б) заготовка для листа поз. 2
Рис. 6. Схема раскроя листового проката:
а) лист поз. 1
б) лист поз. 2
Рис. 7 Схема раскроя заготовок:
4.3 Описание оборудования для заготовительных операций
Для правки листов применяем листоправильную многовалковую машину модель ИВК 10х2500 [13]
Основные технические характеристики:
1.Размеры выправляемого листа
толщина, мм4-10
ширина, мм2500
2. Скорость правки, м/мин12
3. Число правильных валков, шт.7
4. Шаг правильных валков, мм200
5. Диаметр правильных валков, мм180
6. Число рядов опорных роликов2
7. Мощность электродвигателя, кВт70
8. Габаритные размеры, мм
ширина3630
длина7780
высота3530
9. Вес машины, кг53500
Для резки листов применяем ножницы кривошипные листовые с наклонным ножом Н407.
Техническая характеристика.
1. Наибольшая толщина разрезаемого листа, мм 12,5
2. Наибольшая ширина листа, мм 5000
3. Расстояние от кромки неподвижного ножа до станины, мм 500
4. Число ходов ножа в минуту 25
5. Угол наклона подвижного ножа 1º50'
6. Мощность электродвигателя, кВт 20,6
7. Габаритные размеры, мм
длина 4350
ширина 6450
высота 2670
8. Вес, кг[14] 35000
Для резки уголка используем ножницы сортовые открытые Н1226А [14]
Технические характеристики
1. Наибольшее допускаемое усилие на ножницах, кН400
2. Наибольшие размеры обрабатываемого проката, мм
(при σв=500 МПа) 70х70х8
3. Частота ходов, мин-132
4. Мощность привода, кВт2,5
5. Габаритные размеры, мм
длина 1280
ширина940
высота760
6. Масса, кг0,7
Для вырезки люка из листа используем ручную машину для кислородной резки ТО1 [9]
Технологические параметры
1. Толщина разрезаемого металла, мм 5-70
2. Скорость резки, мм/мин 150-800
3. Горючий газ: ацетилен, пропан, природный газ
5. Разработка техпроцесса
1. Перед сборкой листы укладываются на опорные ролики электромагнитного стенда и выставляются так, чтобы стыки были расположены по осям флюсоподушек. После этого опорные ролики опускаются, включаются электромагниты, а затем поджимаются флюсоподушки. После этого проверяется плотность поджатия листов. [15]
2. Сборка ведется полуавтоматом для дуговой сварки в углекислом газе А1698 с помощью прихваток 20±5/200±10.
3. Собранное изделие сваривается при помощи портала ПТ1, снабженного сварочной головкой А-1408. Сначала свариваются стыковые швы (рис. 8), затем прерывистым швом 50±5/150±10 тавровые швы (рис. 9).
Рис. 8 Стыковое соединение без скоса кромок
Обозначение шва.
а) б)
Рис. 9. Тавровое соединение:
а) Подготовка кромок; б) Сварное соединение.
Обозначение шва.
4. Контролировать тавровые швы визуально, стыковые швы – капиллярной дефектоскопией цветным методом контроля.
5.1 Характеристика и особенности сварки применяемых материалов
В данной конструкции применяется конструкционная низкоуглеродистая сталь обыкновенного качества ВСт3сп.
Таблица 2. Состав низкоуглеродистой стали ВСт3сп по ГОСТ 380-71, %.
Марка стали | С | Mn | Si | P | S | Cr | Ni | Cu | As |
не более | |||||||||
ВСт3сп | 0,14-0,22 | 0,4-0,65 | 0,12-0,3 | 0,04 | 0,05 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,08 |
Сталь ВСт3сп относится к числу хорошо сваривающихся металлов. Для этой стали технологию сварки выбираем из условия обеспечения достижения равнопрочности сварного соединения с основным металлом и отсутствие дефектов в сварном соединении. Для этого механические свойства металла шва, околошовной зоны и сварного соединения в целом должны быть не ниже минимальных механических свойств основного металла. В металле швов не должно быть трещин, непроваров, пор, подрезов и других дефектов. Сварное соединение должно быть стойким против перехода в хрупкое состояние. Для обеспечения необходимых механических свойств металла шва и высокой стойкости против кристаллизационных трещин и пор при сварке применяют сварочные проволоки Св-08ГС или Св-08Г2С, легированные кремнием и марганцем. Серьезное влияние на свойства шва оказывает качество углекислого газа. Повышенное содержание в нем водяных паров и воды способствует образованию пор даже при хорошей защите дуги от воздуха. При применении углекислого газа и сварочной проволоки соответствующего состава поры в швах не образуются. Устойчивое горение дуги достигается при плотности тока свыше 100 А/мм2. [10]
В качестве присадочного материала применяем проволоку Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70, она достаточно легирована кремнием и марганцем и по содержанию углерода более подходит к стали ВСт3сп. При сварке стали ВСт3сп этой проволокой поры исключаются.
Таблица 3. Химический состав
Химические элементы | ||||||||
С | Mn | Si | Cr | Ni | Mo | S | P | |
Св-08Г2С | 0,05-0,11 | 1,8-2,1 | 0,7-0,95 | 0,2 | 0,25 | 0,2 | 0,025 | 0,03 |
Сварка производится в среде углекислого газа. Углекислый газ по ГОСТ 8050-76, используется сварочная углекислота первого сорта (содержание паров воды в 1 м3 СО2 – 0,178).
5.2 Расчет режимов для сварки в среде углекислого газа
Рассчитываем режимы сварки для стыкового соединения.
Рис. 10. Сварное соединение
1. Устанавливаем требуемую глубину провара Н = 6 мм, необходимую для проплавления металла. Рис.10
2. Рассчитываем силу сварного тока, обеспечивающую заданную глубину проплавления
,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
(А)3. Рассчитываем диаметр электродной проволоки.
,где j– допускаемая плотность тока (j= 160 А/мм2).
(мм)Принимаем диаметр проволоки 1,6 мм.
4. Для определения скорости сварки для стыковых соединений можно воспользоваться следующей формулой
,где А – выбирается в зависимости от диаметра электродной проволоки
А = (5÷8)103 А·м/ч
5. Для принятого диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение на дуге
(В) (В)6. Определяем погонную энергию
7. Определяем коэффициент формы провара
,где k’ – коэффициент, величина которого зависит от рода тока и полярности.
8. Рассчитываем реальную глубину провара
Рассчитанная глубина провара обеспечивает полное проплавление основного металла.
9. Рассчитываем площадь провара
Рассчитываем режимы сварки для углового соединения.
Рис. 11. Расчетная схема формы шва
1. По заданному катету шва определяем площадь поперечного сечения шва наплавленного металла. Рис 11
2. Для данной толщины металла применяем электродную проволоку диаметром 1,6 мм (
).3. В зависимости от диаметра электродной проволоки определяем плотность тока
(А/мм2)
4. Определяем ток сварки
5. Определяем коэффициент наплавки
,где αр – коэффициент расплавленного металла;
ψ – коэффициент потерь, зависящий от плотности тока в электроде.
(г/А·ч)
6. Зная коэффициент наплавки определяем скорость сварки
,где j= 7,8 г/см3
7. Для принятого диаметра электродной проволоки и силы сварочного тока определяем оптимальное напряжение на дуге