Разработка технологического процесса ручной дуговой сварки конструкции «Обечайка» и расчет его технико-экономических показателей.

Оператору необходимо лишь направить фаскосниматель от начала и снять его в конце заготовкиЕсли необходимо снятие фаски с двух сторон листа, после прохода фаскоснимателя по верхней части детали, достаточно просто перевернуть его и запустить его в обратном направленииРисунок 2.8 -Кромкоскалывающая машина для обработки кромокна листовой стали CHP-12 INVCHP-12 INV - это перевернутая версия самой универсальной машины CHP-12. Она универсальна, гибка, легко транспортируется на собственной тележке и готова сделать скосы на нижней части плиты. Эта машина выполняет фаску за 2,6 м/мин для получения конических сварных швов 12 мм в плитах толщиной до 40 мм и 40Кг/мм2 твердостью.010 СборкаСборку осуществляем на роликовом сварочном вращателеHDTR-3000 (рис.) с использованием технологических распорок, а технические характеристики приведены в табл.Рисунок 2.9- Роликовый сварочный вращательТаблица 2.12 - Технические характеристикиМаксимальная грузоподъемность3000 кгСкорость вращения80 - 1600 мм/минДиаметр вращаемой обечайки20 - 1500 ммСпособ управленияПедальНапряжение сети220 В / 50 гцМощность двигателяAC 220В/110В, 300ВтГабаритные размеры, мм850 X 380 X 400 приводная850 X 300 X 400 неприводнаяМасса, кг120 приводная80 неприводная2.8 Выбор сварочного оборудования (электрического)При дуговой сварке качество шва получается стабильным, если на протяжении его выполнения сохраняется заданный режим сварки, т. е. совокупность следующих параметров:Основные:1) сила сварочного тока, А;2) скорость подачи электродной проволоки, м/ч;3) сечение электродной проволоки, мм 2; 4) напряжение на электроде при холостом ходу и горении дуги, В;5) скорость образования шва (скорость сварки), м/ч;6) отклонение электрода от оси шва, мм.Дополнительные:1) поперечное перемещение электрода:а)размах, мм; б)частота, Гц;2) вылет электрода, мм;3) состав и строение защитного газа;4) температура плавления основного металла;5) наклон электрода или проволоки;6) расход защитного газа, л/мин;7) положение изделия в месте сварки.Полуавтоматы для дуговой сварки имеют высокие эксплуатационные свойства за счет применения тонкой сварочной проволоки (диаметром до 2,5 мм) при высоких, до 200 А/мм2, плотностях тока.Процесс саморегулирования режима горения дуги происходит достаточно интенсивно и позволяет компенсировать все колебания длины дугового промежутка, возникающие при ручном ведении сварочной головки вдоль стыка. В этих условиях скорость подачи электрода устанавливается в соответствии с необходимым режимом сварки и остается неизменной в течение времени всего выполнения шва.Исходя из расчетов режимов сварки, выбранному методу сварки и для обеспечения качественных сварных соединений корпуса редуктора, предлагаю применить следующее сварочное оборудование:Для сварки коротких и средних швов секции предлагаю применять:Полуавтомат сварочный OPTIPULS 500IWПредназначен для дуговой сварки в среде защитных газов металлоконструкций из низкоуглеродистых и легированных сталей, алюминиевых сплавов в цеховых условиях. В комплект поставки полуавтомата входят источник питания, устройство для подачи проволоки DV44i 10M,горелка PROMIG 441 W3M. Техническая характеристикаНаибольший сварочный ток ,А 500Диаметр электродной проволоки, мм 0,8-2,4Скорость подачи электродной проволоки, м\мин 1-20Регулирование скорости подачи проволоки плавноеДлина шланга горелок, м 3Габаритные размеры, мм 1090*610*970Масса, кг 107Для протяженных швов при сварке стенки с поясами нижнем и верхнем предлагаю использовать сварочную головку A2SGF1Для сварки в среде СО2+Ar, на установках ESAB установлена сварочная головка для сварки плавящимся электродом A2SGF1, представленная на рисунке 2.2. Сварочная головка A2SGF1 предназначена для сварки стыковых и угловых швов сваркой в защитных газах.Она включает: а) электродвигатель подачи проволоки; б) четырехроликовый механизм подачи проволоки; в) горелку; г) при линейных суппорта с электрическим приводом, один из них вертикальный; д) угловой суппорт; е) поворотное устройство.От электродвигателя постоянного тока через редуктор вращение передается на шестерню, находящуюся в зацеплении с двумя шестернями, установленными на валах двух подающих роликов. Два прижимных ролика крепятся на осях, установленных в откидывающихся рычагах. На рычаги в рабочем положении давят прижимные устройства, и этим обеспечивается подача электродной проволоки.Рисунок 2.10 — Головка A2SGF1для сварки в СО2+Ar. Электродная проволока из бобины подается в направляющую трубку, затем, пройдя первую пару роликов, в промежуточную трубку, а после второй пары роликов – в выходную трубку и дальше в горелку. Перед выходом из горелки проволока проходит через контактный наконечник. Для более тщательной правки может быть установлен дополнительный блок.Один горизонтальный и один вертикальный суппорты служат для установки проволоки по оси разделки и необходимого вылета проволоки из мундштука. При включении следящей системы они обеспечивают стабильность этих параметров. Второй горизонтальный суппорт служит для поперечных колебаний электрода.С помощью углового суппорта и поворотного устройства устанавливается необходимый угол наклона электрода вдоль и поперек оси шва. Крепление бобины со сварочной проволокой аналогично креплению в головке для сварки под флюсом.Горелка с водяным охлаждением, при этом охлаждается раздельно верхняя и нижняя части корпуса. Сопло подачи газа отдельного охлаждения не имеет.Головка A6SGE1 имеет механизм подачи и правки как в головке для сварки под слоем флюса, но укомплектована горелкой для сварки в СО2+О2. Горелка короче в А2 и имеет наружное охлаждение корпуса и сопла, для этого по их периметру припаяны медные трубки.Для правки проволоки дополнительно перед подающим механизмом установлен блок, имеющий три ролика.Головка для исполнения имеет и состоит из сварочной горелки; механизма подачи проволоки; механизма вертикального перемещения горелки, обеспечивающего автоматическое слежение по длине дуги; механизма поперечного перемещения горелки для наведения электрода на стык; механизма продольного перемещения горелки, обеспечивающего настройку электрода на необходимый радиус свариваемого стыка; механизма подачи присадочной проволоки; механизма поворота горелки вокруг вертикальной оси; кассеты с внешней намоткой электродной проволоки.Технические характеристикиНоминальное напряжение питающей сети, В 380;Номинальный сварочный ток, при ПВ 60% – 500 А;Диаметр электродной проволоки, мм:Сплошной 1,2 – 2,0;Порошковой 2,0 – 3,0;Скорость подачи проволоки, м/ч;1 диапазон 17 – 553;Перемещение головки:Вертикальное, ход, мм поперечная ± 70Угол наклона электрода ± 30Габаритные размерыголовки 1010; 890; 1725;Масса головки, кг 185.Для сварки предлагаю использовать источник питания сварочной дуги LAF 800 является дистанционно управляемым сварочным источником питания, работающим от трехфазной сети, и предназначенным для высокоэффективной механизированной сварки в среде защитных газов или автоматической сварки под слоем флюса. Этот выпрямитель предназначен для совместной работы с блоком управления A2 – A6 PEN.Выпрямитель LAF 800 – это установка с принудительным воздушным охлаждением и встроенной защитой от перегрева. При срабатывании защиты зажигается желтая контрольная лампа на передней панели, и после охлаждения до допустимой температуры установка автоматически запускается в работу. Таблица 2.13 - Технические характеристики выпрямителя LAF 800 параметрзначениеНапряжение сети:400/415/500 В, при 3~50 HzДопустимая нагрузка, при 100% ПВ:800А/44 ВДиапазон регулирования:при сварке в защитных газах:50 А/17 В…800 А/44 Впри сварке под слоем флюса:40 А/22 В…800 А/44 ВНапряжение холостого хода:52 ВМощность Холостого хода:145 ВаттК.П.Д.:0.84Коэффициент мощности:0.95Вес:350 кгГабариты, мм: длина×ширина×высота646×552×1090Класс защиты:Предназначено для работы как внутри помещений, так и на открытом воздухе. Класс применения:Предназначен для работы в зоне повышенной электрической опасности.Источник питания и блок управления соединены вместе двужильной контрольной шиной, что позволяет установить точное управление процессом сварки. Все установки выпрямителя могут производиться и контролироваться оператором с пульта блока управления. Даже параметры начала и окончания цикла сварки также могут быть установлены с пульта блока управления.Для сварки применим серию сварочных горелок «ABIMIG» отличает высокая эргономика и дизайн. Встроенный механический газовый клапан повышает их надежность и уменьшает расход защитного газа.Сварочная горелка «ABIMIG» 450 ТТехнические характеристики:Нагрузка 460 АПВ 60 %Проволока Ø 1,0 – 2,0Комплектующие горелки:термоизоляторы;сопло;контактные наконечники;спирали для проволоки 1,0 – 2,0 мм;защитные прокладкиСварочные зажимы - Используются для присоединения массы к свариваемому изделию. Рассчитаны на токи от 300 А до 500 А. Впускаются длиной 3 или 4 метра. Отличаются повышенной надежностью контакта и удобствами в работе.Для установки и перемещения сварочного автомата назначим на сварочном стенде поворотную колонну типа Promotech (Польша) в соответствии с рисунком, техническая характеристика которой представлена в таблице. Таблица 2.15 - Техническая характеристика колонны PromotechТип колоннКолонны тип 2х3Общая высота~4210 ммМаксимальная рабочая высота сварочной линии~3000 ммМинимальная рабочая высота сварочной линии~1000 ммРабочий ход сварочной линии по вертикали2000 ммРабочий ход сварочной линии по горизонтали3000 ммМаксимальная нагрузка при наибольшем вылете170 кгВертикальная скорость привода187-1870 мм/минСкорость привода203-2030 мм/минРазмеры основания1000x1000 ммРисунок 2.11 -  Сварочная колонна PromotechПрименение установки для сборки-сварки позволит избежать перепада кромок, увода деталей при сварке и позволит добиться требуемой геометрической формы.2.9 Выбор методов контроля заданной сварной конструкцииДля выявления внутренних дефектов (пор, трещин, шлаковых включений), наплавленный и обработанный шнека подвергают ультразвуковому контролю, с применением переносных или стационарных дефектоскопов.Ультразвуковой контроль основан на пропускании через металл волн с частотой выше слышимости человеческого уха (16 кГц), с поперечными или продольными колебаниями. Ввод ультразвука в деталь осуществляется прямыми и наклонными (призматическими) искателями, под определённым углом (обычно 30-50 °С).С целью повышения чувствительности и качества ультразвукового контроля, пространство между излучающей плоскостью и поверхностью исследуемого металла заполняют контактной средой (машинное масло, водные растворы).Ультразвуковые волны, введенные в металл, встретившись с дефектом либо разделом двух фаз, отражаются под углом равным углу падения.Часть волн после отражения попадает на искатель и фиксируется дефектоскопом.Контроль качества сварочных швов рекомендуется производить с использованием переносного дефектоскопа марки УДМ-1-М (ГОСТ 14782-76). [3]ЗаключениеСварка является ведущим технологическим процессом, влияющим на производительность изготовления металлических конструкций. Однако, другая значительная часть общей трудоемкости производства сварного изделия приходится на заготовительные, сборочные и отделочные операции. При осуществлении собственно сварочных операций, в том числе при применении механизированных способах сварки, выполняются вспомогательные приемы по установке и кантовке изделий под сварку, зачистке кромок и швов, перемещению изделия и т.д.При изготовлении металлоконструкций большой объем занимает ручная сборка узлов, что снижает качество выпускаемой продукции. На выполнение этой операции затрачивается в среднем 35 % трудоемкости собственно сварочных операций. Решение задач по увеличению эффективности отдельных составляющих технологического процесса на каждом этапе производства рассматриваемого изделия позволит достичь поставленном проекте цели, а именно – повысить производительность сборочно-сварочных операций.В предложенной технологии применяется процесс автоматической сварки в смеси защитных газов Ar + СО2проволокой диаметром 1,2 мм. Также предложено сварочное оборудование и оснастка, обеспечивающие большую производительность и высокое качество сварных соединений. Список использованной литературы1. Акулов А.И., Бельчук Г.А., Демянцевич В.П. Технология и оборудование сварки плавлением. Учебник для студентов вузов. – М.: Машиностроение. 1977. – 432 с. 2. Строительные конструкции / Под ред. д.т.н., проф. Байкова В.Н. и д.т.н., проф. Попова Г.И. – М: Высшая школа, 1986.- 544 с.3. Николаев Г.А., Винокуров В.А. Сварные конструкции. Расчёт и проектирование / Под ред. Николаева Г.А. – М: Высшая школа, 1990.- 446 с.4. Марочник сталей и сплавов / Под ред. Сорокина В.Г. – М.: Машиностроение, 1989. - 612 с.5. Синяговский И.С. Сопротивление материалов. – М.: Колос, 1968.- 456 с.