Разработка технологического процесса изготовления изделия «Рессора»

Недостатки:- внутренняя пористость;- необходимость в подготовке высококвалифицированного рабочего, соответственно дорогое обучение и затраты. Сварка в среде защитных газов. При этом способе сварки электродная проволока непрерывно поступает в зону плавления, предохранение ванны расплавленного металла от воздействия воздуха осуществляется подачей защитного газа. Наплавку, как правило, ведут при постоянном токе. Этот способ позволяет производить наплавку поверхностей и кромок деталей в различных пространственных положениях.В качестве защитных газов при механизированной наплавке используют углекислый газ и аргон. Углекислый газ является активным газом. В дуге он частично диссоциирует на окись углерода и кислород. Поэтому в процессе сварки происходит интенсивное окисление некоторых элементов, однако, обеспечивается надежная защита расплавленного металла от азота воздуха.Сварка в среде углекислого газа показана на рисунке 3.3.Рисунок 5.2 – Сварки в среде углекислого газаДостоинства:- минимальное разбрызгивание электродного металла (2-3%);- качественное формирование швов с плавным переходом к основному металлу- повышение производительности электросварщиков на 15-20%;- высокие показатели механических свойств наплавленного металла, особенно значением ударной вязкости при отрицательных температурах;-улучшение санитарно-гигиенических условий труда электросварщиков в результате снижения выделяемых сварочных аэрозолей.Недостатки:- необходимо применять легированную проволоку;- ограниченная область применения (лишь для малоуглеродистых и низколегированных сталей).Плазменная сваркаПрименение:Она является перспективным способом сварки благодаря высокой скорости, стабильности процесса и значительному сокращению зоны термического влияния. В основном наплавку ведут на переменном токе. Для сварки на постоянном токе обратной полярности требуются специальные горелки с усиленным принудительным охлаждением вольфрамового электрода (рисунок 2.4).Рисунок 5.3 - Плазменная сварка- наиболее широко применяется при наплавке как микроплазменная сварка (авиационно-космический комплекс и точное приборостроение); - широко применяется как высокопроизводительная сварка материалов, производство – серийное и выше.Плазменная сварка пока еще считается процессом, имеющим перспективы увеличения промышленного применения, прежде всего из-за высокой производительности в сравнении с наплавкой неплавящимся и плавящимся электродами в среде защитных газов. [2]Преимущества:- по сравнению с аргонодуговой наплавкой вольфрамовым электродом, повышает производительность на 50-70%, снижает расход аргона в 4-6 раз, улучшает качество сварных соединений;- значительно более широкие технологические возможности регулирования источника нагрева и силового давления на сварочную ванну (за счет геометрии электродного и соплового узлов плазмотрона);- на порядок выше концентрация в пятне нагрева по сравнению с наплавкойв защитных газах. Соответственно возможность получения более узких швов и увеличения глубины проплавления, поскольку давление дуги выше.- дуга по форме близка к цилиндрической, при больших изменениях длины дуги, мало меняется геометрия проплавления;- в связи с газовой стабилизацией и увеличении температуры столба дуги, повышается пространственная стабильность дугового разряда и соответственно увеличение скорости сварки;- возможность сварки круговых швов на обечайках без систем регулирования длины дуги;- уменьшение коробления.Недостатки:- с технологической точки зрения основным недостатком является большое количество параметров, влияющих на режим работы. Соответственно, проблемы стабильности и оптимизации режимов, в основном, по этой причине плазменная сварка не получила широкого применения; - значительно сложное и дорогое оборудование, низкий ресурс электродных и сопловых элементов плазмотрона, отсюда, большие затраты на запчасти. Для сварки металлоконструкции предлагаю применить ручную дуговую сварку т.к. производство единичное и приобретение дополнительного оборудования сделает производство не рентабельным.Технологическими преимуществами являются относительная простота процесса сварки, Выбор оптимального способа сварки является основным технологическим вопросом при изготовлении сварных конструкций. Основной задачей при выборе способа сварки – является получение качественного сварного соединения.Типы сварных швов и конструктивные элементы подготовки кромок, а также размеры наложенных сварных швов в соответствии с требованиями ГОСТ 5264-80.5.2 Оборудование и материалы для сваркиВ пост для данного способа входит следующее оборудование и инструменты: Источник питанияПусковой включательСварочные кабелиЭлектрододержательИнструменты для сборки и сваркиВ качестве источника питания сварочной дуги я выбрал аппарат сварочный выпрямитель инвертор ВЕКТОР ARC-200. Сварочный инвертор это - электронный сварочный аппарат с совершенно новыми свойствами и возможностями. Технические возможности. Отключение напряжения на дуге при коротком замыкании (КЗ) электрода на свариваемую деталь (функция "antisticking"). Срабатывает, через 0,5 сек. после начала КЗ. Прилипания, или как еще говорят "примораживания" электрода и нагрева аппарата не происходит.А вот при правильном возбуждении дуги - легким касанием ("чирканьем") электрода о деталь, инвертор генерирует дополнительный импульс тока (функция "hotstart"). Возбуждение дуги существенно облегчается.При неизбежных небольших местных КЗ в процессе сварки, инвертор генерирует серию коротких, но мощных импульсов тока, которые разрушают образующиеся перемычки из жидкого металла (функция "arcforce").Я выбрал инверторную сварку по следующим причинам: - Потребление электроэнергии сварочным инвертором, при той же интенсивности и продолжительности сварки - почти в 2 раза меньше, чем у обычных сварочных трансформаторов или выпрямителей. - Вес сварочного инвертора - в 5-10 раз меньше. Аппарат (сварочный инвертор) на плечо и забыли о его существовании. Только в проводах не запутаться. - У сварочного инвертора стабильный постоянный ток. - Плавная и глубокая регулировка тока, вплоть до 10-15А. Даже электродом диаметром 1,6мм сварочный инвертор варит очень качественно.стабильный постоянный ток, не зависящий от скачков входного напряжения. - Очень незначительное разбрызгивание металла при сварке. - Вырабатываемый инвертором постоянный ток имеет идеально подходящие для сварки внешние вольт -амперные характеристики, которые, легко регулируются для каждого конкретного вида сварки и типа сварного соединения. - КПД сварочного инвертора превышает 90%, а значение соs φ приближается к 1, поэтому почти вся потребляемая этим аппаратом электроэнергия высвобождается на дуге. Рисунок 5.4 - Сварочный выпрямитель инвертор ВЕКТОР ARC-200.Таблица 5.1- Технические характеристики ARC-200 Вектор: Напряжение сетиНоминальный сварочный токПределы регулирования токаРежим работы (ПВ)Напряжение сварочной дуги220В200А20-200А60%38ВНапряжение холостого ходаОхлаждениеПотребляемая мощностьГабаритыВес63Принудительное, воздушное7кВА450х270х324 мм8 кгДля нашей стали – выбираем электрод типа Э-50А марки УОНИ 13/55 (ГОСТ 10051 - 75).Выбор этой марки электрода обеспечивает получения металла шва с достаточной стойкостью против кристаллизационных трещин и с требуемыми прочностными и пластичными свойствами.Легирование металла шва за счет провара сварочного металла легирующими элементами, входящими в основной металл, и повышение скорости охлаждение позволяют получить металл шва с более высокими прочностными показателями.Таблица 5.2-Характеристики электродаТип электродаЭ-50АМарка электродаУОНИ13/55Род токаПостоянный и переменныйПоложение сваркиВсе положенияКоэффициент наплавки г/Ач14Режим прокалкиТемпература, °С300Время, мин60Таблица 5.3-Механические свойства электрода марки УОНИ13/55 типа Э50АТип электродаМеханические свойства при нормальной температуреМеталла шва или наплавленного металлаСварного соединения, выполненного электродом диаметром не более 3 мм.Э50АВременное сопротивление разрыву,в, МПаОтносительное удлинение, , %Временное сопротивление, разрыву в, МПаУгол изгиба, градус54029540150Таблица 5.4-Химическийсостав электрода марки УОНИ13/55 типа Э50А, %Тип электродаCSiMnSPЭ50А0.110.18-0.50.65-1.20.030.0355.3 Технология сварки изделияТехнология сварки изделия представлена в таб. 5.5Таблица 5.5 - Технология сварки изделия№ операции Наименованиеоперации Режимы операцииОборудование и инструмент1ЗачисткаЗачистить свариваемые кромки. -машинка шлифовальная;-щётка металлическая дисковая.2Контроль Контролировать качество зачистки кромок под сварку-штангенциркуль;-угломер.3Сборка-сваркаI= 152AU=23BVсв= 4.1 м/чdэ=5 ммВыпрямитель ВДУ-251 элекрод типа Э-50А марки УОНИ 13/55 (ГОСТ 10051 - 75)4ЗачисткаПосле сварки производится зачистка Ручная пневматическая шлифовальная машинкаЩетка металлическая ГОСТ 3423-70Пневмозубило ПЗЛ-3105КонтрольЛинейка ГОСТ 6734-75 Штангенциркуль Шаблон сварщикаУстановка РУП-2005.4 Контроль сварного соединенияОдной из важнейших задач в области сварки является обеспечение высокого качества сварного шва. Для данного сварного соединения выбираем неразрушающий метод контроля визуальный контроль и измерения ГОСТ 3242-79Визуальный контроль и измерения сварного шва играют огромную роль в этом процессе и позволяют достичь требуемого уровня точности.Визуальный контроль включает оценку внешнего вида сварного шва с использованием человеческого зрения или с помощью специализированных оптических приборов. Он позволяет выявить наличие дефектов, таких как трещины, неравномерности шва или некачественное сращивание металла. Благодаря визуальному контролю можно принять меры по устранению этих дефектов и обеспечить высокую прочность и надежность сварного шва.Измерения сварного шва проводятся с целью определения его геометрических параметров и качества. Существуют различные методы измерения, включая использование линейных измерительных инструментов, таких как линейка или микрометр, а также специализированных приборов, например, контуров. С помощью этих методов можно измерить такие параметры как ширина, глубина, угол и высота сварного шва. Эти измерения позволяют контролировать качество шва и убедиться, что он соответствует требованиям и стандартам.Однако, чтобы достичь высокой точности и надежности результатов, необходимо не только провести визуальный контроль и измерения, но и правильно интерпретировать полученные данные. Это требует от практикующих специалистов хорошего понимания процесса сварки и его особенностей, а также глубоких знаний в области конструкций и материалов. Только так можно достичь оптимального результата и обеспечить максимальную эффективность и безопасность сварного соединения.Для выполнения данной операции выбираем: Линейка металлическая ГОСТ 6734-75 Штангенциркуль, Шаблон сварщика.ЗАКЛЮЧЕНИЕВ ходе выполнения работы над курсовымпроектом был произведен анализ технологичности изделия. Анализ показал, что изделие и входящие в него детали являются технологичными. Рассмотрены современные технологии получения материала заготовок, способы получения заготовок и выбраны оптимальные и экономически выгодные. Разработаны технологии механической обработки получения деталей, входящие в состав изделия «Рессор». Так же рассмотрены вопросы сварки деталей, выбрано оборудование и материалы. Закрепленызнания, умения и навыки по предмету «Технология машиностроения»; Приобретен практический опыт по применению их к комплексному решению конкретных задач, предусмотренных регламентом курсового проектирования. Приобретен опыт по оформлению технической документации, выполнению чертежей и схем, согласно единым стандартам конструкторской и технологической документации.Пояснительная записка содержит информацию о выборе метода получения заготовки, основных характеристиках поверхностей, методах получения и обработки детали с использованием различных расчетных методов. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКСправочник технолога-машиностроителя . В 2-х т. Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова -4-е изд., перераб. И доп. – М.- Машиностроение,1986 .496с.,ил.Курсовое проектирование по технологии машиностроения .Минск, высшая школа 1975.288 с. Горбацевич А.Ф., Чеботарёв В.Н.Справочник «Станочные приспособления» 1-й том , под редакцией Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова, Москва «Машиностроение» 1984.Справочник «Станочные приспособления» 2-й том , под редакцией Б.Н. Вардашкина и А.А. Шатилова, Москва «Машиностроение» 1984.Справочник инструментальщика, И.А.Ординарцев, Г.В.Филиппов, А.Н.Шевченко и др.; Под общ.ред. И.А. Ординарцева. – Л.: Машиностроение. Ленинград.отд-ние, 1987 – 846с.: ил. Сварка в машиностроении. Справочник в 4-х т. / Под ред. Николаева Г.А. и др. – М.: Машиностроение, 1978 – 1979.Сварочное оборудование: Каталог-справочник. – Киев: Наукова думка, 1968.Стихин В.А. Источники питания сварочной дуги: 1990. – 138 с.Работоспособность и неразрушающий контроль сварных соединений с дефектами/ М.В. Шахматов, В.В. Ерофеев, В.В. Коваленко. 2000. – 227. Контроль качества сварки. Учебное пособие для машиностроительных вузовПод ред. Волченко В.Н. – М.: Машиностроение, 1975. – 328 с.