Разработка технологии изготовления крышки задвижки

Таблица 2 - Расчетов переходов операции 10

Параметр	Значение
	Переход 2	Переход 3
Припуск, 2а, мм	4	1
Глубина резания, t, мм	2	0,5
Подача на оборот шпинделя S0, мм/об	0,4	0,3
Число оборотов шпинделя, nпр, об/мин	250	250
Скорость резания, V, м/мин	128,7	128,8
Минутная подача Sмин, мм/мин	100	75
Основное время, Т0, мин.	0,15	0,2

 

Операция 15. Сверлильная.(п. 3.1.2)

Техническая характеристика радиально-сверлильного станка 2К52 [1, табл.4.11]:

Наибольший диаметр  сверления по стали, мм – 25

Наибольшее усилие подачи, Н –4000,

Расстояние от торца  шпинделя до стола, мм – 300…800

Количество ступеней частоты вращения – m=8

Обороты мин^-1 – 63…1600;

Подачи, мм/об -0,1; 0,15; 0,2;

Мощность – 1,5 кВт.

Инструмент: Сверло10ГОСТ6647-64 спиральное с цилиндрическим хвостовиком из быстрорежущей стали Р18 [3,стр.301].

Переход 1. Сверлить шесть сквозных отверстий диаметром 11 мм

Эскиз операции представлен  на рисунке 6

 

 

Рисунок 6 – Эскиз сверлильной операции

Длина рабочего хода 

L_p.x=L_рез+l₁+l₂=10+3,1+1,5=14,6 мм

где l₁=3,1 мм – длина врезания

l₂=1,5 мм – длина перебега при сверлении на проход [3, стр.466]

Для группы подач 1 класса – по отношению L_рез / d = 10/10=1

подача на оборот шпинделя – S₀=0,16 мм/об [3, стр.551]

Принимаем подачу по паспорту – S_0пр=0,15 мм/об

Определяем стойкость  инструмента [3, стр. 552 ]

T_м = 120 мин – 5 инструментов в наладке.

l = L_рез / L_р.х. =  10/14,6=0,68<0,7   принимаем     l = 0,68.

Т=120·0,68=82 мин

Скорость резания – [3, стр. 553, табл. 8].

V_рез= V_табл K₁₃ K₁₄ K₁₅

гдеV_табл =22 м/мин   - номинальное значение, [3, стр. 553, табл. 8]

K₁₃=1,3 - поправка на характер обрабатываемого материала [3, стр. 555]

K₁₄ =1,3  - поправка на период стойкости инструмента [3, стр. 555]

К₁₅ =1,0  - поправка на глубину обработки [3, стр. 555]

V_рез=22·1,3·1,3·1=37,18 м/мин

Число оборотов шпинделя

об/мин

по таблице 13 [1] находим ближайшее значение j^8-1= j⁷=101,61,  что соответствует j=1,41,

по таблице 13 [1] в колонке j=1,41 находим ближайшее меньшее значение j^х=16, тогда n_пр=n_minj^x=63·16=1008 об/мин

Уточняем скорость

м/мин

Минутная подача S_мин=S₀n_пр=0,15·1008=151 мм/мин

Основное время для сверления 24 отверстий:

мин

7 Расчет элементов сварочной операции

7.1 Последовательность расчета режима сварки

При изготовлении, монтаже, ремонте котлов должна применяться  технология сварки, аттестованная в соответствии с требованиями Правил.

Для выполнения сварки должны применяться исправные установки, аппаратура и приспособления, обеспечивающие соблюдение требований НД (ПТД).

К производству работ  по сварке и прихватке допускаются  сварщики, прошедшие аттестацию в соответствии с Правилами аттестации сварщиков и специалистов сварочного производства (ПБ 03-273-99), утвержденными постановлением Госгортехнадзора России от 30.10.98 N 63, утвержденными Минюстом России 04.03.99 рег. N 1721, и имеющие удостоверение на право выполнения данных сварочных работ.

Сварщики могут  быть допущены только к сварочным  работам тех видов, которые указаны в их удостоверении.

Режим ручной электродуговой сварки определяем по ГОСТ 5264-80.

Электродуговую сварку производить плавящимися электродами с покрытием по ГОСТ2246-60 диаметром от 0,3 до 12мм. Толщина покрытия составляет 0,5…3мм на сторону, что повышает устойчивость горения дуги и защищает расплавленный металл от окисления и насыщения азотом.

Восстановление окислов  металла на кромках изделия происходит за счет наличия в покрытии раскислителей FeMn, FeSi, FeTi.

Питание электрической  дуги от переменного тока сварочных  трансформаторов. Выбираем сварочный аппарат переменного тока СТЭ-34. Аппарат типа СТЭ-34 состоит из понижающего трансформатора и регулятора тока. Первичная обмотка трансформатора включается в цепь переменного тока (220, 380 и 500 В), а во вторичной обмотке индуцируется ток, напряжением 55…60В. Трансформаторы такого типа применяются для тока до 500, 1000 А.

Для получения качественного сварного шва правильный режим сварки, определяется диаметром электрода, величиной сварочного тока и длиной дуги. Тип и катет шва ручной электродуговой сварки назначить по ГОСТ 5264-80 в зависимости от взаимного расположения и толщины свариваемых деталей. Диаметр электрода выбрать в зависимости от толщины металла и по таблице 2.

Таблица 2 – Зависимость толщины электрода от толщины металла

Толщина металла, мм	0,5	1…2	2…5	5…10	> 10
Диаметр электрода, мм	1,5	2…2,5	2,5…4	4…6	6…8

Величина сварочного тока при сварке электродами из малоуглеродистых сталей зависит от толщины свариваемого металла, типа соединения, скорости сварки. Величину сварочного тока можно определяем по формуле:

I_св = (40…60)∙d, мм

где  d – диаметр электрода, мм.

Длина дуги существенно влияет на качество сварного шва. Чем короче дуга, тем выше качество наплавляемого металла.

Длину дуги определяем по формуле:

L_Д = 0,5∙(d+a), мм

При величине сварочного тока > 100А напряжение горения дуги зависит только от длины дуги. Напряжение зажигания дуги для переменного тока 50…70 В. Напряжение горения дуги определяем по формуле:

V_Д = a+bL_Д, В

где a - коэффициент, характеризующий падение напряжения на электродах (при стальных a = 10…12);

  b - коэффициент, характеризующий падение напряжения на 1мм длины столба дуги b = 2,0…2,5.

Норма штучного времени  на электродуговую сварку

t_шт = [(t₀ + t_в1)∙L + t_в2]k, мин

где      t₀ – основное время электро-дуговой сварки

t₀ =

, мин/м

Площадь сечения наплавляемого  металла

F = (6…8)·d_э, мм²

Удельный вес наплавляемого  металла g = 7,85 г/см²;

Коэффициент наплавки электродов K_н = 8…14 г/(А∙ч), [4, табл.6],

t_в1 – вспомогательное время, связанное с образованием шва – 15% от основного.

t_в2 – вспомогательное время, связанное со свариваемым изделием и управлением оборудования

k = 1,15 – коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, отдых и естественные надобности.

Поправочные коэффициенты на длину (k₁)и на пространственное расположение шва (k₂) определяем по [4, стр. 262] .

7.2 Расчет сварочной операции (Операция 05, п. 3.1.3)

С помощью специального приспособления, состоящего из крышки, четырех гаек и четырех винтов установить две шайбы внутри крышки задвижки,   прихватить в четырех точках, удалить приспособление, Проконтролировать положение шайб. Заварить швы.

Тип шва и катет  назначаем по ГОСТ 5264-80 в зависимости  от толщины свариваемых деталей Т2-Δ5.

Принимаем электрод Э42 диаметр электрода  d_э = 5 мм. 

Сила тока  I_св = (40…60)∙d = (40…60)∙5=200…300 А

Принимаем силу сварочного тока   I_св = 250 А

Длина дуги       L_д = 0,5∙(d+2) = 0,5∙(5+2)=3,5 мм

Напряжение дуги   V_д = a+bL_Д =12+2,5·3,5=21 В

Площадь сечения наплавляемого  металла

F = (6…8)·d_э =(6…8)∙5=30…40 мм², принимаем F = 35 мм²

Принимаем коэффициент наплавки электродов K_н = 14 г/(А·ч)

t₀

мин/м

Длина прихватки: L_пр = 5 мм

При   L_пр <200 мм принимаем k₁ = 1,2.                         

Расположение шва - нижний шов в горизонтальной плоскости - принимаем k₂=1

t_0прих = k₁ k₂t₀ = 1,2·1·4,7=5,64 мин/м

Длина одного  сварного шва  L_св =π∙d=3,14∙165=518,1 мм

При  L_шв >500 мм принимаем k₁ = 1.

Расположение шва – нижний шов в горизонтальной плоскости - принимаем k₂=1

t _{0 св.г} = k₁ k₂t₀ = 1·1·4,7=4,7 мин/м

Принимаем	tв1прих = 0,15t0 =0,15·5,64=0,85 мин/м tв1шв = 0,15t0 =0,15·4,7=0,705 мин/м
Принимаем	tв2прих = 0,1t0 =0,1·5,64=0,56 мин tв2шв = 0,1t0 =0,1·4,7=0,47 мин

Полная длина шва  прихваток  L_прих = 5∙4=20 мм

Штучное время прихваток

t_штприх = [(5,64+0,85)·0,02+0,56]·1,15=0,79 мин

скорость сварки

м/мин

 Полная длина сварных  швов    L_св =659,4·2=1319 мм

Штучное время сварного шва

t_{штсв г} =[(4,7+0,705)·0,518+0,47]·1,15=3,76 мин

скорость сварки

м/мин

 

Суммарное штучное время  операции

t_шт

=0,79+3,76=4,55 мин

Эскиз операции представлен  на рисунке 7

 

Рисунок 7 – Эскиз сварочной  операции

 

8 Контрольная операция

После изготовления крышки необходимо провести визуальный и измерительный контроль (ВИК).

Визуальному и измерительному контролю подлежат каждое изделие и  все его сварные соединения в  целях выявления наружных дефектов, не допускаемых Правилами, конструкторской документацией, а также НД (ПТД), в том числе:

а) отклонений по геометрическим размерам и взаимному расположению элементов;

б) поверхностных трещин всех видов и направлений;

в) дефектов на поверхности основного металла и сварных соединений (вмятин, расслоений, раковин, наплывов, подрезов, прожогов, свищей, незаваренных кратеров, непроваров, пор, включений и т.п.).

 

Список литературы

1. А.Ф. Горбацевич и  др. Курсовое проектирование по  технологии машиностроения. Мн., 1983.-275 с.

2. Шнурков М.Е. и др., Технология парогенераторостроения, Москва «Энергия», 1972, 328 с.

3. Обработка металлов  резанием. Справочник технолога.  Под ред. Монахова Г.А.,М., 1974.-693 с.

4. Технология производства ПТМ. Косилова А.Г. и др., М. Машиностроение, 1972, 376 с

5. ПБ 10-573-03. Правила устройства и безопасной эксплуатации трубопроводов пара и горячей воды.