Разработка технологии изготовления изделия «Картер редуктора»

 

    Содержание

    Введение          4

    1 Описание  сварной конструкции      6

    2 Литературный  обзор по изготовлению типовых  конструкций 11

    3 Анализ  предлагаемых вариантов      13

    3.1 Резка          13

    3.2 Гибка          16

    3.3 Механическая обработка кромок      17

    4 Разработка  техпроцесса сборочно-сварочных операция  18

    4.1 Выбор способа сварки       18

    4.2 Защитная среда        20

    4.3 Выбор сварочной проволоки      21

    4.4 Выбор электротехнического оборудования    23

    4.5 Расчет режимов сварки       25

    4.6 Приспособление        29

    5 Компоновка  установки       30

    6 Контроль  качества сварного соединения     33

    7 Техника  безопасности        37

       Заключение         30

       Список использованной литературы     40 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

     Сварка  является одним из важнейших, ведущих технологических процессов обработки металлов и широко применяется в основных отраслях производства потребляющих металлопрокат, так как резко сокращает: расход металла, сроки выполнения работ и трудоёмкость производственных процессов.

     Сваркой называется технологический процесс получения неразъёмных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном или общем нагреве. Сварка занята важнейшие места в различных отраслях промышленности и строительства благодаря своим преимуществом перед другими способами производства изделий например: клёпкой, литьём, ковкой и др. Важнейшим преимущество сварки является возможность при производстве изделия выбрать его более рациональную конструкцию и форму. Сварка позволяет экономно использовать металлы и значительно уменьшить отходы производства, трудоёмкость сварочных работ меньше, чем при клёпке и литье. Особенно ощутимо снижение трудоёмкости при изготовлении крупногабаритных изделий: при замене литых корпусов станины на сварочно-литые, а штампованных изделий сложной формы на штампосварные, что в свою очередь снижает их себестоимость.

     Сварные соединения по прочности как правило, не уступают по прочности как правило, не уступают по прочности того металла из которого сделаны изделия. Сварные конструкции хорошо работают при переменных динамические нагрузках при высоких температурах.

     Применение  сварки способствует совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей ракетостроению, атомной энергетике, радиоэлектроники.

     Выпуск  сварочных конструкций и уровень механизации сварочных работ растёт из года в год, получается за счёт применения сварки ежегодная экономия  в народном хозяйстве исчисляется сотнями миллионов рублей.

     Достигнутые успехи в области автоматизации  и механизации сварочных процессов позволили изменить технологию изготовления таких сложных объектов, как доменные печи, химическое оборудование, мосты, суда, трубопроводы, гидротурбины.

     Преимущества  сварочных конструкций в настоящее  время не вызывают сомнений. Применение сварки даёт не только экономию металла, времени и рабочей силы, но и позволяет решить ряд сложных технических задач по созданию принципиально новых конструкций. Также сварочные процессы способствуют совершенствованию машиностроения и развитию новых отраслей техники.

     Для высокой эффективности производства, уменьшении трудоёмкости при изготовлении и повышении её качества применяют сборочно-сварочная оснастка.

     Сварка  позволяют уменьшить затраты  на единицу продукции, сократить длительность производственного цикла, улучшить качество изделия.

     Целью данного курсового проекта является разработка технологии изготовления изделия «Картер редуктора»; выбор оборудования для выполнения заготовительных, сборочных, сварочных операций; использование расчетных методов при определении режимов сварки; проектирование компоновки установки; правильное оформление конструкторской и технологической документации. 
 
 
 
 
 
 
 
 

     1 Описание сварной конструкции

     1.1 Описание сварной конструкции

     Для курсового проектирования была выбрана несложная сварная конструкция «картер редуктора».

     Изделие является отдельным сборочно-сварочным  узлом и входит сборку опорного устройства изготовляемого на ОАО «НефАЗ».

     Детали  для изделия «картер редуктора» поступают с заготовительного цеха, участка «лазерной резки». Сборка – сварка узла картер редуктора осуществляется на участке «сборки – сварки мелких узлов» сварочного цеха. Далее деталь поступает в механосборочный цех, для обработки на станках с ЧПУ; потом деталь отправляется в окрасочный цех для покрытия поверхностей изделия. Окрашенная деталь (в сборочном цехе) крепится болтами на картер ОСУ (опорно-стояночного устройства), готовое опорное устройство закрепляется на раме полуприцеп цистерны.

     Опорное устройство (рисунок 1) служит передней опорой отцепленного от тягача полуприцеп цистерны и состоит из двух опорных устройств: правого 1 и левого 4.

     Опорное устройство правое 1 представляет собой  винтовой домкрат с двухступенчатым коническо-цилиндрическим редуктором, опорное устройство левое 4 – одноступенчатый конический редуктор. Между собой опорные устройства связаны промежуточным валом 3. Перемещение стоек опорного устройства производится вращением рукоятки одной из приводных муфт 11.

     Для подъема полуприцеп цистерны верхнюю муфту нужно вращать против часовой стрелки, а для опускания – по часовой стрелке.

     Для подъема и опускания груженой полуприцеп цистерны необходимо вращать только нижнюю муфту, расположенную с правой стороны полуприцеп цистерны.

     При необходимости раздельного перемещения  стоек опорного устройства (когда земли касается только одна опора) расшплинтовывается и вынимается палец 17 одной из муфт промежуточного вала 3.

Рисунок 1. Установка опорных устройств

1 - Опорное  устройство правое; 2 - Муфта; 3 - Вал: 4 - Опорное устройство левое; 5 - Пластина; 6 - Стремянка; 7 - Гайка; 8, 16- Шайба пружинная; 9, 13,18- Шайба плоская; 10 - Кронштейн; 11 - Муфта соединительная; 12, 17- Палец; 14, 19 - Шплинт разводной; 15 – Болт. 
 
 
 
 
 
 
 

     

     Рисунок 2. Картер редуктора

     1. – Фланец; 2. – Стенка; 3. – Стенка торцевая; 4. – Днище;

     5. – Накладка правая; 6. – Накладка  левая. 

     Все детали входящие сборочно-сварочный  узел «картер редуктора» изготовлены из стали 20 ГОСТ 19903-74.

     Сталь 20 конструкционная, углеродистая качественная.

    Таблица  1. Химический состав стали 20 в процентах

 

    Таблица  2. Механические свойства при повышенных температурах

     Сталь 20 относится к I группе свариваемости, так как эквивалентное содержание углерода составляет С_экв = 0,25 %. Большое влияние на свариваемость стали оказывает наличие различных легирующих примесей марганца, кремния, никеля, содержание этих элементов не затрудняет процесс сварки. Никель способствует изменению кристаллических зёрен. Повышает пластичность и прочность стали. Фосфор является вредной примесью в стали и ухудшает свариваемость, так как образует хрупкое фосфоритное железо, предающее стали свойство хладноломкости. Содержание серы образует в стали сернистое железо, которое при кристаллизации располагается между кристаллами шва и способствует образованию трещин.

     Условие эксплуатации полуприцеп цистерн на дорогах весьма сложные. Движение цистерны большой массы и с высокой скоростью сопряжено с действием на них больших динамических сил с пространственной схемой нагружения. Эти силы имеют виброционно-ударный характер с повторяемостью до сотен миллионов циклов, причём отдельные наибольшие значения их превосходят расчётные и приводят к появлению остаточных деформаций.

     Климатические условия – работа на дорогах Севера при низких температурах воздуха и на дорогах Юга в летние месяцы года – обусловливают необходимость предъявлять к изделию требований, как к машинам и конструкциям северного исполнения с учётам возможности работы их в условиях высоких температур. На снижение несущей способности и долговечности изделия существенное влияние оказывают коррозионные процессы от атмосферных воздействий.

 

    

     1.2 Технические требования, предъявляемые к сварной конструкции

     Общие требования.

     На  изготовление изделия имеется перечень требований предъявляемых к материалу, оборудованию, технологических, контрольных операций, т.е. учитывается опыт проектирования изготовления и эксплуатации накопленного при выпуске подобных изделий на ОАО «НефАЗ»:

     а) Сварная конструкция относится  ко 2 классу ответственности. Конструкция является не особо ответственной частью изделия, исходя из этого нет требования к повышенной прочности.

     б) Контроль качества сварных соединений – визуальный. Трещины, прожоги, непровары  не допускаются.

     в) Подготовка кромок и поверхностей под  сварку должна выполнятся механической обработкой, либо путем термической резки или строжки с последующей механической обработкой. (После лазерной резки в подготовке кромок необходимости нет).