Ekzamen_po_zagotovkam (1021047), страница 5
Текст из файла (страница 5)
18. Показатели эффективности использования материалов
КВГ= mзаг / mисх заг (коэффициент выхода годного) (масса исходной заготовки – это материал, затрачиваемый на 1 заготовку, например тут учитывается облои в литье, при штамповке процент отбраковываемых деталей)
КВТ= mдет / mзаг (коэффициент весовой точности) (учитываются припуски и напуски)
КИМ=КВГхКВТ= (mдет / mисх заг)*100% (Коэффициент использования материала)
КВГ показывает величину отходов при изготовлении заготовки в цехе.
КВТ показывает степень приближения массы заготовки к массе детали
КИМ – характеризует технологичность заготовки, один из показателей, характеризующих экономичность выбранной заготовки.
Деталь – это изделие, которое изготавливается из однородного материала без применения сборочных операций
Заготовка – это предмет производства, из которого путем изменения формы, свойств поверхности можно получить деталь.
Исходная заготовка – заготовка перед первой операции процесса изготовления детали.
Для рациональных форм и вида выбранной заготовки характерны значения КИМ, близкие к единице, что обусловливает более низкую себестоимость последующей механической обработки, меньший расход материала, энергии, инструмента и т.п.
В среднем по машиностроению коэффициент использования металла сравнительно невысок и составляет Км=0,7…0,75, в крупносерийном и массовом производстве Км=0,85…0,9, а в единичном Км=0,5…0,6.
Известно, что в себестоимости машиностроительной продукции наибольшую долю составляют затраты на материалы. Для их снижения стремятся в максимальной степени приблизить размеры и форму заготовок к габаритам и форме готовых деталей. Поэтому в современном производстве одним из основных направлений развития технологии механической обработки является использование заготовок с экономичными конструктивными формами, обеспечивающими обработку с наибольшей производительностью и наименьшими отходами материалов.
Припуск – слой материала, удаляемый с поверхности заготовки с целью получения требуемых по чертежу формы и размеров детали.
Напуск – объем материала, на поверхности заготовки сверх припуска, который необходим для упрощения конфигурации заготовки и облегчения условий ее получения.
19. Применение дуговой сварки для получения заготовок (особенности процесса, область применения, преимущества и недостатки)
Д уговая сварка - сварка, при которой теплота, необходимая для нагрева и плавления металла, получается за счет дугового разряда, возникающего между свариваемым металлом и электродом. Под действием теплоты электрической дуги кромки свариваемых деталей и электродный металл расплавляются, образуя сварочную ванну. При затвердевании металла образуется сварное соединение. Необходимая энергия получается от источников питания дуги постоянного или переменного тока. По степени механизации различают:
А) Ручная дуговая сварка(РДС) все операции выполняются челом вручную.
Б) Полуавтоматическая дуговая сварка - механизируются операции по подаче электродной проволоки, остальные операции вручную.
В) Автоматическая дуговая сварка (автоматическая сварка под флюсом – АСФ) механизируется: возбуждение дуги, поддержание длины дуги, перемещению дуги по линии наложения шва.
2) Область применения: РДС: применяется в любом пространственном положении, с любым швом, требуется высококвалифицированный сварщик, низкая производительность, пригодна для сварки черных и цветных металлов и различных сплавов практически любой толщины, но обычно диапазон толщин от 3 до 20 мм, рациональна для коротких швов и при мелкосерийном производстве. АСФ: Высокая производительность (в 10 раз выше чем РДС), осуществляется только в нижнем (напольном) положении, качество шва высокое, но криволинейные швы получить невозможно, сварка металлов от 1,5 до 150 мм и более, всех металлов и сплавов, разнородных металлов.
3) Преимущества и недостатки:
Преимущества: высокая технологичность, широкие возможности для механизации или автоматизации, меньшая зона термического влияния по сравнению с другими способами сварки, простота регулирования процесса, сравнительно дешевые расходные материалы (сварочные электроды), высокая производительность процесса (у АСФ).
Недостатки: необходимость использования специальных сварочных преобразователей и трансформаторов, зависимость от электрической сети, необходимость предварительной подготовки кромок.
20. Применение контактной сварки для получения заготовок (особенности процесса, область применения, преимущества и недостатки)
Контактная электрическая сварка, при которой подогревают соединяемые поверхности проходящим электрическим током и затем их сдавливают, является одним из самых распространенных способов сварки давлением. Сварку производят на машинах, состоящих из источника тока, прерывателя тока и механизмов зажатия заготовок и давления.
Стыковую контактную сварку (рис. 37, а) применяют для соединения встык деталей типа стержней, толстостенных труб, рельсов и т. п.
Точечная сварка (рис. 37, б), применяемая в основном для листовых или стержневых конструкций, позволяет получать прочные соединения в отдельных точках.
Этот способ широко применяют в авто- и вагоностроении, строительстве, а также при сборке электрических схем и др.
Шовную сварку (рис. 37, в) применяют для листовых конструкций для получения прочного и герметичного соединения.
Шовная сварка обеспечивает получение прочных и герметичных соединении из листового материала толщиной до 5 мм.
Контактной сваркой можно соединять практически все известные конструкционные материалы – низкоуглеродистые и легированные стали, жаропрочные и коррозионно-стойкие сплавы, сплавы на основе алюминия, магния и титана и др.
Достоинства:
-
невысокий риск возникновения пожара;
-
простота выполнения (не требуется высокий уровень подготовки);
-
отсутствие необходимости в защитном газе и сварочной проволоке;
-
сохранение первоначального защитного покрытия;
-
прочность сварного соединения;
-
отсутствие воздействия вредных газов на организм работающего;
-
высокая износоустойчивость электродов.
Недостатки:
-
относительная сложность оборудования,
-
трудность неразрушающего контроля сварных соединений.
21. Применение сварки трением для получения заготовок (область применения, особенности метода, преимущества и недостатки)
Сварка трением – способ сварки давлением при воздействии теплоты, возникающей при трении свариваемых поверхностей.
Свариваемые заготовки устанавливают соосно в зажимах машины, один из которых неподвижен, а другой может совершать вращательное и поступательное движения. Заготовки сжимаются осевым усилием, и включается механизм вращения. При достижении температуры 980…1300 0С вращение заготовок прекращают при продолжении сжатия.
Иногда сварку трением производят через промежуточный вращаемый элемент или заменяют вращательное движение вибрацией.
Сваркой трением можно сваривать заготовки диаметром 0,75…140 мм. Более 200 мм сваривать нецелесообразно, т.к. нужны машины очень мощные. Не удается сварить даже в лабораторных условиях и стержни диаметром менее 0,75 мм, для которых нужна установка со скоростью вращения шпинделя ~ 200 с-1 и сложным устройством для осуществления мгновенного его торможения.
Преимущества сварки трением — высокая производительность, стабильное качество соединения, возможность получения соединений из разнородных металлов, отсутствие вредных выделений, высокие энергетические показатели, высокая степень механизации и автоматизации, возможность применения в качестве основного оборудования универсальные токарные и сверлильные станки.
К недостаткам относят необходимость разработки технологического процесса для каждого вида металла и конфигурации детали, необходимость контроля момента сварки для своевременного прекращения сварочного процесса, необходимость создания осевого давления с помощью специального механизма.
Процесс образования сварного соединения:
-
Вследствие действия сил трения сдираются оксидные плёнки;
-
Наступает разогрев кромок свариваемого металла до пластичного состояния, возникает временный контакт, происходит его разрушение и высокопластичный металл (металл шва)* (см.рисунок 1) выдавливается из стыка;
-
Прекращение вращения с образованием сварного соединения.
Практикой установлено, что сварку трением целесообразно применять в следующих случаях:
-
взамен электродуговой и других способов сварки плавлением;
-
взамен контактной сварки;
-
взамен пайки и клёпки;
-
взамен разъёмных соединений деталей;
-
при изготовлении деталей из сложных поковок и штамповок путём их расчленения на более простые заготовки с последующей сваркой;
-
при соединении деталей с окончательно механически обработанными поверхностями;
-
при создании новых рациональных конструкций деталей, оптимально отвечающих условиям эксплуатации;
-
при ремонте деталей и инструмента.
23.Применение точечной сварки для получения заготовок (особенности процесса, область применения, преимущества и недостатки)
П роцесс сваривания точечной технологией включает в себя несколько этапов. Сначала соединяемые детали совмещаются в нужном положении, помещаются между электродами сварочного аппарата и прижимаются друг к другу. После этого они нагреваются до состояния пластичности и совместно подвергаются последующему пластическому деформированию. В промышленных условиях при использовании автоматического оборудования частота сварки может достигать до 600 точек в минуту. Чтобы была возможна качественная точечная сварка своими руками в домашних условиях, необходимо поддерживать неизменную скорость перемещения обоих электродов и обеспечивать требуемую величину давления и полный контакт соединяемых деталей.
Детали нагреваются за счет прохождения сварочного тока в виде кратковременного импульса длительностью 0,01…0,1 секунд в зависимости от условий сварки. Этим импульсом обеспечивается расплавление металла в зоне действия электродов и образование общего жидкого ядра обеих деталей, диаметр которого может составлять от 4 до 12 мм. После прекращения действия импульса тока детали в течение некоторого времени под давлением удерживаются, чтобы расплавленное ядро остыло и кристаллизовалось.
-
Качество сварки зависит также и от правильного выбора диаметра медного электрода. Диаметр точки соединения должен превышать толщину самого тонкого элемента сварного соединения быть в 2 — 3 раза.
-
Прижимом деталей в момент прохождения сварочного импульса обеспечивается образование около расплавленного ядра особого уплотняющего пояска, препятствующего выплеску расплавленного материала из зоны сварки. В результате никаких дополнительных мер защиты места соединения не требуется.
-
Для улучшения кристаллизации расплавленного металла электроды надо разжимать с небольшой задержкой после прохождения сварочного импульса.
-
Для получения качественного и надежного сварочного шва соединяемые поверхности следует предварительно подготовить, в частности, очистить от ржавчины.
-
Промежуток между точками соединения должен обеспечивать уменьшение шунтирования тока сквозь соседние точки. Например, для сварки двух (трех) деталей толщиной от 1 до 8 мм каждая, расстояние между точками соединения изменяется соответственно от 15 (20) до 60 (100) мм.
Область применения: в домашних условиях точечную сварку выполненную своими руками чаще всего используют при ремонте бытовой техники, различных работах с алюминием, кабелем или починкой мелкой кухонной утвари.
В промышленности точечную сварку используют при сваривании листовых заготовок из сталей различных марок, цветных металлов и сплавов различных толщин, пересекающихся стержней, профильных заготовок (уголков, швеллеров, тавров и т. п.).