МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРИБОРОСТРОЕНИЯ И ИНФОРМАТИКИ

Кафедра ТИ-3 «Информационное обеспечение технологии соединения материалов»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ

ПЛАВЛЕНИЕМ И ДАВЛЕНИЕМ»

Студент:

Шифр:

Группа: ТИ-3

Преподаватель: Гейнрихс И.Н.

Москва 2006 г.

Задание

Исходные данные для расчета машины:

Размеры свариваемых деталей (толщина листов для точечной сварки):

мм

Режим работы машины – повторность включения:

%

Вылет машины:

мм

Раствор машины:

мм

Материал свариваемых деталей – низкоуглеродистая сталь.

Напряжение тока сети – 380 В.

Частота тока сети – 50 Гц.

Оглавление

Введение 4

1. Расчет и выбор основных параметров режима 5

1.1 Схема процесса точечной сварки 5

1.2 Вычисление диаметров точек 5

1.3 Усилие на электроды и время сварки 5

1.4 Главный параметр режима 6

1.5 Сопротивление сварочной цепи 6

1.5.1 Сопротивление между деталями 6

1.5.2 Сопротивление между электродом и деталью 6

1.5.3 Собственное сопротивление детали 6

1.6 Количество теплоты необходимое для сварки одной точки 8

1.6.1 Расчет Q_св 8

1.6.2 Расчет Q₁ 8

1.6.3 Расчет Q₂ 8

1.7 Сварочный ток 10

1.8 Общий ток в сварочном контуре с учетом тока шунтирования 10

1.9 Полное сопротивление вторичного контура 10

1.10 Сечение токопроводящих элементов контура 12

1.11 Электродвижущая сила Е_2н на колодках вторичного витка трансформатора 12

1.12 Полная номинальная мощность 12

1.13 Расчет расхода электроэнергии на сварку одной точки 13

1.14 Производительность машины 13

1.15 Выбор машины 13

2. Устройство машины 14

2.1. Общая характеристика машин 14

2.2. Классификация машин контактной сварки 14

2.3 Конструктивные элементы машин контактной сварки 16

2.3.1 Корпуса и станины 16

2.3.2. Сварочный контур машин контактной сварки 16

2.4. Электроды 19

2.4.1. Конструкции электродов 19

2.5. Механизмы машин контактной сварки 20

2.5.1. Механизмы сжатия деталей и типы приводов машин 20

2.6 Электрическая часть машины 22

3. Технология сварки на машине 23

3.1. Выбор рациональной конструкции деталей и элементов соединений 23

3.2. Общая схема технологического процесса производства сварных узлов 24

3.2.1. Изготовление деталей 24

3.2.2. Подготовка поверхности 24

3.2.3. Сборка 26

Список использованной литературы 26

Введение

Контактная сварка как один из способов получения не­разъемных соединений известна с конца прошлого века. В 1887 г. русский изобретатель Н.Н. Бенардос запатентовал точечную сварку. Несколько позже Томсон (США) изобрел стыковую сварку сопротивлением. Стыковая сварка оплавлением была предложена в 1903 г. Широкое использование контактной сварки в нашей стране началось в 30-х годах после создания индустриальной базы.

В настоящее время контактная сварка — один из ведущих спо­собов неразъемного соединения деталей в различных отраслях техники. Она отличается очень высокой степенью механизации, роботизации, автоматизации и, как следствие, высокой произво­дительностью. Благодаря совершенствованию технологического про­цесса и модернизации оборудования области ее использования не­прерывно расширяются.

Контактная сварка - это процесс образования неразъемных соединений конструкционных металлов в результате их кратковременного нагрева электрическим током и пластического деформирования усилием сжатия.

Соединение свариваемых деталей при контактной сварке (как и при других способах сварки) происходит путем образования связей между атомными агрегатами в зоне контакта этих деталей. При этом для образования физического контакта и активации соединяемых поверхностей затрачивается тепловая и механическая энергия, подводимая извне.

Известные способы контактной сварки классифицируют по ряду признаков:

1. по технологическому способу получения соединений - точечная, рельефная, шовная, стыковая;

2. по конструкции соединения (нахлесточное или стыковое);

3. по состоянию металла в зоне сварки — с расплавлением металла и без расплавления;

4. по способу подвода тока — одно- и двусторонняя;

5. по роду сварочного тока и форме импульса тока (переменный— промышленной, повышенной и пониженной частоты, постоянный, униполярный —ток одной полярности с переменной силой в течение импульса);

6. по числу одновременно выполняемых соединений — одноточечная, многоточечная, сварка одним или несколькими швами и т. д.;

7. по наличию дополнительных связующих компонентов (клея, грунта, припоя и др.);

8. по характеру перемещения роликов при шовной сварке — непрерывная (с постоянным вращением роликов) или шаговая (с остановкой роликов на время сварки).

Область применения контактной сварки чрезвычайно широка — от крупногабаритных строительных конструкций, космических аппаратов до миниатюрных полупроводниковых устройств и пленочных микросхем. По имеющимся данным, в настоящее время около 30% всех сварных соединений выполняют различными способами контактной сварки. Среди механизированных и автоматизированных способов сварки контактная сварка занимает первое место.

Контактной сваркой можно успешно соединять практически все известные конструкционные материалы — низкоуглеродистые и легированные стали, жаропрочные и коррозионно-стойкие сплавы, сплавы на основе алюминия, магния и титана и др.

Точечная сварка — наиболее распространенный способ, на долю которого приходится около 80% всех соединений, выполняемых контактной сваркой. Этот способ сварки широко используют в автомобиле- и вагоностроении, строительстве, радиоэлектронике и т. д. Например, в конструкциях современных лайнеров насчитывается несколько миллионов сварных точек, легковых автомобилей — до 5000 точек. Диапазон свариваемых толщин — от нескольких микрометров до 10—30 мм. Точечной сваркой соединяются элементы жесткостей и крепежные детали с листами, тонкостенными оболочками и панелями.

1. Расчет и выбор основных параметров режима

1.1 Схема процесса точечной сварки

Рис 1.1 Схема процесса точечной сварки

1.2 Вычисление диаметров точек

Диаметр ядра точки принимается в зависимости от толщины детали по формуле

	1.1
мм

Диаметр электрода

	1.2
мм

1.3 Усилие на электроды и время сварки

Усилие на электроды и время сварки , принимается в зависимости от

	1.3
Н

	1.4
с

1.4 Главный параметр режима

Главным параметром режима согласно ГОСТ устанавливается сварочный ток. В основу расчета сварочного тока положен закон Джоуля - Ленца.

1.5 Сопротивление сварочной цепи

Сопротивление в процессе сварки резко изменяется, т.е. оно отличается в начальной и завершающей стадиях.

Для оценки величин этих сопротивлений следует подсчитывать и то и другое, но для расчета сварочного тока по закону Джоуля – Ленца использовать конечное сопротивление нагретых деталей .

Сопротивление сварочной цепи между электродами равно

1.5

где - сопротивление между деталями, - сопротивление между электродом и деталью, - омическое сопротивление детали.

1.5.1 Сопротивление между деталями

зависит от усилия на электродах

1.6

Для низкоуглеродистой стали:

Ом

мкОм

1.5.2 Сопротивление между электродом и деталью

	1.7
мкОм

1.5.3 Собственное сопротивление детали

Холодное:

1.8

Горячее:

1.9

где - эмпирический коэффициент, зависящий от отношения ; - омическое сопротивление столбика высотой и диаметром ; - удельное сопротивление при комнатной температуре; - удельное сопротивление в нагретом состоянии.

Для низкоуглеродистой стали:

Ом*см

Ом*см (при температуре 1500 °C)

- находим по графику для значения

=1	А=0.6
=2	А=0.75
=3	А=0.80
=4	А=0.85
=5	А=0.87
=6	А=0.89

мкОм
мкОм

1.6 Количество теплоты необходимое для сварки одной точки

1.10

- общее количество теплоты,