49499

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Курсовая

Производство и промышленные технологии

Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на соединяемых поверхностях заготовок. Экономическая эффективность применения сварки по сравнению с механическими способами соединения деталей и литьем заключается в экономии металла снижении трудоемкости работ и технологической гибкости процесса.д Все способы сварки условно делятся на две группы. К первой относятся способы сварки при которых соединение получается за счет расплавления металла.

Русский

2013-12-28

671 KB

63 чел.

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра «Оборудование и инструмент

компьютеризированного производства»

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

Пояснительная записка к курсовой работе по курсу

«Технология конструкционных материалов»

Руководитель

Чагина Т.С.

«____» __________ 2007г.

Автор работы

Студент группы «АТ-101»

Чешуин А.С.

Работа защищена

с оценкой

______________________

«____» __________ 2007 г.

Челябинск

2007 г.

Оглавление

1.Задание..................................................................................................................3

2.Введение................................................................................................................4

3.Технологический процесс изготовления заготовок.....................................….6

3.1. Возможные способы изготовления заготовок ..............................................6

3.2. Выбор наиболее эффективного способа изготовления заготовок ............11

3.3. Разработка технологического процесса изготовления заготовок .............12

4. Технологический процесс изготовления детали…........................................21

4.1. Возможные способы изготовления детали..................................................21

4.2. Выбор наиболее эффективного способа изготовления детали..................24

4.3. Технологическое изготовление детали………………………...........…….28

5. Методы контроля качества…………………………………………………...29

6. Общие выводы………………………......................................................….....31

7. Список использованной литературы ..............................................................32

1. Задание

Разработать эффективный технологический процесс изготовления детали.

Рис. 1. Эскиз детали

2. Введение.

В современных условиях развития общества одним из значимых факторов технического прогресса в машиностроении является совершенствование технологии производства. Коренное совершенствование производства возможно в результате создания более совершенных средств труда, разработки принципиально новых технологий.

Развитие и совершенствование любого  производства в настоящее время связано с его автоматизацией, созданием робототехнических комплексов, широким использованием вычислительной техники, применение станков с программным управлением. Все это составляет базу, на которой создаются автоматизированные системы управления, становятся возможными оптимизация технологических процессов и режимов обработки, создание гибких автоматизированных комплексов.

Важным направлением научно – технического прогресса является также создание и широкое использование новых конструкционных материалов. В производстве все шире используются сверхчистые, сверхтвердые, композиционные, порошковые, полимерные и другие материалы, позволяющие резко повысить технический уровень и надежность оборудования. Обработка этих материалов связана с решением серьезных технологических вопросов.

Создавая конструкции машин и приборов, обеспечивая на практике их заданные характеристики и надежность работы с учетом экономических показателей, инженер должен уверенно владеть методами изготовления деталей машин и их сборка. Для этого он должен обладать глубокими технологическими знаниями.  

Процесс изготовления деталей машин и механизмов состоит из нескольких последовательно выполняемых технологических операций. Перечень таких операций называют маршрутной технологией. При этом можно выделить следующие основные этапы:

1. Получение  заготовки.

2. Обработка заготовки

3. Изготовление детали.

Наиболее распространенным способом изготовления заготовок является обработка металлов давлением (ОМД), а также резка непосредственно из машиностроительного профиля (фасонного и сортового проката, продукции прессования и волочения). Прежде всего, это объясняется тем, что ОМД обладает высокой производительностью формообразования заготовок при относительно малой величине отходов материала. Однако заготовки отличаются   качеством поверхности, что в большинстве случаев не позволяет их использовать как готовые детали.

Для обработки заготовок и изготовления деталей применяют способы механической обработки, которые при относительно низкой скорости формообразования отличаются высокой точностью и чистотой поверхности.

Операции сборки применяются как при изготовлении отдельных деталей, так и на заключительном этапе сборки готовой продукции. При этом используют разъемные (чаще всего резьбовые) и неразъемные соединения. Основным способом получения неразъемных соединений является сварка, как наиболее надежный, производительный и технологичный.

3. Технологический процесс изготовления заготовок.

3.1. Способы литья.

Способы литья вместе со способами обработки металлов давлением являются основной базой для получения фасонных заготовок. Ими получают заготовки простой и сложной формы массой от нескольких  грамм до сотен тонн из чугуна, стали, медных, алюминиевых, магниевых и других сплавов. В некоторых случаях литьё является единственным способом получения заготовок сложных по форме, имеющих большие габариты и массу. Стоимость литой заготовки в большинстве случаев оказывается ниже стоимости аналогичной заготовки, полученной способами ковки или штамповки.

Основным недостатком способов литья является то, что плотность металла отливок в большинстве случаев, как правило ниже, чем у заготовок, полученных способом ковки или штамповки.

При выборе способа литья для изготовления заготовок той или иной детали нужно учитывать следующие факторы: пригодность данного способа для обеспечения необходимых форм и размеров отливки; соответствие металла или сплава, из которого возможно получение отливки данным  способом, требованиям, предъявляемым к материалу детали, условиям ее дальнейшей обработки, точности качеству поверхностей, технико-экономическую целесообразность использования данного способа с учётом количества требуемых отливок.

Все способы литья делятся на две группы – литьё в песчано-глинистые формы и специальные способы литья (литье в кокиль, в оболочковые формы, по выплавляемым моделям, литьё под давлением, центробежное литье и др.)

 Литьё в песчано-глинистые формы. Наиболее распространённый, универсальный и практически единственный способ изготовления крупногабаритных отливок. Формовку производят по деревянным и металлическим моделям в опоках , набиваемых песчано-глинистыми смесями. Для образования внутренних полостей используют стержни, формуемые в стержневых ящиках из песчаных смесей с крепителями.

В настоящее время основную массу отливок изготавливают литьём в обычные песчаные формы, характеризуемый низкой стоимостью, недифицитностью материалов и простой организацией технологического процесса, наличием прогрессивных технологических решений. При литье в песчаные формы применяют литейные чугуны и стали, медные, алюминиевые, магниевые, тугоплавкие сплавы.

 Литьё по выплавляемым моделям. Применяют для изготовления заготовок сложной конфигурации массой от нескольких грамм до 150 кг без внутренних полостей (кронштейны, рычаги и др.). Он основан на применении модели из легко выплавляемого материала (парафина, стеарина и др.), изготовленной с очень большой точностью и специальных облицовочных материалов, которые в жидком состоянии наносят на модель. После высыхания облицовочного материала модель выплавляется. Облицовочный материал образует прочную корку (одноразовую литейную форму). При этом способе отливка не имеет швов и размеры её будут точнее, чем при литье в песчаную форму. Точность отливки достигает ±0,05 мм на 25 мм длины отливки. Для литья по выплавляемым моделям применяют различные металлы: литейные стали различного состава, цветные алюминиевые и другие сплавы.

 Литьё в оболочковые формы.  Применяют для изготовления заготовок сложной конфигурации без внутренних полостей массой до 150 кг. Он основан на применении разовых литейных форм, изготовленных из огнеупорной основы (кварцевый песок) и связующей основы (смолы). Этим способом можно изготовить отливки с острыми углами, тонкими стенками и рёбрами. Литьём в оболочковые формы получают отливки повышенной точности и более лучшего качества поверхности, чем при литье в песчаные формы. Процесс производителен, легко поддается механизации. К недостаткам процесса следует отнести высокую стоимость связующих материалов и оборудования. Способ применяется для изготовления отливок из литейных сталей и чугуна, цветных, алюминиевых, магниевых и других сплавов.

 Литьё в металлический кокиль. Литейная форма изготовляется из металла. Основными достоинствами кокилей по сравнению с песчаными формами являются: многократное использование формы, более высокая производительность труда, точность отливок, качество их поверхностей и стабильность размеров. Кокили могут быть разъёмными и неразъёмными. Кокили изготовляются из чугуна, стали, алюминиевых сплавов. Примерами отливок, рекомендуемых для литья в кокиль, являются: корпуса гидрооборудования, цилиндры, втулки, планки, шкивы, зубчатые колёса, кронштейны, корпуса редукторов, коробок  передач и другие. Для получения внутренних полостей применяют стержни, изготовленные из металла и стержневых смесей. Отливки изготовляются из чугуна, стали, цветных алюминиевых и магниевых сплавов. Изготовляются отливки массой до 7 тонн.

 Литьё под давлением. Наиболее производительный способ изготовления тонкостенных заготовок сложной формы из стали, цинковых, алюминиевых, магниевых и медных сплавов. Способ литья, при котором форму принудительно заполняют жидким металлом под давлением. Способ применяют в массовом производстве для изготовления деталей массой от нескольких грамм до 100 кг. При массовом производстве этот способ является рентабельным. Отливки, получаемые этим способом, имеют самый высокий коэффициент использования металла. Детали, получаемые литьем под давлением, оказываются в 50 раз более дешевле тех, что изготовлены из проката путё механической обработки. При литье под давлением используются различные машины, позволяющие автоматизировать весь процесс литья. Способ позволяет получать внутренние полости за счет применения металлических стержней. Во многих случаях отливки, получаемые под давлением, не требуют механической обработки. При литье под давлением можно получить детали более сложной формы, чем при литье в кокиль, без внутренних дефектов(раковин, пор).

 Центробежное литье. Способ получения отливок, при котором залитый в форму металл подвергается действию центробежных сил, возникающих при вращении металлической формы. Центробежным способом литья получают отливки типа тел вращения: трубы, кольца, втулки, гильзы и т.д. На машинах с вращением отливка получается точной по размеру, а её наружная поверхность имеет сравнительно низкую шероховатость. Центробежное литьё дает хорошие результаты при получении двухслойных деталей. Центробежным литьём получают, например, полые валы диаметром до 1500 мм, длиной до 10 метров, массой 60 тонн.

3.2 Выбор эффективного способа производства стали.

Мартеновский способ производства стали

Через заграждение окна происходит подача шихтовых материалов в печь. При подаче в печь через регенератор смесь воздуха, кислорода и газообразного топлива поджигается и образуется факел с температурой около 1800 cº. Этот факел имеет окислительный характер. Получаемые дымовые отходы выводятся из печи через трубу.

При выплавке стали в мартеновских печи применяют 2 процесса:

1. Скрап – процесс, при котором основная часть шихты – стальной скрап

   + 25-40% чушкового чугуна (для предприятий не имеющий доменного

   производства)

2. Скрап – трудный процесс, при котором основной часть шихты – жидкий

   чугун до 75% + скрап и железная руда (на заводах с доменных печах)

             3.3. Разработка технологического процесса изготовления заготовки.

Получение заготовки.

Для изготовления заготовки  применим поперечно-винтовую прокатку.

Чтобы получить тот или иной прокат надо: слиток поместить на обжимной стан. Обжимные станы предназначены для обжатия стальных слитков в крупные заготовки (блины и слябы). К обжимным станкам относятся блюминги и слябинги. На слябингах производят прямоугольный прокат – сляб, представляющий собой мощный универсальный реверсивный двухклетьевой стан (первая клеть имеет вертикальные валки, а вторая горизонтальные). Направление вращения, которого можно менять и, следовательно, пропускать обрабатываемый металл в обе стороны.

Принцип работы прокатного стана (вспомогательных машин и механизмов)

приведен на рис.3 прокатные валки 6 монтируются в подшипниках, находящихся в стойках станины. Комплект валков вместе со станиной 7 называется рабочей клетью. Рабочие валки 6 получают вращение от двигателя 1 через редуктор 2 (имеющий маховик 3), передающий вращательное движение через шестеренную клеть 4 и шпиндель 5. Если стан состоит из нескольких рабочих клетей 7, 9,  то движение от шестеренной клети 4 через рабочие валик 6 с помощью шпинделей 8 будет передаваться на рабочие валики клети 9.

 

Рис. 3 Принцип работы прокатного стана

Инструментом прокатки являются катки, с помощью которых обрабатываются слитки другие заготовки. Для прокатки нашей заготовки будем использовать гладкие валки, которые состоят из следующих элементов: бочки 1(рабочая часть волка), шейки 2 и трефы 3 (рис.4.

 

Рис.4 Гладкий валок

После проката полученную заготовку обрезаем до заданной длины.

Резку будем проводить при помощи дисковой пилы резания (рис.5).

 Рис.5

В результате применения данных операций получена заготовка 1.

Получение заготовки 2 и 3.

Для получения заготовки 2 и 3  также применим листовой прокат (рис. 6).

Исходная заготовка деформируется между валками, вращающимися в разные стороны, и перемещается перпендикулярно к осям валков.

Рис. 6

Для получения листа необходимо отправить сляб на непрерывный листопрокатный стан. Непрерывный стан имеет последовательное расположение рабочих клетей. Прокатываемая полоса через каждую клеть проходит только один раз, то есть число рабочих клетей равно требуемому числу проходов полосы, таким образом, обеспечивается высокая производительность при полном исключении ручного труда.

В результате мы получили заданную толщину – 10 мм.

После проката на полученном листе вырезаем две окружности R= 210 мм, резать будем при помощи дисковой пилы резания.

Получим отверстие в 3-ей заготовке. Пробивку будем осуществлять металлическим пуансоном и матрицей. Пуансон вдавливает часть заготовки в отверстие матрицы. В начальной стадии происходит врезание режущих кромок в заготовку и смещение одной части заготовки относительно другой без видимого разрушения (рис.7).

Получение крышки с отверстием лучше производить на штампе последовательного действия (рис. 8). Штампы последовательного действия за один ход пресса выполняют несколько операций листовой штамповки при последовательном перемещении заготовки от одной позиции штампа к другой.


Рис. 8. Штамп последовательного действия:

1 – пуансон вырубки; 2 – фиксатор; 3 – пуансон пробивки; 4 – матрица

пробивки; 5 – матрица вырубки; 6 – упор.

В штампе этого типа за один ход ползуна пресса деформируется одновременно несколько заготовок, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии, называемом шагом подачи. Пуансон 1 вырубки снизу имеет ловитель 2 (фиксатор) в виде усеченного конуса для центрирования отверстия относительно контура вырубки. Пробивной пуансон 3 по высоте должен быть короче вырубного пуансона, это дает возможность пробивку осуществлять после того, как полоса сцентрирована ловителем, в противном случае центрирование невозможно. Для получения крышки без отверстия лучше использовать штамп совмещенного действия, принцип работы которого показан на рис. 9.

     

                               

Рис. 9. Штамп совмещенного действия.

1 – матрица вырубки; 2 – упор; 3 – съемник; 4 – выталкиватель; 5 – пуансон вырубки и матрица вытяжки; 6 – полоса; 7 – пуансон вытяжки.

Штампы совмещенного действия выполняют за один ход ползуна несколько операций листовой штамповки, причем заготовка перемещается при переходе от одной операции к другой только в направлении движения ползуна пресса, а деформированию одновременно подвержена только одна заготовка.

После пробивки сгибаем листы. В процессе гибки пластическая деформация сосредоточивается на узком участке, контактирующем с пуансоном, в то время как участки, образующие полки детали, деформируются упруго. Слой заготовки, не испытывающий ни растяжения, ни сжатия, называется нейтральным. Толщина заготовки в зоне изгиба несколько уменьшается, а сечение искажается (Рис. 10).

Рис. 10. Схема операции гибки.

4. Технология изготовления изделия.

4.1 Возможные способы изготовления изделия.

Сварка 

Один из наиболее широко распространенных технологических процессов получения неразъемных соединений материалов посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве. Сваркой соединяют однородные и разнородные металлы их сплавы. Физическая сущность процесса сварки заключается в образовании прочных связей между атомами или молекулами на соединяемых поверхностях заготовок.

Экономическая эффективность применения сварки по сравнению с механическими способами соединения деталей и литьем заключается в экономии металла, снижении трудоемкости работ и технологической гибкости процесса.

Сварка - основной способ соединения деталей в машиностроении, судостроении, автомобилестроении, самолето- и ракетостроении и т.д

Все способы сварки условно делятся на две группы. К первой относятся способы сварки, при которых соединение получается за счет расплавления металла. Это дуговая, плазменнодуговая, газовая, электрошлаковая, электроннолучевая, лазерная сварка. Ко второй группе относятся способы сварки, при которых соединение получается за счет приложения давления. Это электроконтактные способы – точечная, стыковая, роликовая (шовная), а также диффузионная, трением, ультрозвуковая, взрывом, холодная. В свою очередь, способы сварки первой группы по степени механизации подразделяются на ручную, полуавтоматическую и автоматическую сварку. Автоматическая и полуавтоматическая сварка имеет более высокую производительность по сравнению с ручной. Для повышения производительности всех способов сварки необходимо механизировать вспомогательные операции (подачу детали, перемещение или ее вращение).

Ручная дуговая сварка металлическим электродом.

При ручной дуговой сварке основные операции выполняются сварщиком вручную: зажигание дуги, поддержание устойчивого горения дуги, перемещение электрода к детали по мере его плавления и вдоль шва. Применяется в производстве металлоконструкций, изготовленных из углеродистых, легированных и высоколегированных сталей, чугуна, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов. Сварка производится электродами с покрытием диаметром 1...6 мм. Применяют стыковые, угловые, нахлесточные сварные соединения без разделки и с разделкой кромок деталей, изготовленных из материала толщиной 2...30 мм. Ручная дуговая сварка удобна и экономична при выполнении коротких и криволинейных швов в любых пространственных положениях (нижнем, вертикальном и потолочном), а также при сварке в труднодоступных местах. Сварка выполняется от источников переменного и постоянного тока. Качество шва зависит от квалификации сварщика.

Рассмотрим возможные способы сварки применимые для сваривания нашего

изделия (с учетом их применимости  в серийном производстве):

Полуавтоматическая дуговая сварка

Способ соединения деталей (листов, труб, балок и др.) посредством сварного шва, образующегося из расплавленного основного и электродного металла, при котором подача электродной проволоки осуществляется автоматически, а перемещение сварочной дуги производят вручную. Расплавление сварочной проволоки и кромок деталей в процессе сварки происходит за счет теплоты, выделяемой электрической сварочной дугой, горящей между концом электрода и деталями.

Для защиты  жидкого металла сварного шва от кислорода и азота воздуха в зону сварка подают специальный порошок флюс или защитные газы аргон, гелий и углекислый газ.

Полуавтоматическую дуговую сварку под слоем флюса применяют для изготовления конструкций из углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и их сплавов.

Автоматическая дуговая сварка под слоем флюса

Способ соединения деталей (листов, труб, балок и др.) посредством сварного шва, образующегося из расплавленного основного и электродного металла, при котором перемещение сварочной дуги и  подача электродной проволоки осуществляются автоматически.

Расплавление сварочной проволоки и кромок деталей в процессе сварки происходит за счет тепла, выделяемого электрической сварочной дугой, горящей между концом электрода и деталью под слоем флюса.

Способ автоматической дуговой сварки под слоем флюса применяют для соединения деталей, изготовленных из различных марок сталей, никеля, меди, титана и их сплавов. Способ широко применяется для сварки изделий, имеющих прямолинейные или кольцевые швы. Например, различные балки тавровые и двутавровые, листы, трубы, цистерны и др. Сварку производят втавр, в угол, внахлестку, встык или горизонтальном (нижнем) расположении деталей.

Полуавтоматическая дуговая сварка в углекислом газе.

Подача электродной проволоки в зону сварки производится подающим механизмом, а перемещение дуги осуществляется сварщиком вручную. Способ применяется для сварки коротких швов во всех пространственных положениях деталей из углеродистых и низколегированных сталей, чугунов. Сваривают стыковые, угловые, тавровые и нахлесточные соединения с разделкой и без разделки кромок. Сварка производится от источников постоянного тока. Способ отличается достаточно высокой производительностью (до 40 м/ч) и низкой себестоимостью по сравнению с ручной и автоматической дуговой сваркой. Для повышения производительности сварки часто применяют специальные приспособления (вращатели, кантователи и др.). Качество сварки зависит от квалификации сварщика, как и при ручной дуговой сварке. Из-за ограничения диаметра электродной проволоки (до 2,5 мм) способ рекомендуется применять для деталей толщиной не более 10 мм.

4.2 Выбор эффективного способа изготовления изделия.

Так как наше изделие состоит из трех заготовок, то перед автоматической сваркой необходимо вручную приварить 2 и 3-ю заготовки (в нескольких местах) к заготовке 1, а затем окончательно приварить автоматической.

             Сварка 1                                           Сварка 2

                

                  Сварка 3     Сварка 4

Автоматическая дуговая сварка.

Способ применяется в серийном и массовом производстве для выполнения прямолинейных и кольцевых швов большой протяженности на металле толщиной от 2 мм и выше из углеродистых, легированных сталей, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов. Способ широко применяется в котлостроении, судостроении, производстве сварных труб, цистерн, рам и т.д. Применяют все типы сварных соединений с разделкой и без разделки кромок деталей. Сварка производиться от источников переменного и постоянного тока. Повышенное качество сварных швов обусловлено получением более высоких механических свойств наплавленного металла благодаря надежной защите сварочной ванны флюсом, интенсивному раскислению и легированию вследствие увеличения объема жидкого шлака, сравнительно медленного охлаждения шва под флюсом и твердой шлаковой коркой; улучшением формы и поверхности сварного шва и постоянством его размеров по всей длине вследствие регулирования режима сварки, механизированной подачи и перемещения электродной проволоки. Флюсы служат для изоляции сварочной ванны от атмосферы воздуха, обеспечения устойчивого горения дуги, формирования поверхности шва и получения заданных состава и свойств наплавленного металла. Для выполнения процесса автоматической сварки недостаточно одного автомата, который выполняет основные сварочные операции. При автоматической сварке под флюсом необходимо применять дополнительные устройства. Эти устройства необходимы для вращения или перемещения изделий, а также специальных направляющих, по которым перемещается автомат. Перемещение дуги может выполняться движением, как автомата, так и изделия. Автоматическая сварка обладает высокой производительностью. Скорость сварки достигает до 200 м/ч за счет больших

сварочных токов (до 2000А).

При автоматической дуговой сварке под флюсом используется процесс, принципиально отличающийся от ручной сварки покрытыми электродами. Характерные особенности автоматической сварки заключаются в следующем: 1) сварка ведется непокрытой электродной проволокой;

2) защита дуги и сварочной ванны осуществляется флюсом;

3) подача и перемещение электродной проволоки механизирована.

Указанные особенности автоматической сварки обеспечивают значительное повышение производительности процесса сварки и более высокое качество сварных соединений по сравнению с ручной сваркой.

Автоматическая сварка является одним из основных звеньев автоматических линий для изготовления сварных автомобильных колес и станов для производства сварных прямошовных и спиральных труб.

Для сварки  заготовок 2 и 3  можно взять сварочный трактор в качестве неподвижного сварочного автомата (рис. 11).

Рис. 11. Схема сварки кольцевого шва с использованием сварочного трактора:

1 – колонна; 2 – направляющие; 3 – сварочный трактор; 4 – заготовка;

5 – ролики для вращения заготовки.

Схема устройства сварочного трактора показана на рис. 12

рис.12

Сварочный трактор состоит из механизма подачи электрической проволоки и механизма перемещения трактора. В состав механизма подачи электродной проволоки входят подающие ролики 3, редуктор 11. электродвигатель 8. кассета 7 с электродной проволокой, мундштук 2 для подвода сварочного тока к электродной проволоке. Механизм перемещения трактора состоит из электродвигателя 8. редуктора 9, ведущих колес 10 с муфтой. Кроме этого в состав трактора входят бункер 5, для флюса, механизм наклона электрода 4, пульт управления 6. Позицией 1 обозначена заготовка.

Механизм подачи обеспечивает подачу электродной проволоки в зону сварочной дуги. Скорости подачи проволоки и перемещения трактора регулируют с помощью сменных шестерен соответственно в редукторе механизма подачи 11 и редукторе механизма перемещения 9.

Диаметр электродной проволоки dэ = 2 мм.

Величина сварочного тока зависит от диаметра электродной проволоки, толщины и марки металла.

Напряжение дуги зависит от марки флюса, его стабилизирующих свойств, марки электродной проволоки, размеров сварного шва.

4.3 Технология изготовления изделия.

Схема процесса автоматической сварки под флюсом показана на рис.13. Дуга 6 горит между электродной проволокой 9 и основным металлом 1. Столб дуги и металлическая ванна жидкого металла 5 со всех сторон плотно закрыты слоем флюса 4 толщиной 30-50 мм.  Часть флюса, окружающего дугу, расплавляется, образуя на поверхности расплавленного металла ванну жидкого шлака 8. Для сварки под флюсом характерно глубокое проплавление основного металла. Действие мощной дуги и весьма быстрое движение электрода вдоль детали обусловливают оттеснение расплавленного металла в сторону, противоположную направлению сварки. По мере поступательного движения электрода происходит затвердевание металлической и шлаковой ванн с образованием сварного шва 2, покрытого твердой шлаковой коркой 3. Подача электродной проволоки в дугу и ее перемещение вдоль шва осуществляется механизированным способом с помощью механизмов подачи 10 и перемещения. Ток к электроду поступает через токопровод 7.

Рис.13. Схема процесса автоматической дуговой сварки под флюсом.

Так как баллон находится под давлением,то в  результате сваривания изделия, в местах сварки образуются локальные концентрации напряжения, для их устранения необходимо применить рекристаллизационный  отжиг.

5. Методы контроля качества изделия.

Качество сварного соединения следует обеспечить предварительным контролем материалов и заготовок, текущим контролем над процессом сварки и приемочным контролем готового сварного соединения.

При предварительном контроле основного и сварочных материалов устанавливают, удовлетворяют ли сертификатные данные в документах заводов-поставщиков требованиям, предъявляемым к материалам в соответствии с назначением и ответственностью сварных узлов и конструкций. Осматривают поверхности основного материала и сварочной поволоки в целях обнаружения внешних дефектов. Перед сборкой и сваркой заготовок проверяют, соответствуют ли их форма и габаритные размеры установленным, а также контролируют качество подготовки кромок и свариваемых поверхностей.

При текущем контроле проверяют соблюдение сварщиками установленных параметров режима сварки и исправность работы сварочного оборудования. Осматривают сварные швы для выявления внешних дефектов и замеряют их геометрические размеры. Замеченные отклонения устраняют непосредственно в процессе изготовления конструкции.

Готовое сварное соединение подвергнуть приемочному контролю: внешнему осмотру для выявления поверхностных дефектов и обмеру сварных швов; испытанию на плотность, ультразвуком для выявлений внутренних дефектов.

На плотность испытывают емкости для хранения жидкостей, сосуды и трубопроводы, работающие при избыточном давлении, путем гидравлического и пневматического нагружения, с помощью течеискателей и керосином.

При гидравлическом испытании емкости наполняют водой, а в сосудах и трубопроводах создают избыточное давление жидкости, превышающее в 1,5 - 2 раза рабочее давление. В таком состоянии изделие выдерживают в течение 5 - 10 мин. Швы осматривают в целях обнаружения течи, капель и отпотеваний.

При пневматическом испытании в сосуды нагнетают сжатый воздух под давлением, которое на 0,01—0,02 МПа превышает атмосферное. Соединение смачивают мыльным раствором или опускают в воду, Наличие неплотности в швах определяют по мыльным или воздушным пузырькам.

При испытании с помощью течеискателей внутри сосуда создают вакуум, а снаружи швы обдувают смесью воздуха с гелием. При наличии неплотностей гелий проникает в сосуд, откуда отсасывается в течеискатель со специальной аппаратурой для его обнаружения.

При испытании керосином швы емкости с одной стороны смазывают керосином, а с другой - мелом. При наличии неплотности на поверхности шва, окрашенного мелом, появляются темные пятна керосина. Благодаря высокой проникающей способности керосина можно обнаружить поры диаметром в несколько микрометров.

Промышленные ультразвуковые дефектоскопы позволяют обнаруживать дефекты на глубине 1 - 250 мм. При этом можно выявлять дефекты с минимальной площадью (1 - 2 мм2). С помощью ультразвукового метода можно выявить наличие дефекта и даже место его расположения, но нельзя установить его вид.

6. Вывод.

В данной курсовой работе разработан технологический процесс изготовления изделия, представляющего собой баллон для хранения и транспортировки жидких и газообразных веществ. Были выбраны наиболее эффективные способы получения заготовок и сборки изделия, которые обеспечивают высокую производительность, наименьшие затраты материалов, энергии и оборудования. Для производства заготовок были применены следующие методы ОМД: прокатка бесшовных труб и листов, холодная листовая штамповка. Для сборки узла была применена автоматическая дуговая сварка под слоем флюса. Также были назначены методы контроля качества изделия. Особые трудности при выполнении курсовой работы не возникали.

7.Список литературы.

  1.  Дальский А.М. Технология конструкционных материалов. – М.: Машиностроение, 1985.
  2.  Мошин Е.Н. Технология штамповки крупногабаритных деталей. М.: Машиностроение, 1973.
  3.  Норин П.А. и др. Способы сварки плавлением. Учебное пособие к лабораторным работам. – Челябинск: ЧГПУ, 1995.
  4.  Норин П.А. и др Проектирование технологических процессов в машиностроительном производстве. Учебное пособие по курсовому проектированию. – Челябинск, ЧГПУ, 1998.
  5.  Стальные трубы. – Справочное  издание (под ред. Д. Шмидта).-  М.: Металлургия,  1982.

ь

Изм.

АТ-131.07.04.01.00 ПЗ

L

EMBED Equation.3  

EMBED Equation.3  

2

3

1


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

30740. Политическая борьба в западной зоне оккупации Германии. Образование ФРГ 24.5 KB
  После войны в Западной Германии происходит борьба партий: одни за единое немецкое государство СДПГ – соцдемокр партия герм но против советского военнополитического присутствия другие за формирование западноевропейского государства Христ. но распространить свое влияние на всю территорию Германии она не сумела оказавшись под жестким прессингом со стороны советской администрации.и раскол Германии Уже в начале 1947 г.
30741. Основные направления внутренней и внешней политики республиканских администраций в США (1921 – 1933-е гг.) 23 KB
  у власти в США стояли республиканцы. Это был период процветания США. В 20е годы мировая капиталистическая экономика стабилизировалась и в США наступил экономический подъем: рост автомобилей строительство дорог США становится мировым кредитором оттеснив Англию и т.
30742. Коминтерн и РСИ – особенности стратегии и тактики в 1920 – 1930 гг 25 KB
  в России по инициативе Ленина был создан Коммунистический интернационал Коминтерн участвовали 28 стран – был провозглашен курс на мировую социалистическую революцию. На первый план выдвигались не социалистические путем революции а демократические задачи реформы как подготовительный этап на пути к социальной революции. Новые задачи потребовали изменение отношения коммунистов к социалдемократии. Если раньше союз с социалдемократией был невозможен изза разницы во взглядах то теперь этот союз стал возможен т.
30743. Холодная война и ее этапы (с 40-х по 90-е гг.) 24.5 KB
  Конфликт двух сверх держав США и СССР противостояние двух военнополиитческих блоков НАТО и Варшавского договора. Воплощением конфликта стала холодная война между США и СССР. Начало Холодной войны было в момент послевоенного урегулирования когда возникли противоречия между союзниками антигитлеровской коалиции США и Великобритании и СССР. был создан англоамериканский военный союз для борьбы с СССР и коммунистической угрозой.
30744. Захватнические планы Гитлеровской Германии и их осуществление (1935 – 1941 гг.) 24 KB
  Захват чужих территорий стал центром всей политики гитлеровской Германии. Немаловажное значение для развития экономического потенциала Германии и использования его в военных целях против СССР имели захват и ограбление Австрии Чехословакии Польши Франции и других европейских стран. На выполнение только военных заказов Германии работали предприятия оккупированных западноевропейских стран.
30745. Возникновение и приход к власти фашизма в Италии и Германии: общее и особенное 24 KB
  Так в 1919 г возникла 1 фашистская организация в Италии а в Германии – националсоциальнеческая. В Италии её возглавил – Муссолини а в Германии – Гитлер фюрер. фашистское движение в Италии было преобразовано в национальную фашистскую партию с 1922 г.
30746. США и Латинская Америкак: эволюция и проблемы взаимоотношений во второй половине 20 столетия 26.5 KB
  Во время Второй мировой войны создались благоприятные условия для развития национального капитала в Латинской Америке. Выросли цены на сырье ослабло влияние национального капитала увеличились средства для вложения в национальную промышленность. Новый уровень глобализации иначе говоря огромная роль мировых хозяйственных связей привлечение современной технологии и иностранного капитала стал частью стратегии латиноамериканских стран. Основным источником накопления капиталов и модернизации стали широкое привлечение иностранного...
30747. Причины зарождения и сущность фашизма 24 KB
  в конкретной исторической обстановке фашизм нужен определенным кругам империализма чтобы справиться с возрастанием революционного движения разрешить в свою пользу классовые противоречия которые нельзя разрешить старыми методами и формами борьбы. Мировому капиталу фашизм был нужен чтобы разрушить главной оплот международного революционного процесса и антиимпериалистической борьбы – СССР. Германский фашизм сопровождался политическими убийствами погромами и др.
30748. Латинская Америка: что принесли неолиберальные преобразования (на опыте 1980 - 1990-х гг.) 27 KB
  стимулировал экономический рост Латинской Америки в начале 90х гг. Другая болевая точка современной Латинской Америки безработица принявшая беспрецедентные масштабы. Финансовоэкономическая стратегия Латинской Америки на 90е гг. В задачи консенсуса входило преодоление инфляции сокращение бюджетного дефицита укрепление национальных валют Латинской Америки.