаються додаткові технологічні пристрої для устаткування, що використовуються для виконання операцій складання під зварювання, зварювання, термічного різання, паяння, наплавлення, усунення або зменшення деформації напружень, а так само контролю.

Складально-зварювальні пристосування бувають ручними, механізованими і автоматизованими. За приводу пристосування діляться на пневматичні, гідравлічні, ручні, електромеханічні та ін

Складально-зварювальні пристосування класифікуються за кількома ознаками:

- По виконуваних операцій технологічного процесу в зварювальному виробництві - пристосування для розмітки, термічного різання, складання під зварювання, зварювання і для контролю;

- За видом обробки та методу зварювання - пристосування для електродугового зварювання, електрошлакового зварювання, контактного зварювання, наплавлення, пайки та ін;

- За ступенем спеціалізації-пристосування спеціальні, універсальні, переналагоджувані, спеціалізовані;

- За рівнем механізації і автоматизації - пристосування ручні, механізовані, напівавтоматичні та автоматичні;

- За видом установки-пристосування стаціонарні, пересувні, переносні;

- За необхідності і можливості повороту - поворотні і неповоротні;

- За джерелами енергії привода обертання, переміщення, затиснення деталі-пристосування пневматичні, гідравлічні, електромеханічні та ін

Застосування складально-зварювальних пристосувань дозволяє зменшити трудомісткість роботи, підвищити продуктивність праці, скоротити тривалість продуктивного циклу, поліпшити умови праці, підвищити якість продукції, розширити технологічні можливості зварювального обладнання, сприяє підвищенню комплексної механізації і автоматизації виробництва.

До конструкцій складально-зварювальних пристосувань пред'являється цілий ряд вимог:

- Зручність в експлуатації;

- Забезпечення заданої послідовності складання і накладення швів відповідно до розробленого технологічним процесом;

- Забезпечення заданої якості зварного вироби;

- Забезпечення складання всієї конструкції з однієї установки, найменшого числа поворотів при складанні і прихватки, вільного знімання зібраного вироби;

- Технологічність деталі і вузлів пристосування, а також застосування пристосування в цілому;

- Використання механізмів для завантаження, подачі та встановлення деталей, зняття, виштовхування і викидання зібраного виробу.

Пристосування має бути ремонтоспособность, безпечним в експлуатації, мати достатньо високий термін служби, для цього слід передбачити можливість заміни швидко зношуються деталей і відновлення необхідної точності пристосування.

Базування називають визначення положення деталей у виробі відносно один одного або вироби щодо пристосування, робочого інструменту, технологічності зварювального обладнання.

Настановної базою слід вважати кожну поверхню деталі, якої вона стикається з установочними пристосування.

Будь-яке тверде тіло має 6 ступенів свободи: переміщення у напрямку трьох координатних осей x y z і обертання щодо цих же осей wx, wy, wz. Для базування будь-якої деталі потрібно виконувати правило 6 точок: щоб зрадити деталі в повніше певне положення в пристосуванні, необхідно і достатньо мати 6 точок опори, які позбавляють деталь всіх 6 ступенів свободи.

Силою замикання за допомогою притисків передбачають для попередження зсуву деталей у результаті температурного розширення металу від випадкових навантажень і від власної маси.

При установки деталь не допустимо використовувати більше 6 опорних точок. Зайві опорні точки перешкоджають правильної установки деталі, при закріпленні її, положення порушується.

Поверхня деталі з трьома опорними точками називаються головною базує; бокова поверхня - направляючої; торцева поверхня з однією точкою - наполегливою.

В якості головної базує поверхні бажано вибирати, що має найбільші габаритні розміри, а в якості направляючої-поверхні найбільшою протяжності.

Виконуємо базування деталі виходячи з вище зазначених вимог до пристроїв.

В складально-зварювальному пристосуванні найчастіше застосовується притиски з механічним, пневматичним, гідравлічним, магнітним або електромеханічним приводом.

За рівнем механізації затискачі ділять на:

- Ручні - працюючі від м'язової сили робітника;

- Механізовані - працюючі від силового приводу, керованого вручну;

- Автоматизовані - здійснюють затиск і закріплення деталей та вузлів без участі робітника.

Різні конструкції затискачів мають різний час спрацьовування і закріплення (відкріплення) деталей.

Закріплюються деталі повинні знаходитися в рівновазі під дією всіх сил затиску, а також сил, що виникають у процесі зварювання, і реакції опор.

Для задоволення вищеописаних вимог мною було спроектовано пристосування, що фіксує складальні деталі в єдиний вузол і фіксує їх від переміщень при складанні зварюванні вироби «Задній борт» механічними упорами і опара.

Використання спеціальної складально-зварювальної оснастки дозволяє підвищити продуктивність праці, забезпечити точність складання-зварювання й поліпшити якість виготовляється вузла. У даному проекті для виготовлення виробу «Задній борт» застосовується спеціалізована оснастка, метою, якої є забезпечення правильного розташування деталей вузла, що збирається. Пристосування являє жорсткий каркас у вигляді поперечок коробчатого перетину, на яких розташовані упори, фіксатори і притиски. При складанні деталі встановлюють в пристосуванні вручну і по черзі, зафіксувавши їх ручними притисками, які забезпечують необхідну точність даної конструкції.

У нашому конкретному випадку застосування пневмопріжімов не доцільно, зважаючи на не великий виробничої програми.

Дане пристосування дуже компактно, зручно в експлуатації, зручно, і легко переналагоджуване.

Виходячи з перерахованих вище вимог, зробимо базування вироби «Задній борт» з урахуванням опорних і фіксуючих елементів пристосування.



Малюнок 3 - Базування вироби «Задній борт»

2.2 Розрахунок елементів вузла пристосування

Затискні механізми призначаються для закріплення встановлених у пристосуванні, деталі, заготовок, складальних одиниць і повинні відповідати ряду вимог.

1. Затискний зусилля повинне додаватися в обраній точці і мати напрямок, вказаний у схемі закріплення. Як правило, затискачі розташовуються над опорами або в близи них. Вони не повинні створювати перекидаючого моменту.

2. Затискні механізми повинні розвивати заданий розрахункове зусилля для надійного закріплення деталі.

3. Розрахунок елементів затискачів повинен здійснюватися за заздалегідь обраному або розрахованим зусиллю, що розвивається затиском, а не на оборот.

4. Затискачі не повинні порушувати задане положення деталі, псувати їх поверхні і викликати деформування.

5. Притиски повинні бути швидкодіючими.

6. Затискні механізми повинні бути зручними і безпечними в роботі.

Для складання зварювання вироби «Задній борт» застосовуються ручні важільні притиски. Для збільшення зусиль у 3-7 разів застосовуються прості шарнірно-важільні притиски.

Ручний притиск діє за рахунок переходу важелів через мертву точку (четирехшарнірних схема).

Притиск складається зі стійки 1, на якій шарнірно закріплені рукоятка 3-на осі 2 і важіль 7 на осі 6. Руків'я і важіль зв'язані між собою планками 4, що сидять на осях 5 і 11. На кінці важеля 7 закріплений натискною гвинт 8, довжина якого регулюється гайками 9.

При русі рукоятка вліво планки 4 натискають на важіль 7 і гвинт 8 закріплює деталі. При зворотному русі рукоятки важіль, обертаючись навколо осі 6, відводить гвинт і звільняє деталі.

У закріпленому стані поздовжня вісь рукоятки повинна перейти у вертикальне положення. Надійне закріплення деталі забезпечується розташуванням ручки 3 під невеликим кутом до планки 4. подальший хід рукоятки обмежується стопором 10.



Малюнок 4. Ручний притиск



За допомогою важеля змінюють величину і напрямок переданої сили, здійснюють одночасне і рівномірне закріплення заготовки.



Малюнок 5. Схема дії сил



З силового багатокутника наближено:



[2] стор 34 (18)



при l 1 <l 2 S ≈ 0,96 N +0,4 Q;

Плече l 1 = 150 мм



Плече l 2 = 200 мм



Сила затиску Q = 5 кН



Підставляючи значення S в рівняння рівноваги, отримаємо з вищевказаного умови:



[2] стор 34 (19)



Радіус кола тертя . Значення можна брати 0,18-0,20.

Радіус кола = 25 мм



.



З отриманих залежностей видно, що для зменшення втрат на тертя потрібно зменшити радіус осі і плеча



* Мм





2.3 Опис роботи спроектованого вузла пристосування

Збірка-зварювання вироби виконується за технологічним процесом в такій послідовності;

1. Встановити в пристосування по упорах підставу.

2. Встановити на підставу по упорах: опору; щоку - 2 шт., Затиснути ручними притисками і прихопити.

3. Встановити по розмітці згідно ескізу на підставу косинки-4шт. Прихопити в 2 місцях кожну косинку.

4. Звільнити вузол від притисків і провести доварку зварювального вузла.

5. Зняти зварювальний вузол з пристосування, розгорнути на 180 º і встановити на цехову підставку.

6. Провести Обварку вузла.

3. Організаційна частина

3.1 Заходи по захисту навколишнього середовища

Найбільш ефективною формою захисту природного середовища від викидів промислових підприємств є розробка та впровадження безвідходних і маловідходних технологічних процесів у всіх галузях промисловості.

Безвідходна технологія - це активна форма захисту навколишнього середовища від шкідливого впливу, яка представляє собою комплекс заходів технологічних процесів від обробки сировини до використання готової продукції, в результаті чого скорочується до мінімуму кількості шкідливих викидів.

До пасивних методів захисту відносять пристрої та системи навколишнього середовища, які застосовують для очищення вентиляційних і технологічних викидів від шкідливих домішок; розсіювання їх в атмосфері; очищення стічних вод; глушіння шуму зменшення рівнів інфразвуку, ультразвуку та вібрацій на шляхах їх розповсюдження; екранування джерел енергетичної забруднення навколишнього середовища; поховання, ліквідації та знешкодження токсичних та радіоактивних відходів.

Можна виділити два основних напрями щодо забезпечення чистоти атмосфери від забруднень «скорочення кількості викиду шкідливих речовин і їх знешкодження».

Широко застосовують газо, пилу - і туманно-вловлюють апарати і системи.

Забруднення, що надходять у навколишнє середовище можуть бути, природного та антропогенного походження. До природних джерел належать пилові бурі, вулканічні виверження, космічний пил, лісові пожежі, та ін до джерел антропогенного впливу на навколишнє середовище відносяться викиди промислових підприємств, транспортно-енергетичних систем і ін

Пропонується на даному виробництві використовувати декілька заходів для зменшення негативного впливу роботи підприємства на навколишнє середовище:

1. загальноцехових система витяжки з вбудованими в неї фільтрами та зворотного подачею в цех свіжого повітря;

2. витяжка з місця зварювання, яка здійснюється за допомогою керуються безпосередньо на відстані 30-50 см від місця горіння дуги. Ці рукави майже повністю поглинають відходи горіння зварювальної дуги;

3. надійна система утилізації та переробки промислових відходів, щоб уникнути грунту важкими металами та їх оксидами;

4. висаджування зелених насаджень;

5. для зменшення шуму застосовують екрани, кожухи і глушники.

Важлива роль у справі охорони навколишнього середовища відводяться організаційним заходам і архітектурно - планувальним рішенням: виведення промислових підприємств з великих міст і споруд нових у малонаселених районах з малопридатними для сільського господарства; раціональна планування міської забудови; встановлення санітарно-захисних зон навколо підприємств.

3.2 Охорона навколишнього середовища

Промислові відходи по суті є продуктами незавершеного виробництва, оскільки вони в більшості випадків являють собою недовикористаної сировину. З економічної точки зору виправдане комплексне розміщення різних виробництв з метою використання відходів однієї промисловості в якості сировини для іншої.

Оскільки зварювальних і лакофарбових цехах стічні води мають у своєму складі кислоти, масло продукти, механічні домішки і т.д. До складу стічних вод входять побутові стійки, атмосферні, стічні води, які утворюються в результаті змило забруднень, наявних на території підприємства. Для запобігання потрапляння забруднених стічних вод у навколишнє середовище на підприємствах вводять багатоступеневу очищення води і багатогранне її використання.

У процесі виробництва утворюються тверді промислові відходи у вигляді брухту, стружки, шлаків, окалини, зали, пилу та сміття. Щоб ці відходи не потрапляли в грунт і атмосферу їх піддають переробці і використовують повторно.

Важливе значення практичний в усіх галузях промисловості мають вирішення проблеми поліпшення якісних характеристик споживаних матеріальних ресурсів, їх комплексної переробки, тому що зниження рівні матеріальних витрат у цілому по промисловості на 1% призводить до зниження загальних витрат виробництва більше, ніж на 0,7%. Все це свідчить про визначальний вплив матеріальних витрат на рівень собівартості продукції.

Один з найбільш важливих шляхів раціонального використання матеріальних ресурсів є їх комплексна переробка. При цьому виняткове місце відводиться питанням збору, зберігання і переробки виробничих відходів, що містять певну кількість як корисних, так і шкідливих для навколишнього середовища речовин.

Відходами виробництва вважається залишки сировини матеріалів, напівфабрикатів, які утворилися при виробництві продукції або виконання робіт і втратили свої споживчі властивості.

3.3 Утилізація промислових відходів

Відходами виробництва є залишки сировини, матеріалів, хімічних сполук, освіта при виробництві продукції або виконанні робіт і утрачивание повністю або частково вихідні споживчі властивості.

Відходи виробництва і споживання є вторинними матеріальними ресурсами, які в даний час можуть повторно використовуватися в народному господарстві.

Охорона природи, водних ресурсів, а так само для утилізації містяться відходів цінних речовин і компонентів у світовій практиці ведуться розробка і широке впровадження різних технологій механізованого знешкодження та переробки відходів. Вибір методу знешкодження та переробки відходів для конкретного міста визначається необхідністю, в першу чергу, оптимального рішення, проблем охорони природного середовища і здоров'я населення з урахуванням економічної ефективності, раціонального використання земельних ресурсів.

Найбільш велике поширення отримали складування на полігоні, спалювання, переплавлення, біотермічні компостування.

Утилізація відходів на підприємстві ВАТ «НЕФАЗ».

Цех з утилізації та переробки промислових відходів можна назвати головним санітаром заводу, тому що тут за допомогою унікальних біохімічних очисних споруд очищають всі промислові стоки підприємств. Очищені стоки повертають у систему водопостачання підприємства.

Комплекс застосовуваних методів включають біохімічну обробку стічних вод, Сульфат бактерій, озонування, відстоювання стічних вод в тонкошарових відстійниках, фільтрування освітлених вод через фільтри, термічну обробку відпрацьованих розчинів мастильно-охолоджуючих рідин. У добу установка може очистити 2400 м 3 та головна її перевага - якість і низька собівартість зворотньої води, а також мінімальна кількість опадів.

Висновок

У ході проектування курсового проекту були розглянуті питання з проектування пристосування для збирання-зварювання вироби «Задній борт», впровадження якого дозволило б підвищити якість складання виробу і полегшило умови роботи зварника, зменшило трудомісткість збирання-зварювання вироби.

Розглянуто питання опису вироби, а також умови його експлуатації та застосування.

Висвітлено питання поняття характеристики основного матеріалу і оцінка зварюваність сталі, а також вплив компонентів на властивості матеріалу.

У процесі роботи були обрані зварювальні матеріали:

  1. зварювальний дріт;

  2. зварювальний газ для захисту зварного шва.

Наведено розрахунки режимів зварювання.

Як електротехнічного обладнання, був обраний зварювальний напівавтомат ДУГА - 315, для забезпечення процесу зварювання низьколегованої конструкційної сталі, з якої виготовляється запропоноване в даному проекті виріб.

При проектуванні оснащення зроблено розрахунок ручного притиску.

Розроблено технологічний процес виготовлення вузла.

Список літератури

1. Думової С.І. - «Технологія електричного зварювання плавленням» - М: Машинобудування, 1987.

2. Козьяков А.Ф, Морозова Л.Л «Охорона праці в машинобудуванні» - М: Машинобудування, 1990.

3. Куркін А.С «Зварювальні конструкції» - М: Машинобудування, 1991.

4. Китаєв А.М «Зварювальна книга зварника» - М: Машинобудування, 1985.

5. Риморов К.С «механізація та автоматизація зварювального виробництва» - М: Машинобудування, 1990.

6. Методичний посібник по курсовому проектуванню, НМТ, 2003

7. Нормативи на напівавтоматичну зварювання в середовищі захисних газів - Москва, Економіка, 1989р.

Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Курсова
173.9кб. | скачати


Схожі роботи:
Пристосування для збирання зварювання вироби Задній борт 2
Пристосування для збирання зварювання вироби Задній борт
пристосування для сборкісваркі вироби Вал запору заднього борту
Пристосування для автоматичних виробництв
Розробка пристосування для обробки деталі Поршень
Проектування верстатного пристосування для фрезерного верстата
Розробка конструкції пристосування для притира корпусних отворів
Технічні прийоми і пристосування для зціджування грудного молока
Машини для збирання врожаю овочевих культур
© Усі права захищені
написати до нас