124470 (690023)
Текст из файла
Содержание
Введение
1. Общая часть
1.1 Назначение и характеристика изделия – объект курсового проекта
1.2 Технические условия на заготовку, сборку и сварку изделия
1.3 Литературный обзор и результаты патентного поиска
1.4 Направление совершенствования технологического процесса по сравнению с существующим вариантом
1.5 Обоснование выбора материала изделия
2. Заготовительные операции
2.1 Выбор и обоснование выбора методов заготовки деталей изделий
2.2 Выбор и обоснование выбора оборудования для заготовки деталей и транспортировки
2.3 Расчет норм времени заготовительных операций
3 Технология сварки
3.1 Выбор и обоснование способа сварки
3.2 Выбор и обоснование сварочных материалов
3.3 Выбор, обоснование и расчет режимов сварки
3.4 Выбор и обоснование сварочного оборудования
3.5 Способы предотвращения деформаций и уменьшения остаточных напряжений
4 Конструирование, расчет и описание средств технологического оснащения
4.1 Выбор установочных баз и разработка теоретической
схемы базирования деталей и узлов
4.2 Разработка принципиальной схемы приспособлений
4.3 Выбор и обоснование типа установочных и прижимных элементов
4.4 Расчет усилий прижатия и конструктивных параметров прижимных устройств
4.5 Разработка технологического процесса сборки и сварки
4.6 Расчет норм времени сборочно-сварочных операций
5. Разработка, описание методов контроля качества сварных соединений
и организация технического контроля
5.1 Методы исправления дефектов сварных швов
5.2 Мероприятия по охране труда и противопожарной технике
5.3 Охраноспособность объекта проектирования
Заключение
Список использованных источников
Введение
Сварочное производство, как совокупность процессов, образующее самостоятельную законченную технологию изготовления сварной продукции – одно из ведущих в современном машиностроении.
Такое положение сварочного производства обусловлено универсальностью этого технологического процесса получения неразъемных соединений, возможностью экономии до 20% металла, повышением прочности и непроницаемости соединений, возможностью создания уникальных конструкций, которые при других способах создать невозможно.
Перед всеми областями науки и техники, в том числе и перед сварочным производством стоят большие задачи по улучшению качества продукции, экономии ресурсов, разработке и внедрению новейших технологий и оборудования в целях поднятия уровня экономии страны на качественно новую ступень.
В последние годы сварку все более используют в различных отраслях машиностроения, в строительстве, на транспорте, в энергетике, разрабатывают новые и совершенствуют известные методы сварки, расширяют перечень свариваемых материалов, номенклатуру изготовляемых с помощью сварки изделий.
Создание новых, отвечающих современным требованиям, сварных конструкций, сварочного оборудования, сварочных приспособлений экономичных при изготовлении и надежных в эксплуатации, представляет собой комплексную задачу, которая включает проектирование, исследование прочности, расчет, рациональное построение технологии изготовления с применением средств механизации и автоматизации.
Одним из прогрессивных технологических процессов является процесс производства сварных конструкций с высокой степенью механизации и автоматизации.
В данном курсовом проекте рассмотрена технология заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпальных линий на Могилевском заводе Стромашина. Производство шпал является актуальным, так как железнодорожный транспорт продолжает оставаться одним из основных способов транспортировки грузов как в наше стране, так и за рубежом.
-
Общая часть
-
Назначение и характеристика изделия – объект курсового
проекта
Гнездо предназначено для заливки и застывания бетонной смеси. Применение бетонных шпал увеличивает время службы железнодорожных рельсов.
Технические характеристики: масса гнезда для отливки шпал— 60 кг, длинна – 2.78 м, высота – 0,165 м, ширина – 0,25 м. Материал – Сталь 3.
1.2 Технические условия на заготовку, сборку и сварку изделия
Технические условия - это свод правил и требований, выполнение которых позволяет изготовить конструкцию с требуемыми эксплутационными другими характеристиками.
Требования к способам заготовки:
1)механическая резка допускается при последующем фрезеровании кромок деталей;
2)обработанные поверхности деталей не должны иметь задиров, забоин и других механических повреждений.
Требования к сварочным работам:
1)варить полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа стык деталей;
2)повернув на необходимы угол раму приспособления. варить боковые стыки полугнезда.
Требования контроля и устранения дефектов:
1)контроль качества швов сварных соединений производить методом внешнего осмотра и измерений по ГОСТ 3242-69.
2) зачистить сварного шов от брызг, снять усиление сварного шва
В сварных соединениях не допускаются следующие дефекты:
1)излом и неперпендикулярность осей соединяемых элементов свыше допусков устанавливаемых на чертежах;
2)смещение кромок соединяемых элементов;
3)трещины всех видов и направлений, наплывы, подрезы, прожоги и другие технические дефекты.
Требования к сборке в общем виде могут быть:
- в стыковых соединениях превышения кромок не должны превышать 0,5мм, а зазор в стыке – 0…0,5мм для толщин металла -1…10мм;
- прихватку деталей при сварке осуществлять электродами типа Э-50, размер прихваток
=30мм; t=300мм и т.д.
Технические условия, ГОСТы служат исходными данными для конструирования, разработке технологических процессов изготовления сварных конструкций.
1.3 Литературный обзор и результаты патентного поиска
В ходе литературного обзора и патентного поиска были рассмотрены и сравнены сварочные полуавтоматы четырех поколений.
К первому поколению относятся обычный сварочные полуавтоматы, с неинверторным источником питания, которые используются на многих отечественных предприятиях. В качестве образца был взят аппарат КИУ 1201 от Каховского завода электросварочного оборудования.
К аппаратом второго поколения относятся полуавтоматы с обычным инверторным источником питания, отличающиеся своей компактностью и относительно невысокой стоимостью. За образец взят аппарат Kempact MIG 2530 производства фирмы Kemppi (Финляндия).
Аппараты третьего поколения отличаются возможностью синергетического управления сварочным процессом, наличием большого количества сварочных программ и возможностью программирования режимов. Из этого поколения был взят финский аппарат Pro Evoluthion 5200 с проволкоподающим механизмом Propmig 501.
К последнему четвертому поколению относятся аппараты, способные управлять эпюрой сварочного тока, оснащенные технологией STT – перенос металла за счет сил поверхностного натяжения (см. рисунок 1). Это уникальные аппараты, позволяющие полностью стабилизировать сварочный процесс и горение дуги за счет подачи импульсов в очень короткий промежуток времени. за образец взят аппарат немецкой фирмы Lincoln – Power Wave 4555/STT.
Рисунок 1: Процесс STT
При сравнению были учтены преимущества и недостатки каждого аппарата. В результате был выбран сварочный аппарат Kempact MIG 2530, имеющий оптимальное соотношение качества и цены и обладающий всеми необходимыми функциям для осуществления процесса сварки, отвечающий самым современным требованиям.
1.4 Направление совершенствования технологического процесса по
сравнению с существующим вариантом
Для усовершенствования конструкции сборки и процесса сварки предлагается вариант замены винтовых прижимов на пневмокамеры, а так же замену СО2 на смесь Ar.
Защитным газом является Аr взамен сварки в СО2. Эта сварка обеспечивает достаточно высокое качество швов. За счёт уменьшения сил поверхностного натяжения расплавленного металла под действием кислорода стабилизируется процесс переноса металла, уменьшается разбрызгивание, улучшается внешний вид и формирование шва. По сравнению со сваркой в СО2 сварка в аргоне увеличивается предел выносливости при работе на переменных нагрузках. Возрастает также технологическая прочность шва, уменьшается склонность к образованию кристаллизационных и холодных трещин.
С учётом зачистки швов, горелок, производительности процесса сварка в Аr оказывается дешевле сварки в СО2.
Преимущества применения газовых сварочных смесей на основе Ar по сравнению с СО2:
1) увеличение количества наплавленного металла за единицу времени, а также снижение потерь электродного металла на разбрызгивание;
2) снижение количества прилипания брызг (набрызгивания) в районе сварного соединения и как следствие уменьшение до 95% трудоемкости по их удалению;
3) повышение плотности и пластичности металла шва;
4) повышение стойкости металла шва против образования горячих трещин (критическая скорость деформации при СО2 - 22,5 мм/мин, при сварке в Ar составляет 27,1 мм/мин);
5) повышение циклической прочности сварного соединения;
6) процесс сварки стабилен даже при некоторой неравномерности подачи сварочной проволоки, а также наличия на ее поверхности следов технологической смазки и ржавчины;
По результатам анализа заводского технологического процесса можно сделать выводы, что внесённые изменения позволят усовершенствовать изделие с точки зрения техники безопасности, использование пневмокамер в приспособлении и Ar позволит уменьшить трудоёмкость и стоимость сборочных операций.
1.5 Обоснование выбора материала изделия
В данном курсовом проекте используется Ст.3. Она относится к низкоуглеродистым сталям- одной из наиболее многочисленных группе сталей. Основным легирующим элементом является углерод, его содержание не превышает 0,25 %. Дополнительно в сталь вводятся кремний и марганец для лучшего раскисления и распределения вредных примесей (серы и фосфора) в процессе выплавки. Их количество незначительно (Кремний не более 0,4%, марганец не более 0,7%), поэтому их не считают легирующими элементами.
Теплофизические свойства:
-удельное электросопротивление при 0 оС
= 76 мкОмсм,
- коэффициент теплопроводности при 20 оС
=0,055 кВт/(мк),
- коэффициент температуропроводности при 20 оС
= 0,087 см2/к,
-удельная теплоемкость при 20 оС
Ср = 0,48 кДж/(кгК),
- температура плавления
Тпл= 1530 оС.
Химические свойства стали Ст. 3 представлены в таблице 1.5.1
Таблица 1.5.1- Химический состав стали Ст. 3
| Химический элемент | Содержание, % |
| С | 0,14- 0,22 |
| Si | 0,05- 0,17 |
| Mn | 0,4- 0,65 |
| Cr | 0,3, не более |
| S | 0,05, не более |
| P | 0,04, не более |
| Cu | 0,3, не более |
| Ni | 0,3, не более |
| As | 0,08, не более |
Данная сталь является низкоуглеродистой, сваривается без ограничений, ферритно-перлитная структура обеспечивает высокую стойкость против трещин и хорошее качество сварных соединений. Используемая сталь наиболее распространена в машиностроении и является доступной по цене. Поэтому целесообразность использования этого материала очевидна.
2 Заготовительные операции
2.1 Выбор и обоснование выбора методов заготовки деталей изделий
Заготовка деталей для емкости для бетонных шпал производится в заготовительно-штамповом цехе. Наиболее рациональным методом заготовки детали для узлов является штамповка. Гнутые профили изготовляют штамповкой. Детали с более простой конструкцией гнут на приспособлениях или универсально-гибочном прессе.
Технологический процесс заготовки деталей изделий из проката начинается с подбора металла по размерам и маркам стали и включает следующие операции: правку металла, разметку, резку, обработку кромок, гибку, очистку. Металл, поступающий с металлургических заводов, заготовки после резки и других заготовительных операций, требует правки. Вследствие неравномерного остывания, после прокатки металл деформируется, получает дополнительную деформацию при вырезке деталей. Правка деформированного металла осуществляется путем создания местной пластической деформации и может производится в холодном стоянии или при предварительном подогреве.
Разметка – это процесс нанесения на металл в натуральную величину контура детали. В процессе разметки необходимые указания по обработке наносят на металл с использованием мерительного и специального инструмента: металлических рулеток, линеек, чертилок, угольников, молотков и др. Качество разметки во многом зависит от точности мерительного инструмента.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.















