Проектирование технологического процесса изготовления сварного узла (стр. 2 из 4)
В единичном мало-серийном производстве широко используют Универсально-сборные приспособления (УСП).
УСП являются системой стандартных средств технологического оснащения металлорежущего оборудования. Особенность технологической подготовки производства с применением УСП заключается в том, что вместо специальных приспособлений заводу достаточно иметь универсальный набор взаимозаменяемых деталей и узлов. При необходимости из них собирают разнообразные приспособления для выполнения конкретных операций. По окончании обработки требуемого количества деталей приспособление разбирают на составляющие его элементы, которые используют для компоновки других приспособлений, предназначенных для выполнения иных операций.
Приспособления собирают без чертежей и схем, не затрачивая времени на проектирование и изготовление специальных приспособлений. Стоимость комплекта деталей УСП окупается в течении короткого периода за счет незначительных затрат времени на сборку и возможности многократной оборачиваемости элементов УСП.
2.2 Выбор вида и способа сварки: экономическое обоснование выбора
В зависимости от типа производства, особенностей конструкции и оснащенности сборочного цеха сборка может производиться на одном стационарном рабочем месте, к которому подаются все детали и узлы, инструмент и приспособление, либо при перемещении изделия от одного рабочего места к другому: при этом на каждом рабочем месте устанавливается определенная деталь или узел. Кроме того, в зависимости от ранее указанных факторов, существует два вида сборки
- сборка конструкции из отдельных деталей - подетальная методом наращивания
- сборка из отдельных узлов – поузловая, на которые расчленяют конструкцию. В серийном и массовом производстве сборка ведется на специальных сборочных стендах, или в специальных сборочно-сварочных приспособлениях. Они обеспечивают требуемое расположение входящих в узел деталей и точность сборки изготавливаемого узла в соответствии с требованиями и технических условий на сборку. Кроме того, сборочные приспособления обеспечивают сокращение длительности сборки и повышение точности сборки, и улучшение качества готовой сварной конструкции. Собираемые под сварку детали крепятся в приспособлениях и на стендах с помощью различного вида винтовых, рычажных, пневматических и других зажимов, также электродуговой сваркой прихватки.
При выборе способа сварки проводят экономическое сравнение. Для этого производят расчеты стоимости сварки одного погонного метра наплавленного металла по тем показателям, которые зависят от способа сварки. Такое сравнение стоимости одного погонного метра наплавленного металла при различных способах сварки даст возможность сделать вывод о применении наиболее экономичного способа сварки.
Для сварки данной сварной конструкции применяют два способа сварки: РДС с покрытыми электродами и автоматическую сварку под флюсом. Определим стоимость одного погонного метра шва при РДС. Определяем площадь сечения шва при РДС.
сварка сборка узел технологический
Рис. 1Прочность сварных соединений — это свойство, не разрушаясь, воспринимать определенные нагрузки в тех или иных заданных условиях. При этом учитывают как рабочие, так и предельные нагрузки. Под рабочими нагрузками понимают суммарные напряжения, возникающие от собственного веса, внешних нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации, и собственных напряжений, создающихся при сварке, сборке и т.д.
Площадь сварного шва вычисляется по формуле
Lш-длина шва, lш=Пd=89*3,14=27,94см
h-высота шва
q-толщина металла
= 
В соответствии с ГОСТ 16037-80 для металла толщиной 5 мм применимо по технологическим данным стыковых соединений с56.
2.3 Выбор технологического оборудования
| Фото | Характеристики | Значение |
 | Напряжение | 380 В |
| Частота | 50 Гц | |
| Продолжительность нагрузки (ПН) | 60 % | |
| Диаметр электродов | 2-6 мм | |
| Диапазон регулирования сварочного тока | 30-315 А | |
| Напряжение холостого хода | 60-70 В | |
| Мощность | 24 кВт | |
| Габаритные размеры | 560х400х600 мм | |
| Масса | 90 кг |
Описание.
Сварочный выпрямитель ВД-306 предназначен для питания электрической сварочной дуги постоянным током при ручной дуговой сварке, резке и наплавке металлов при трехфазном питании от сети переменного тока.
2.4 Разработка маршрута сборки и сварки узла
Климатическое исполнение сварочного выпрямителя ВД-306 "У" категория размещения 3, тип атмосферы по ГОСТ 15543-70 и ГОСТ 15160-69, но для работы при нижнем значении температуры окружающей среды от 233К (-40°C) до 313К (+40°C). Оборудован устройством тепловой защиты обмоток трансформатора и блоков диодов от перегрева.
Рекомендуемая область применения.
Сварочный выпрямитель ВД-306 предназначен для работы в закрытых помещениях, с естественной вентиляцией, температурой окружающей среды от -40°C до +40°C. Не допускается использование выпрямителя в среде насыщенной пылью, едкими парами и газами, разрушающими металлы и изоляцию, во взрывоопасной среде. среде.
2.5 Выбор сварочного приспособления, измерительного и вспомогательного инструментов на операции техпроцесса
Выбор и разработка приспособлений — один из этапов технологической подготовки производства новых изделий. Конструирование нового приспособления или модернизация существующего производятся на основе: изучения чертежей и технических условий (ТУ) на сварную конструкцию; разработки (изучения) технологического процесса изготовления изделия;
Изучение чертежей и технических условий на сварную конструкцию. При разработке сварных изделий вопросы их технологичности часто остаются вне поля зрения конструктора. Поэтому при проектировании технологического процесса, выборе и конструировании сварочного приспособления, как правило, возникает необходимость анализа технологичности сварных конструкций, а часто и их изменения. Особое внимание при этом должно быть обращено на конфигурацию деталей, входящих в сборочную единицу, точность изготовления заготовок и состояние их поверхностей. Конфигурация деталей должна обеспечивать их легкую установку при сборке и съем изделия, доступность к местам прихватки, сварки или наплавки. Технологичные сварные конструкции позволяют применять более простые и дешевые приспособления для их изготовления. Разработка, технологического процесса изготовления изделия. Рациональный технологический процесс сборки и сварки изделия должен быть проработан на уровне маршрутного или развернутого технологического процесса и тщательно изучен конструктором приспособления. Анализ производственной программы выпуска изделий. Она определяет сложность приспособления, необходимость и целесообразность его оснащения механизмами для комплексно» механизации и автоматизации.
Таким образом, выбор типа приспособления зависит от способа сборки и сварки, конструкции изделия, материала и сечений деталей, требуемого качества сборки и сварки, особенно точности размеров, и от заданной производительности. При этом следует помнить о необходимости существенно сократить трудоемкость сборочных и вспомогательных работ, обеспечить стабильное качество изделий, облегчить и улучшить условия труда рабочих, устранить утомительные, монотонные, малоинтересные ручные работы. В серийном и массовом производствах предпочтительно применение быстродействующих механизированных устройств, приводимых в действие не мускульной энергией человека, а энергией воздуха, жидкостей, электроэнергией и т. п. Человек занимается лишь управлением механизированными устройствами, загрузкой и выгрузкой изделий, установкой деталей и съемом изделий в случаях, когда комплексная механизация и автоматизация затруднена технически и в данный период экономически невыгодна.
При техническом обосновании следует сравнивать и анализировать: прогрессивность приспособления (производительность, механизацию, рациональность аппаратуры и оборудования,возможность обеспечения качества, трудоемкость, условия труда и техники безопасности, загрязнение среды и т. д.); длительность производственного цикла; габариты и массу приспособлений; площади и кубатуру производственных помещений; потребное количество рабочих; удельную производительность; загрузку оборудования; вид и количество отходов; расход энергии и материалов.
Вспомогательный инструмент подбирают к станку по выбранному сварному инструменту.
Данные о вспомогательном инструменте записывают в соответствующие графы карт техпроцессов.
При выборе измерительных средств учитывают существующие организационно-технические формы контроля (сплошной или выборочный, приёмочный или контроль для управления точностью при изготовлении: ручной, механизированный и автоматический), тип производства, конструктивные характеристики измеряемых деталей (габаритные размеры, массу, расположение поверхностей, число контролируемых параметров и т.д.), точность изготовления деталей и другие технико-экономические факторы.