Выбор сборочного оборудования

Сборочные операции осуществляют с целью обеспечения правильного взаимного расположения и закрепления деталей собираемого узла. Применение механизированных приспособлений позволяет повысить производительность труда и улучшить качество сборки. Собранный узел должен обладать жесткостью и прочностью, необходимой как при извлечении его из сборочного приспособления и транспортировке к месту сварки, так и для уменьшения временных сварочных деформаций. Поэтому собранные детали наиболее часто фиксируют с помощью прихваток.

Для сборки деталей в узлы предлагаю использовать нижеследующее оборудование.

1. Универсальный эксцентриковый быстрый прижим от фирмы kalpa-vriksa. (Рис. 5.2).

Для предотвращения разности высоты выступа бобышек и листов, предлагаю использовать прокладки из произвольного материала, толщиной не менее 9 мм (такая высота будет компенсировать наибольший выступ бобышки из листа).

2. Кондуктор из планок, уголков и диаметральных державок по ГОСТ 17880-72. Применение спроектированного кондуктора обуславливаю увеличением производительности, повышением качества сборки и уменьшением трудозатрат на установку деталей. (Рис. 5.3).

3. Сварочный манипулятор Kistler R 50. (Рис. 5.4). Характеристики сварочного манипулятора приведены в таблице 5.1.

4. Магнит промышленный для сварочных работ 90/45 град. BESSEY WMS-3. (Рис. 5.5).

Свариваемость основного металла

Свариваемость металла рассчитана в главе 3 Анализ технологичности.

Выбор способа сварки

Основными факторами, определяющими выбор метода и способа сварки, являются:

- род, сортамент металла и заготовки;

- химический состав металла, его теплофизические свойства, определяющие технологическую свариваемость;

- толщина металла;

- назначение изделия в зависимости от воспринимаемых нагрузок и условий эксплуатации;

- конструкция изделия, с учетом ее сплошности массы, габаритов, типов нанесения швов в пространстве, характере работы швов;

- производительность способа сварки;

- программа выпуска и типа производства;

- экономический эффект при способе сварки.

Оценивая возможность применения тех или иных способов сварки необходимо учитывать особенности производства. Соответственно, оснащение участка должно быть достаточно универсальным. Для этого на участке предусмотрено применение наиболее универсальных способов сварки, которые обеспечивают выполнение необходимой номенклатуры работ.

Для сварки металлоконструкции «Корпус редуктора» предлагаю применить механизированную (полуавтоматическую) сварку в среде СО₂, что повышает производительность сварки и дает возможность качественно сваривать средние и короткие швы, обеспечивая стабильность процесса зажигания дуги.

В связи с универсальностью данного способа сварки предлагаю прихватки производить этим же способом сварки.

Назначенные размеры швов удовлетворяют требованиям прочности для обеспечения работоспособности проектируемой конструкции.

Недостаток процесса механизированной сварки в среде СО₂ - сильное разбрызгивание металла.

Расчет режимов сварки

Основными параметрами процесса механизированной дуговой сварки являются:

- диаметр электродной проволоки d_эл, мм;

- вылет проволоки L_эл, мм;

- скорость подачи электродной проволоки V_пп, мм/с;

- сила тока I_св, А;

- напряжение U_св, В;

- скорость сварки V_св, мм/с;

- расход СО₂, кг.

Полуавтоматическую сварку в углекислом газе выполняют короткой дугой на постоянном токе обратной полярности. Расстояние от сопла горелки до изделия не должно превышать 25 мм.

Угловые соединения сваривают с таким же наклоном в направлении сварки и с наклоном поперек шва под углом 40 – 50^о к горизонтали, смещая электрод на 1 – 1.5 мм от угла на горизонтальную полку. Тонкий металл сваривают без колебательных движений, за исключением мест с повышенным зазором.

Швы катетов 4 – 8 мм накладывают за один проход, перемещая электрод по вытянутой спирали.

При сварке необходимо обеспечить защиту от сдувания газа и подсоса воздуха через зазор.

1. Определяю толщины основного металла и катеты сварных швов по чертежу:

S = 6 мм; в соединении Т1Δ4.

Таблица 5.2

Таблица соответствия диаметра электродной проволоки толщине свариваемого металла.

2. Определяю диаметр электродной проволоки, мм по таблице:

d_эл = 1.6 мм.

3. Определяю вылет электродной проволоки, мм:

L_эл = 10 * d_эл = 10 * 1.6 = 16 мм (4)

4. Определяю площадь поперечного сечения электрода, мм²:

F_эл = π*d_эл² /4 = 3.14 * 1.6² / 4 = 2 мм² (5)

5. Определяю силу сварочного тока, A:

I_св = i * F_эл = 110 * 2 = 220 A (6)

где i – плотность тока, А/мм2 (диапазон плотностей сварочного тока от 100 до 200 А/мм2; большие значения плотности тока соответствуют меньшим диаметрам электродных проволок; устойчивое горение дуги при сварке плавящимся электродом в углекислом газе достигается при плотности тока свыше 100 А/мм², принимаю для расчетов i = 110 A /мм²).

6. Определяю коэффициент расплавления, г/А*с:

α_р = (0.83 + 0.22 * I_св / d_эл) =

= (0.83 + 0.22 * 220 / 1.6) * 10^-4 = 3.1 * 10^-3 г/А*с (7)

7. Определяю скорость подачи проволоки, мм/с:

Vпп = 4 * α_р * I_св / (π * d_эл² * ρ_эл) =

= 4 * 3.1 * 10^-3 * 220 / (3.14 * 1.6² * 7.8 * 10^-3) = 43.5 мм/с (8)

где ρ_эл- плотность металла электродной проволоки, г/мм³.

8. Определяю коэффициент наплавки, г/А*с:

Α_н = α_р * (1 – ψ / 100 ) = 3.1 * 10^-3 (1 – 0.1) = 2.79 * 10^-3 г/А*с (9)

9. Определяю площадь наплавки, мм² (Рис. 5.6):

Рис. 5.6. Эскиз шва.

Общая площадь данного шва будет складываться из площади треугольника и площади сегмента. Зазор, в соответствии с ГОСТ 14771-76, подбираем равным 0.

F_н = К² / 2 + 0.75 * b * с (10)

где К, b и с- обозначение размеров по ГОСТу.

В соответствии с таблицами приложения к ГОСТу 14771-76, подбираю соответствующие значения размеров площадей геометрических фигур.

F_н = 8 + 4.2 = 12.2 мм²

10. Определяю скорость сварки, м/ч:

V_св = (0.9 * π * d_эл² * V_пп) / (4 * F_н) =

= (0.9* 3.14 * 1.6² * 43.5) / (4 * 12.2) = 6.45 мм/с = 23.2 м/ч (11)

где 0.9 - коэффициент, учитывающий потери металла на угар и разбрызгивание.

11. Определяю вес наплавленного металла.

Для определения веса наплавленного металла необходимо знать длину сварных швов. Расчет длины швов веду по узлам конструкции.

Узел 1: деталь 3 + деталь 10.

Два кольцевых шва типа Т1.

L_ш1 = П * D = 3.14 * 80 = 251.2 мм (12)

L_ш2 = П * D = 3.14 * 68 = 213.52 мм (13)

L_{общ Т1} = 251.2 + 213.52 = 464.72 мм

Узел 2: деталь 4 + деталь 5 + деталь 8 (4 шт).

Два кольцевых шва типа Т1, четыре продольных шва типа Т1.

L_ш1 = П * D = 3.14 * 90 = 282.6 мм (14)

L_ш2 = П * D = 3.14 * 58 = 182.12 мм (15)

L_ш3 = (5 + 60 + 16) * 4 = 324 мм

L_{общ Т1} = 282.6 + 182.12 + 324 = 788.72 мм

Узел 3: деталь 2 + деталь 6 + деталь 7 + деталь 9.

Три кольцевых шва типа Т1, один продольный шов типа У7.

L_ш1 = П * D = 3.14 * 28 = 87.92 мм (16)

L_ш2 = П * D = 3.14 * 95 = 298.3 мм (17)

L_ш3 = П * D = 3.14 * 82 = 257.48 мм (18)

L_ш4 = 195 мм

L_{общ Т1} = 87.92 + 298.3 + 257.48 = 838.7 мм

L_{общ У7} = 195 мм

Узел 4: деталь 2 + деталь 6 + деталь 7.

Два кольцевых шва типа Т1, один продольный шов типа У7.

L_ш1 = П * D = 3.14 * 95 = 298.3 мм (19)

L_ш2 = П * D = 3.14 * 82 = 257.48 мм (20)

L_ш3 = 195 мм

L_{общ Т1} = 298.3 + 257.48 = 555.78 мм

L_{общ У7} = 195 мм

Узел 5: узел 1 + узел 2 + узел 3 + узел 4 + деталь 1.

Два продольных шва типа Т6, шесть продольных швов типа У6.

L_ш1 = 95 * 2 = 190 мм

L_ш2 = 195 * 2 = 390 мм

L_ш3 = 237 * 4 = 948 мм

L_{общ Т6} = 190 мм

L_{общ У6} = 390 + 948 =1338 мм

Таким образом, общая длина сварных швов составит:

L_Т1 = 464.72 + 788.72 + 838.7 + 555.78 = 2647.92 мм

L_У7 = 195 + 195 = 390 мм

L_У6 = 1338 мм

L_Т6 = 190 мм

Рассчитываю массу наплавленного металла по формуле, кг:

G_н = F_н * L_ш * ρ (21)

G_нТ1 = 12.2 * 2647.92 * 0.0078 = 0, 252 кг

G_нУ7 = 26.9 * 390 * 0.0078 = 0.082 кг

G_нУ6 = 19.3 * 1338 * 0.0078 = 0.201 кг

G_нТ6 = 17.7 * 190 * 0.0078 = 0.026 кг

G_общ = 0.252 + 0.082 + 0.201 + 0.026 = 0.56 кг

12. Определяю расход сварочной проволоки, кг:

Q_пр = Gн * К₁ (22)

где К₁ - коэффициент потерь для определения расхода сварочной проволоки при сварке в среде СО₂

К₁ = 1.35

Q_пр = 0.56 * 1.35 = 0,76 кг

13. Определяю расход защитного газа, кг:

Q_г = Q_пр * К₂ (23)

где К₂ – коэффициент защиты для определения расхода защитного газа.

К₂ = 1.7

Q_г = 0,56 * 1.7 = 0.95 кг

Поиск по сайту: