Технологии заготовки, сборки и сварки гнезда для отливки шпал на Могилевском автозаводе (стр. 2 из 7)
Теплофизические свойства:
-удельное электросопротивление при 0 оС
r= 76 мкОм×см,
- коэффициент теплопроводности при 20 оС
l=0,055 кВт/(мк),
- коэффициент температуропроводности при 20 оС
a= 0,087 см2/к,
-удельная теплоемкость при 20 оС
Ср = 0,48 кДж/(кг×К),
- 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.
Резка металла может быть заготовительная и как операция изготовления деталей без последующей механической обработки. Она является наиболее трудоемкой и сложной операцией. На вырезание деталей затрачивается 30…50% времени необходимого для их полного изготовления. Вырезание деталей или заготовок в зависимости от вида изделия, для которого вырезают деталь, материала и размеров деталей производят различными способами: механическим, термическим и др.
Механическая резка осуществляется ножницами, пилами, на прессах. Листовой металл режут на пресс-ножницах, гильотинных, дисковых и виброножницах.
Гибка, формообразование заготовок и деталей может производиться по кривой или под углом в горячем или холодном состоянии на двух, трех или четырех валковых вальцах, прессах и т.д. При холодной гибке пластическую деформацию металла ограничивают радиусом гибки, равным или более двадцати пяти толщин металла. Обычно на практике металл вальцуют в холодном состоянии толщиной до 50мм.
Очистка листовой стали, поверхностей цветных металлов, деталей от загрязнений является трудоемкой операцией. Существуют следующие способы очистки металла: ручным инструментом, механическими щетками, абразивными кругами, пескоструйный способ, дробеметный и дробеструйный способы, химический и др.
Эти методы заготовки позволят получить детали требуемой конфигурации и формы с конструктивными размерами требуемой точности. Вышеприведенные методы заготовки позволят деталям выполнить свое служебное назначение на определенный срок и даже более длительный срок, если будут соблюдены все технические условия изготовления и своевременно будет производится ремонт в процессе эксплуатации.
Экономически выбирают ресурсосберегающее оборудование для заготовительных операций, то есть то оборудование, которое позволит свести к минимуму отходы материала, требующегося на изготовление изделия.
Штамповка наиболее целесообразна в массовом и крупносерийном производстве. Увеличение выпуска продукции на базовом предприятии будет способствовать более эффективному использованию такого вида изготовления заготовок.
2.2 Выбор и обоснование выбора оборудования для заготовки
деталей и транспортировки
Правка металла осуществляется на гибочных вальцах или прессах. После правки неровностей на поверхности не должны превышать зазора 1.5мм между листом и стальной линейкой 1м. Правка листовой стали заключается в том. Что деформированный лист закладывается в зазор между верхними и нижними цилиндрическими вальцами, расположенными в шахматном порядке. При движении лист многократно изгибается, в нем появляются упругопластические пластические деформации, которые растягивают лист и устраняют его неровности.
Ниже приводится перечень и описание наиболее характерного для изготовления узлов заготовительного оборудования.
Для резки используют гильотинные ножницы. Ими режут материал размером до 3000мм и толщиной до 32мм. Угол створа ножей является важным установочным параметром. Точность резки на гильотинных ножницах зависит от толщины материала, состояние кромок ножей и размеров отрезаемых заготовок.
Гильотинные ножницы позволяют выполнить не только прямой рез, но и осуществлять скос кромок. Резка заготовок с прямолинейными кромками производится на гильотинных ножницах модели Н3225.
Таблица 2.2.1 – Техническая характеристика гильотинных ножниц
модели Н3225
| Параметр | Значение |
Наибольшая толщина листа при  МПа, мм | 32 |
| Ход ножа, мм | 105 |
| Число ходов ножа в минуту | 22 |
| Мощность электродвигателя, кВт | 45 |
| Габаритные размеры, мм | 2570×1570×600 |
Основанием для выбора гибочного пресса является размер детали и радиус гиба. Гибка осуществляется на правильно-гибочном прессе Н1332Б
Таблица 2.2.2 – Техническая характеристика правильногибочного пресса модель Н1332Б
| Параметр | Значение |
| Номинальное усилие, кН | 1600 |
| Ход ползуна, мм | 100 |
| Габаритные размеры, мм | 3370×1650×1480 |
Очистка поверхности от загрязнений, ржавчины и т.п. осуществляется металлическими щетками. Для удаления заусенцев, снятие усиления шва и удаления окалины на небольших поверхностях используется очистка абразивными кругами.
2.3 Расчет норм времени заготовительных операций
В качестве образца производим расчет норм времени на изготовление конуса поз5:
1. Резка листа
- основное время резки на гильотинных и сортовых ножницах и пробивки отверстий на прессах для работы на "самоходе"
Тосн.вр. = 5 мин
подготовительно-заключительное время на резку гильотинными ножницами
Тпод.зак. = 5 мин
вспомогательное время на транспортировку листа и установку его на столе ножниц по упору
Твсп. = 3 мин
Общее время резки балки
Тобщ.рез = 5 + 5 + 3 = 13 мин.
2. Пробивка отверстий
основное время пробивки Тосн.вр. = 0,25 мин.
подготовительно-заключительное время Тподг.заг. = 0,11 мин.
вспомогательное время Твсп. =0,12 мин;
- общее время Т = 0,25 + 0,11 + 0,12 = 0,48 мин.
- суммарное время на изготовление балки
Т" = Т общ.рез. + Т общ.шт.
Т" = 13 + 0,48 = 13,48 мин
3 Технология сварки
3.1 Выбор и обоснование способа сварки
Для производства консоли каркаса пресс-формы выбран способ сварки в среде защитного газа. Защитным газом является Аr взамен сварки в СО2 ; так как сварка в аргоне является более экономичным способом сварки плавлением, 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.
3.2 Выбор и обоснование сварочных материалов
Сварочные материалы при сварке гнезда принимаются исходя из способа сварки.
В курсовом проекте для сварки изделия выбрана проволока сварочная диаметром 1,2 мм марки Св-08Г2С по ГОСТ 2246-70, так как она наиболее оптимально подходит к рассчитанным режимам сварки.
Проволока сварочная диаметром 1,2 мм, марки Св-08Г2С, предназначенная для сварки (наплавки), с омеднённой поверхностью. Такая проволока, как и многие другие, должна поставляться или с омеднённой поверхностью, или с неомеднённой поверхностью, но с удалением следов мыльной смазки. При этом вид поверхности поставляемой проволоки устанавливается изготовителем, если в заказе не оговорена поставка проволоки с омеднённой поверхностью.