Разработка технологического процесса

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЯ

 

Проектом предусматривается разработать технологический процесс заготовки, сборки и сварки изделия. Он состоит из выбора наиболее рациональных способов обработки деталей изделия, установления последовательности его сборки и сварки с указанием применяемого оборудования, инструмента, приспособлений.

Технологический процесс изготовления изделия включает в себя следующие основные операции:

– заготовительные;

– предварительную сборку (если требуется);

– подготовку поверхности;

– окончательную сборку;

– прихватку;

– сварку;

– правку;

– контроль качества

При разработке технологического процесса каждая операция должна быть подробно описана студентом. Технические характеристики используемого оборудования приводятся в виде таблиц.

По согласованию с руководителем проекта студент разрабатывает сборочно-сварочное приспособление для заданного узла и представляет его в виде чертежа с описанием его устройства и принципа работы. При разработке конструкции приспособления необходимо руководствоваться следующими положениями.

Кондуктора и приспособления применяются с целью автоматизации и механизации процесса сборки и сварки изделия, что позволяет обеспечить получение заданных размеров сварных узлов и достигнуть их взаимозаменяемости, уменьшить образование значительных деформаций, упростить контрольно-сдаточные испытания и т. д. Под приспособлением понимается устройство для установки и поддержания свариваемых деталей. Приспособление обычно крепится к машине и является ее частью. Устройство для установки и поддержания в соответствующем положении свариваемых деталей называется кондуктором. Он не связан жестко с контактной машиной и может быть переносным или стационарным (переносная машина).

По назначению оснастка для механизации и автоматизации вспомогательных операций при контактной электросварке классифицируется следующим образом:

1 Приспособления для предварительной подготовки поверхности деталей и электродов

2 Сборочно-сварочные приспособления для разметки мест постановки точек или шва

3 Установочные приспособления для фиксации, поддержания и выравнивания изделия относительно электродов машин

4 Механизм подачи свариваемого узла в контур машины и перемещение его в процессе сварки, автоматические питатели (на шаг, ряд, подача отдельных деталей и т. д.)

5 Многофункциональные устройства с программным управлением – промышленные роботы

6 Многопозиционные машины (машины-автоматы)

7 Поточные автоматические линии

8 Приспособления и устройства для последующей обработки сварных узлов (снятие грата, термообработка, введение клея под нахлестку и т. д.)

Рациональность применения оснастки определяется видом производства (единичное, серийное, массовое) и особенностью изготовляемого узла, поэтому основными данными для проектирования оснастки могут быть:

1 Производственная программа, степень сложности конструкции, требуемая надежность сварного узла

2 Конструкция свариваемого узла и точность его изготовления

3 Применяемые способы сварки и технология

4 Возможные условия эксплуатации приспособлений (подъемно-транспортные устройства, наличие источников энергии и т. д.)

При конструировании средств механизации необходимо учитывать следующие особенности.

Конструкция оснастки должна быть, по возможности, универсальной и изготавливаемой из унифицированных узлов и стандартных деталей (редуктор, шаговые механизмы, профили и т. д.).

За установочные базы оснастки необходимо принимать поверхности изделия, обработанные по достаточно высокому классу точности. Точность изготовления оснастки определяется точностью изготовления сварного узла. Обычно допуски на линейные размеры сборочно-сварочной оснастки применяются в пределах 0,5…0,65 допуска на соответствующие сварные узлы. Детали оснастки изготавливаются чаще всего по 3-4 классу точности. Схема базирования должна обеспечить достаточно мягкий съем и установку собранного или сваренного узла.

Конструкция оснастки должна отвечать требованиям технологичности, которая определяется компактностью, простотой конструктивного решения при минимальной стоимости и чистоте обработки поверхностей, отсутствием дефицитных и дорогостоящих материалов, сложных методов обработки и т. д.

В отличие от оснастки, применяющейся при других способах обработки металлов, сварочные приспособления не несут значительных нагрузок и не требуют мощных механических приводов. Но они должны обеспечить удобное обслуживание и правильное положение электродов при сварке, исключить деформацию свариваемого узла в процессе его сжатия между электродами и при нагреве, обеспечивать надежный токоподвод, прижим подкладки к деталям при односторонней сварке и т. д.

Обычно несущие узлы приспособлений (рамы, фермы, основания) выполняются из листового металла и проката. Для деталей оснастки, подвергающихся износу, рекомендуются материалы с повышенной износостойкостью. Эти детали должны быть съемными, а рабочие их поверхности наплавлены износоустойчивыми сплавами или подвергнуты цементации и закалке.

Части оснастки, вводимые в сварочный контур машины, необходимо выполнять из немагнитных материалов (алюминиевые сплавы, аустенитные стали, сплавы на основе меди, неметаллические материалы), так как присутствие железа внутри вылета увеличивает индуктивное сопротивление последнего, что снижает коэффициент полезного действия машины.

Элементы оснастки, поддерживающие тонколистовые конструкции, необходимо армировать мягкими материалами (резиной, номерными материалами и т. д.).

Расчет оснастки на прочность и жесткость проводится только для опасных сечений.

В конструкции оснастки должен быть предусмотрен надежный токоподвод к свариваемым деталям или элементы приспособлений. Кроме того, необходимо исключить явление шунтирования тока через отдельные детали и узлы оснастки во избежание их повреждения, подгорания поверхности деталей с целью экономии электроэнергии. Для этого все фиксаторы, зажимы, установки, упоры и т. д. оснастки должны быть изолированы от токоведущих элементов или изготовлены из изолирующих материалов, отвечающих требованиям работы оснастки.

В конструкции оснастки для точечной и роликовой сварки желательно предусмотреть плавающие опоры или устройства для подъема изделия при передвижении их на шаг сварки или прихватки для того, чтобы избежать деформации изделия, преждевременного износа электродов и повреждения поверхности свариваемого узла.

При стыковой сварке методом непрерывного оплавления оснастки особенно фиксирующие плоскости должны быть надежно защищены от брызг расплавленного металла, для чего можно применять защитные экраны, козырьки, фартуки и т. д., изготовляемые чаще всего из неметаллических материалов.

Конструкция оснастки должна обеспечить свободный доступ к месту крепления деталей и к месту сварки, возможность ремонта, надежное охлаждение токоведущих элементов, безопасность работы.

Окончательный вариант проектируемой оснастки оформляется в виде чертежа общего вида.