Технологии заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпал на Могилевском автозаводе (стр. 1 из 7)
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Назначение и характеристика изделия – объект курсового проекта
1.2 Технические условия на заготовку, сборку и сварку изделия
1.3 Литературный обзор и результаты патентного поиска
1.4 Направление совершенствования технологического процесса по сравнению с существующим вариантом
1.5 Обоснование выбора материала изделия
2. Заготовительные операции
2.1 Выбор и обоснование выбора методов заготовки деталей изделий
2.2 Выбор и обоснование выбора оборудования для заготовки деталей и транспортировки
2.3 Расчет норм времени заготовительных операций
3 Технология сварки
3.1 Выбор и обоснование способа сварки
3.2 Выбор и обоснование сварочных материалов
3.3 Выбор, обоснование и расчет режимов сварки
3.4 Выбор и обоснование сварочного оборудования
3.5 Способы предотвращения деформаций и уменьшения остаточных напряжений
4 Конструирование, расчет и описание средств технологического оснащения
4.1 Выбор установочных баз и разработка теоретической
схемы базирования деталей и узлов
4.2 Разработка принципиальной схемы приспособлений
4.3 Выбор и обоснование типа установочных и прижимных элементов
4.4 Расчет усилий прижатия и конструктивных параметров прижимных устройств
4.5 Разработка технологического процесса сборки и сварки
4.6 Расчет норм времени сборочно-сварочных операций
5. Разработка, описание методов контроля качества сварных соединений
и организация технического контроля
5.1 Методы исправления дефектов сварных швов
5.2 Мероприятия по охране труда и противопожарной технике
5.3 Охраноспособность объекта проектирования
Заключение
Список использованных источников
Введение
Сварочное производство, как совокупность процессов, образующее самостоятельную законченную технологию изготовления сварной продукции – одно из ведущих в современном машиностроении.
Такое положение сварочного производства обусловлено универсальностью этого технологического процесса получения неразъемных соединений, возможностью экономии до 20% металла, повышением прочности и непроницаемости соединений, возможностью создания уникальных конструкций, которые при других способах создать невозможно.
Перед всеми областями науки и техники, в том числе и перед сварочным производством стоят большие задачи по улучшению качества продукции, экономии ресурсов, разработке и внедрению новейших технологий и оборудования в целях поднятия уровня экономии страны на качественно новую ступень.
В последние годы сварку все более используют в различных отраслях машиностроения, в строительстве, на транспорте, в энергетике, разрабатывают новые и совершенствуют известные методы сварки, расширяют перечень свариваемых материалов, номенклатуру изготовляемых с помощью сварки изделий.
Создание новых, отвечающих современным требованиям, сварных конструкций, сварочного оборудования, сварочных приспособлений экономичных при изготовлении и надежных в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, исследование прочности, расчет, рациональное построение технологии изготовления с применением средств механизации и автоматизации.
Одним из прогрессивных технологических процессов является процесс производства сварных конструкций с высокой степенью механизации и автоматизации.
В данном курсовом проекте рассмотрена технология заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпальных линий на Могилевском заводе Стромашина. Производство шпал является актуальным, так как железнодорожный транспорт продолжает оставаться одним из основных способов транспортировки грузов как в наше стране, так и за рубежом.
1 Общая часть
1.1 Назначение и характеристика изделия – объект курсового
проекта
Гнездо предназначено для заливки и застывания бетонной смеси. Применение бетонных шпал увеличивает время службы железнодорожных рельсов.
Технические характеристики: масса гнезда для отливки шпал— 60 кг, длинна – 2.78 м, высота – 0,165 м, ширина – 0,25 м. Материал – Сталь 3.
1.2 Технические условия на заготовку, сборку и сварку изделия
Технические условия - это свод правил и требований, выполнение которых позволяет изготовить конструкцию с требуемыми эксплутационными другими характеристиками.
Требования к способам заготовки:
1)механическая резка допускается при последующем фрезеровании кромок деталей;
2)обработанные поверхности деталей не должны иметь задиров, забоин и других механических повреждений.
Требования к сварочным работам:
1)варить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа стык деталей;
2)повернув на необходимы угол раму приспособления. варить боковые стыки полугнезда.
Требования контроля и устранения дефектов:
1)контроль качества швов сварных соединений производить методом внешнего осмотра и измерений по ГОСТ 3242-69.
2) зачистить сварного шов от брызг, снять усиление сварного шва
В сварных соединениях не допускаются следующие дефекты:
1)излом и неперпендикулярность осей соединяемых элементов свыше допусков устанавливаемых на чертежах;
2)смещение кромок соединяемых элементов;
3)трещины всех видов и направлений, наплывы, подрезы, прожоги и другие технические дефекты.
Требования к сборке в общем виде могут быть:
- в стыковых соединениях превышения кромок не должны превышать 0,5мм, а зазор в стыке – 0…0,5мм для толщин металла -1…10мм;
- прихватку деталей при сварке осуществлять электродами типа Э-50, размер прихваток
=30мм; t=300мм и т.д.Технические условия, ГОСТы служат исходными данными для конструирования, разработке технологических процессов изготовления сварных конструкций.
1.3 Литературный обзор и результаты патентного поиска
В ходе литературного обзора и патентного поиска были рассмотрены и сравнены сварочные полуавтоматы четырех поколений.
К первому поколению относятся обычный сварочные полуавтоматы, с неинверторным источником питания, которые используются на многих отечественных предприятиях. В качестве образца был взят аппарат КИУ 1201 от Каховского завода электросварочного оборудования.
К аппаратом второго поколения относятся полуавтоматы с обычным инверторным источником питания, отличающиеся своей компактностью и относительно невысокой стоимостью. За образец взят аппарат KempactMIG 2530 производства фирмы Kemppi (Финляндия).
Аппараты третьего поколения отличаются возможностью синергетического управления сварочным процессом, наличием большого количества сварочных программ и возможностью программирования режимов. Из этого поколения был взят финский аппарат ProEvoluthion 5200 с проволкоподающим механизмом Propmig 501.
К последнему четвертому поколению относятся аппараты, способные управлять эпюрой сварочного тока, оснащенные технологией STT – перенос металла за счет сил поверхностного натяжения (см. рисунок 1). Это уникальные аппараты, позволяющие полностью стабилизировать сварочный процесс и горение дуги за счет подачи импульсов в очень короткий промежуток времени. за образец взят аппарат немецкой фирмы Lincoln – PowerWave 4555/STT.
Рисунок 1: Процесс STT
При сравнению были учтены преимущества и недостатки каждого аппарата. В результате был выбран сварочный аппарат KempactMIG 2530, имеющий оптимальное соотношение качества и цены и обладающий всеми необходимыми функциям для осуществления процесса сварки, отвечающий самым современным требованиям.
1.4 Направление совершенствования технологического процесса по
сравнению с существующим вариантом
Для усовершенствования конструкции сборки и процесса сварки предлагается вариант замены винтовых прижимов на пневмокамеры, а так же замену СО2 на смесь Ar.
Защитным газом является Аr взамен сварки в СО2. Эта сварка обеспечивает достаточно высокое качество швов. За счёт уменьшения сил поверхностного натяжения расплавленного металла под действием кислорода стабилизируется процесс переноса металла, уменьшается разбрызгивание, улучшается внешний вид и формирование шва. По сравнению со сваркой в СО2 сварка в аргоне увеличивается предел выносливости при работе на переменных нагрузках. Возрастает также технологическая прочность шва, уменьшается склонность к образованию кристаллизационных и холодных трещин.
С учётом зачистки швов, горелок, производительности процесса сварка в Аr оказывается дешевле сварки в СО2.
Преимущества применения газовых сварочных смесей на основе Ar по сравнению с СО2:
1) увеличение количества наплавленного металла за единицу времени, а также снижение потерь электродного металла на разбрызгивание;
2) снижение количества прилипания брызг (набрызгивания) в районе сварного соединения и как следствие уменьшение до 95% трудоемкости по их удалению;
3) повышение плотности и пластичности металла шва;
4) повышение стойкости металла шва против образования горячих трещин (критическая скорость деформации при СО2 - 22,5 мм/мин, при сварке в Arсоставляет 27,1 мм/мин);
5) повышение циклической прочности сварного соединения;
6) процесс сварки стабилен даже при некоторой неравномерности подачи сварочной проволоки, а также наличия на ее поверхности следов технологической смазки и ржавчины;
По результатам анализа заводского технологического процесса можно сделать выводы, что внесённые изменения позволят усовершенствовать изделие с точки зрения техники безопасности, использование пневмокамер в приспособлении и Arпозволит уменьшить трудоёмкость и стоимость сборочных операций.
1.5 Обоснование выбора материала изделия
В данном курсовом проекте используется Ст.3. Она относится к низкоуглеродистым сталям- одной из наиболее многочисленных группе сталей. Основным легирующим элементом является углерод, его содержание не превышает 0,25 %. Дополнительно в сталь вводятся кремний и марганец для лучшего раскисления и распределения вредных примесей (серы и фосфора) в процессе выплавки. Их количество незначительно (Кремний не более 0,4%, марганец не более 0,7%), поэтому их не считают легирующими элементами.