2.8 Обґрунтування необхідності розробки технологічної оснастки.

Для розгляду обрано поздовжній шов обичайки, для виконання якого необхідно вирішити наступні проблеми:

Необхідно забезпечити приведення бокових торців обичайки в одну площину після гнуття листа на чотиривалковій машині.

Необхідно забезпечити надійну фіксацію поздовжніх торців обичайки в процесі зварювання.

Необхідно забезпечити зазор 2мм між зварювальними кромками.

Необхідно забезпечити підйом зварювального устаткування не необхідну висоту виробу.

Необхідно забезпечити відсутність кратерів на робочій поверхні обичайки та надійне утримання зварювального флюсу в зоні зварювання.

Необхідно забезпечити розташування мідної підкладки під зварним з’єднанням в нижньому горизонтальному положенні на висоті в 1м.

Таким чином вищеперераховані фактори змушують приділити увагу виконанню цього з’єднання а саме технологічній оснастці яка забезпечить його якісне виконання.

3.Розробка складально-зварювальної оснастки

3.1 Технічні вимоги щодо оснастки

Складально-зварювальна оснастка має забезпечувати:

Паралельність торців зварювальних кромок із точністю на торцях обичайки 0_-1мм а вздовж стику 1¹_-1 мм. Така вимога пояснюється тим що виготовлена обичайка має співпадати торцями із днищем та горловиною але якщо вона буде трішки меншою це можливо виправити і допустимо а якщо більшою це призведе до її непридатності.

Паралельність площин зовнішніх торців обичайки. Вони мають дорівнювати 0¹_-1мм. Це пояснюється вимогами ГОСТ 11533-75 на зварні з’єднання під гострим та тупим кутами точність зазору для з’єднання згідно кресленика має складати 2¹_-1мм і точність із заданим допуском має його забезпечити.

Оснастка має забезпечити вільний доступ до стику для приварки технологічних планок та спостереження за процесом зварювання.

Оснастка має забезпечити доставку зварювального інструменту на висоту не менше 1.1 м і більше також інструмент повинен мати робочий діапазон по ширині не менше 0.6 м. Такі вимоги пов’язані із конфігурацією виробу (див. кресленик зовнішнього вигляду корпусу).

Оснастка має забезпечувати зварювальну швидкість в діапазоні 42-50 м/год, маршова швидкість необов’язкова. Вимога по зварювальній швидкості прив’язана до заданих режимів зварювання, а рекомендація по маршеві й швидкості пов’язана з тим що можна виконувати зварювання від дальнього кінця до основи і замінивши виріб повторити процес від основи до вільного кінця так як це питання не є принциповим.

3.2 Складання дій в схематичному вигляді які має виконувати складально- зварювальна оснастка для вибору підходящого обладнання.

Наведемо принцип за яким має працювати необхідна складально-зварювальна оснастка для забезпечення точності складання-зварювання у схематичному вигляді.

Рис.3.2.1

В складально-зварювальну оснастку (1) має завантажуватися звальцьована обичайка (2). Далі на обичайку 2 яка знаходиться в установці мають діяти із сторони установки певні технологічні дії та зусилля для забезпечення її виготовлення.

Рис.3.2.2 Процеси які має забезпечувати складально-зварювальна установка

На обичайку (2) в установці (1) має діяти сила (3) яка виконає завдання по паралельному розташуванню зварювальних кромок обичайки. В установці має бути можливість виконання, або виконана установкою, технологічна операція (4) по зварюванню та відрізанню вивідних планок. Установка має забезпечити або дозволити виконати вирівнювання вертикальних торців (5) обичайки (2), так щоб вони лежали в паралельних площинах. Також установка має забезпечити або дозволити виконати виставлення необхідного зварювального (6) зазору згідно кресленика. Перед виконанням безпосереднього процесу зварювання технологічним процесом на виготовлення корпусу було закладено для виготовлення обичайки застосувати технологічні планки (7), тому установка має забезпечити їх приварку та зрізання чи дати змогу виконати цю технічну потребу іншим способом. Установка яка нам потрібна повинна забезпечити процес зварювання поздовжнього стику або забезпечити підведення зварювального інструменту до зварювального стику який забезпечить процес зварювання (8) із необхідними режимними параметрами.

Отже пристрій який нас цікавить має забезпечувати процеси які перераховані в наведеній вище схемі або за допомогою декількох пристроїв досягти досягти необхідного результату.

3.3 Обґрунтування вибору конструктивних елементів оснастки

Скориставшись схемою необхідних процесів за якою має працювати складально-зварювальна оснастка було обрано:

1) Для всіх дія які пов’язані із розташування, та закріпленням обичайки використати установку пневмошлангового типу (щоправда вона не забезпечує і не дає змоги виправити вертикальні кромки в разі якщо це необхідно). Тому було вирішено застосувати стяжну струбцину яка дозволить перед введенням обичайки в установку виправити можливі дефекти кромок (Рис.3.4.1)

Рис.3.4.1 а)стяжна струбцина б) принцип правлення стяжною струбциною.

Але на цій установці можна виконати: притиснення крайок для забезпечення їхньої паралельності, виставлення зварювального зазору, вона надає доступ до зварювального стику що дозволить виконати в ручному режимі приварку вивідних планок.

Вибір для застосування як притскаючого механізму пневмошлангів які передають зусилля на притискні пальці пояснюється необхідністю притиснення кромки обичайки по всій довжині це можливо виконати і гідравлічним притискачем але в такому разі є небезпека потрапляння вологи в разі протікання шлангів та менше зусилля притискання, топу переваго надана пневматичній системі.

Можливість відведення верхньої притискної балки на установці пояснюється необхідністю завантаження виробу та забезпечення більш комфортного доступу до зварювального стику.

Застосування фіксаторів які висуваються із підкладки необхідне для забезпечення зварювального зазору. Віддано перевагу такій схемі встановлення зазору тому що вона є хоча і досить складною (необхідно подавати через вал по всій довжині балки крутний момент який змусить фіксатори ви двинутися та за двинутися після виставлення зазору) але забезпечує точний зазор із мінімальними затратами часу на його виставлення.

2) Для забезпечення використання основної операції зварювання враховуючи висунуті ТУ обрано використати ‘Глагольную тележку ГТ-2’. Вона забезпечить підйом та переміщення зварювального інструменту на необхідну висоту та в необхідне положення, також вона здатна рухатись як із зварювальною швидкістю так і з маршовою. Але технологічну операцію по із встановленням вивідних планок краще виконати механізованим способом у вуглекислому газі тому що це буде більш економічно та швидко ніж встановлення обладнання на необхідний режим та відстань.

3.4 Вибір зусиль необхідних для притиску заготовок

При складанні та зварюванні прямолінійних стиків обичайок рівномірне та щільне притиснення кромок до підкладки досягається використанням затискних пристроїв клавішного типу. Зусилля притиснення у вибраної установки пневмошлангового типу складає 30-70 кг на 1 см довжини шва і створюється пневматичними шлангами. Таких зусиль досить для фіксації поздовжніх кромок обичайки

3.5 Компонування складально-зварювального пристрою.

Таким чином із обладнання яке обрано в пункті 3.5 виконую компонування складально-зварювальної оснастки. До компоновочної установки входять ‘Глагольную тележку ГТ-2’ та установка пневмошлангового типу для встановлення обичайки. Інше обладнання (стяжна струбцина та апарат механізованого зварювання) яке потрібно для складання-зварювання обичайки розміщується неподалік робочого місця і не входить до компоновочної схеми. На рисунку 3.6.1 показано зовнішній вигляд вигляд складально-зварювальної установки.

Рис. 3.6.1 Зовнішній вигляд складально-зварювального пристрою.

3.6 Опис роботи складально-зварювального пристрою.

Перед встановленням обичайки в складальний пристрій її правлять (за необхідності) стяжною струбциною. Після правлення верхня балка складального пристрою, яка одним кінцем закріплена жорстко а іншим на відкидних болтах, відводиться в бік надаючи змогу встановити обичайку. Після встановлення обичайки балка повертається на своє місце і фіксується затисними болтами. Вмикається компресор який створює тиск в пневмошлангах, які передають зусилля на притискні клавіші. Спочатку висуваються штирі із мідної підкладки які повинні забезпечити зазор, потім притискається ліва кромка обичайки далі права кромка невеликим рухом підводиться до лівої і потім притискається заживними пальцями. Після фіксації кромок штирі опускаються щоб не заважати процесу зварювання. Після зовнішнього огляду надійності закріплення зварювальник встановлює вивідні планки (розміром L=50мм та товщиною такоюж як і зварювальний метал) та приварює їх. Підводиться зварювальний візок (‘Глагольную тележку ГТ-2’) і виставляється на стик. Після виконання зварювання поздовжнього шву виконується відрізання вивідних планок та вивільняється виріб шляхом відводу в бік верхньої притискої балки.

4. Компонування установки для зварювання

4.1 Обґрунтування вибору основного технологічного устаткування.

Для виконання зварювання за допомогою обраної складально-зварювальної оснастки нам потрібно обрати автомат для зварювання під флюсом підвісного типу та механізм подачі та збирання флюсу, та джерело живлення яке забезпечить роботу автомату.

Обираю зварювальний автомат А-1400. Цей автомат (Рис.4.1.1) складається із уніфікованих вузлів, може працювати як самостійно так і входити до зварювальних установок. Він складається із подаючого механізму 1, супорту 2, механізму вертикального переміщення 3, флюсової апаратури 4, та касет електродного дроту 5, пульта керування 6. В автоматі А-1400 застосовується схема тягнучого падаючого механізму електродного дроту що дає можливість застосовувати будь-який вид зварювального дроту.

Рис.4.1.1 Зовнішній вигляд зварювального автомату А-1400.

Таблиця 4.1.1 Характеристика зварювального автомату А-1400

Параметр	Номінальне значення струму, А	Діаметр електродного дроту, мм	Швидкість, м/год, подачи електродного дроту	Маса, кг
А-1400	1000	2-5	12-120	215

Джерелом живлення для зварювального автомату А-1400 обираю випрямляч для дугового зварювання ВДУ-1000. Характеристика джерела живлення наведена в таблиці 4.1.2.

Табл.4.1.2 Технічні характеристики ВДУ-1000

Напруга живлення мережі, В	3х380
Частота живлення мережі, Гц	50
Номінальний зварювальний струм, А ( ПВ, %)	1000(60%)
Межі регулювання зварювального струму, А	120-1000
Напруга холостого ходу, В, не більше	55
Охолодженя	Повітряне, примусове
Споживчя потужність, кВт, не більше	50
Масса, кг, не більше	370

Механізм який забезпечуватиме подачу та усунення зварювального флюсу у зоні зварювання обрано механізм із безперервною циркуляцією.

Такий тип флюсоапарату потрібен для підвищення продуктивності зварювання і для забезпечення безперервності процесу зварювання.

4.2 Обґрунтування необхідності вибору засобів технологічного спорядження для механізації або автоматизації одного шву виробу.

Основною причиною механізації та автоматизації процесу виготовлення обичайки є підвищення продуктивності праці та зниження собівартості виробу. Розміри обичайки змушують для її виготовлення застосовувати автоматизовані системи її закріплення та встановлення кромок в положення зварювання. Застосування зварювального візка для доставки зварювального інструменту і переміщення його із зварювальною швидкістю пояснюється зручністю позиціонування електроду на стику, можливістю виведення апарату від місця зварювання поворотом колони та забезпечення зварювальної швидкості на висоті в 1 м.

4.3 Обґрунтування вибору допоміжних засобів технологічного спорядження.

Використання в якості допоміжних засобів стяжної струбцини пояснюється необхідністю виправлення перекосу торцевих кромок яки часто буває після процесу вальцювання листа в обичайку. Також як допоміжний засіб може використовуватися механізоване зварювання у вуглекислому газі для при варення вивідних планок які потрібні для виведення кратерів на початку та в кінці шва за межі виробу для забезпечення надійності зварного з’єднання.

Висновок

Аналізуючи виконану роботу можна сказати що для підвищення продуктивності праці виготовлення виробу недосить механізувати та автоматизувати основні зварювальні операції так як вони займають меншу частину роботи. Виникали складності в процесі розробки складально-зварювальної оснастки через габарити виробу та технологічні потреби при його виготовленні. Тому процес розробки технології виготовлення виробу є складним процесом який потребує врахування багатьох факторів які можуть виникати не тільки під час експлуатації виробу але головним чином підчас його виготовлення.

Список використаної літератури

1. Методичні вказівки до виконання курсового проекту з дисципліни Виробництво зварних конструкцій

2. Гитлевичь А.Д. Альбом механического оборудования свар очного производства М. “Вышая школа” 1974г.

3. Николаев Г.А. и др. Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. Учебное пособие для машиностроительных вузов М. ”Высшая школа” 1971г-760с.

4. Марочник стали и сплавов под ред Зубченко А.С. Москва машиностроение 2001г.-671с.

5. Электродуговая сварка сталей издательство ”Наукова думка’ Киев 1975г.-480с.