• RU
  • icon На проверке: 11
Меню

Разработка технологии и оборудования для сборки и сварки гидроцилиндра одностороннего действия

  • Добавлен: 12.09.2021
  • Размер: 3 MB
  • Закачек: 5
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Целью данной выпускной квалификационной работы, на основе анализа состояния вопроса, является разработка технологического процесса сборки и сварки гидроцилиндра, выбор стандартного основного сварочного и вспомогательного оборудования и конструирование технологической оснастки для сборки и сварки гидроцилиндров одностороннего действия.

Состав проекта

icon Установка для сварки (лист 4).cdw
icon Ibragim_B.doc
icon Установка для сварки (лист 3).cdw
icon Установка лист (3,4).cdw
icon Изделие (лист 1).cdw
icon Изделие (Лист 1).cdw
icon Технологический (лист 2).cdw

Дополнительная информация

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 Характеристика изделия и условия эксплуатации

1.2 Материал изделия и его свариваемость

1.3 Выбор способа сварки

1.4 Выбор направления работы

2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1 Выбор сварочных материалов

2.2 Расчёт параметров режима дуговой сварки в защитном газе плавящимся электродом

2.3 Технологический процесс сборки и сварки гидроцилиндра

2.4 Контроль качества

3 КОНСТРУКТОРСКИЙ РАЗДЕЛ

3.1 Выбор источника питания

3.2 Описание основного сварочного оборудования

3.3 Установка для сварки кольцевых швов гильзы

3.4 Стенд для механизированной сборки гидроцилиндра

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

В настоящее время гидроцилиндры используются как исполнительные механизмы, применяемые в различных машинах и нашли широкое применение в различных отраслях машиностроения.

Предприятия – изготовители гидроцилиндров, используют качественные, с обработанной внутренней поверхностью готовые трубы, произведенные на специализированных предприятиях. Штоки, так же поставляют узкоспециализированные фирмы производящие только чистовую обработку металлического прутка и хромирование. Как следствие – во всех ступенях производства узкая специализация, изучение процесса до мельчайших тонкостей, возможность применение высокопроизводительного специализированного оборудования в производстве, минимизация влияния человеческого фактора.

В то же время, отдельные его части – корпус гидроцилиндра с концевыми элементами и т.д. необходимо соединять с помощью сварки.

Целью данной выпускной квалификационной работы, на основе анализа состояния вопроса, является разработка технологического процесса сборки и сварки гидроцилиндра, выбор стандартного основного сварочного и вспомогательного оборудования и конструирование технологической оснастки для сборки и сварки гидроцилиндров одностороннего действия.

Выбор направления работы

Изучение вопроса условий эксплуатации изделия, материала и его свариваемости, а также возможного способа сварки, можно сделать вывод что разработка технологии сварки в среде защитных газов плавящимся электродом, при изготовлении корпуса гидроцилиндра выполненного из конструкционной низколегированной стали, возможно повышение производительности и качества изделия.

Поэтому целью работы при производстве гидроцилиндров является проведение следующих мероприятий:

– подбор основных сварочных материалов, которые будут способствовать выполнению качественных сварных соединений;

– разработка технологического процесса сборки и сварки корпуса гидроцилиндра одностороннего действия;

– выбор стандартного основного сварочного и вспомогательного оборудования для сборки и сварки гидроцилиндров;

– разработка технологической оснастки для совершенствования процесса сборки элементов изделия под сварку.

2.3 Технологический процесс сборки и сварки гидроцилиндра

1 Заготовительная операция

Раскрой труб и хромированных штоков на заготовки производится на ленточноотрезных станках. Эти станки обеспечивают низкие силы резания и как следствие невысокое усилие зажима, что необходимо для предотвращения деформации при зажиме [23].

1. Провести входной контроль деталей.

– хонингованные трубы должны иметь маркировку в соответствии с ГОСТ 956775;

– в зависимости от диаметра трубы чистота поверхности должна быть 0,20,4 мкм;

– торцы труб должны быть закрыты пластмассовыми пробками.

2. Произвести раскрой труб и хромированных штоков на ленточноотрезном станке.

3. Осуществить разделку кромок трубы под сварку со стороны задней крышки и противоположного конца.

4 Разделка кромок должна соответствовать ГОСТ 1477176, тип соединения С11.

5. В случае необходимости можно выполнить расточку внутреннего диаметра гильзы до зоны сварки, увеличив посадочный диаметр под сквозную втулку на 1,0 – 2.0 мм.

6. Произвести контроль сварочных материалов в соответствии с РД 34.10.12594.

Сборочно–прихваточная операция

1. Закрепить заднюю крышку корпуса на вращателе, а переднюю крышку на задней пневмонической бабке на специализированной установке.

2. Убедиться что полость трубы чиста от грязи, подрезов, вмятин, забоев и прочих дефектов.

3. Осуществить сборку корпуса гидроцилиндра соблюдая допуски соосности крышек (цапф, фланцев) относительно оси трубы согласно ТУ 41430015683107806 или ГОСТ 1741191.

– посадки цапфы или фланца на гильзе Н9/h10.

4. Далее прихватить обе крышки к гильзе:

– количество прихваток на каждой из сторон, шт. 4;

– длина прихваток 20–30 мм.

Сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 3M.

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сборки и сварки JODE

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995.

Параметры режима прихваток:

– сварочный ток, 238 А;

– напряжение на дуге, 19 В;

– скорость подачи проволоки, 2,6 м/мин;

– скорость сварки, 0,14 м/мин;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

3 Сварочная операция

1. Приварить задние крышки к хонингованной трубе соблюдая параметры сварного шва в соответствии с ГОСТ 1477176.

Основное сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 4M.

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сварки JODE

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995 .

Параметры режима сварки:

– сварочный ток, 346 А;

– напряжение на дуге, 22.4 В;

– скорость подачи проволоки, 5,26 м/ч;

– скорость сварки, 0,19 м/ч;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

4 Сборочно–прихваточная операция

1. Бонку (штуцер) необходимо разместить на задней крышке, так как приварка бонки к гильзе может повлечь за собой искажение внутреннего диаметра трубы.

2. Если конструкция гидроцилиндра, безусловно, требует приварки бонки к гильзе её необходимо расположить как можно ближе к задней крышке.

Сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 3M;

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сварки JODE

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995.

Параметры режима сварки:

– сварочный ток, 346 А;

– напряжение на дуге, 22.4 В;

– скорость подачи проволоки, 316,3 м/ч;

– скорость сварки, 11,56 м/ч;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

5 Сварочная операция

1. Приварить штуцеры к основанию крышек (при необходимости к гильзе), трубе.

2. Соблюдать допуск перпендикулярности относительно оси трубы в соответствии с ТУ 41430015683107806 или ГОСТ 1741191.

3. Высверлить отверстия в гильзах после приварки штуцеров с зачисткой заусенцев на зеркале гильзы сферической фрезой.

Сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 4M;

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сварки JODE;

–станок сверлильный на магнитной стойке Metabo MAG 32.

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995 .

Параметры режима сварки:

– сварочный ток, 338 А;

– напряжение на дуге, 22.7 В;

– скорость подачи проволоки, 5,13 м/ч;

– скорость сварки, 0,21 м/ч;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

6 Сборочно–прихваточная операция

1. Закрепить шток в патрон, заранее обработать место зажима.

2. Зажим необходимо производить через разрезную втулку или в кулачках расточенных строго по диаметру штока с перекрытием не менее 70 % площади штока на длине кулачка.

2. Соблюдать допуск соосности в соответствии с ТУ 41430015683107806 или ГОСТ 1741191.

3. Прихватить проушину к штоку с помощью полуавтоматической сварки.

– после прихваток зачистить металл от шлака и брызг

Сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 4M;

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сварки JODE;

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995 .

Параметры режима сварки:

– сварочный ток, 328 А;

– напряжение на дуге, 22.7 В;

– скорость подачи проволоки, 5,13 м/ч;

– скорость сварки, 0,21 м/ч;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

7 Сварочная операция

1. Приварить проушину к штоку соблюдая параметры сварного шва в соответствии с ГОСТ 1603780.

2. При сварке проушины к штоку необходимо защитить хромированную поверхность в околошовной зоне от сварочных брызг.

3. После каждого прохода зачищать поверхность шва с помощью металлической щетки.

Сварочное оборудование:

– инверторный источник питания Phoenix 551 Pr. Puls;

– механизм подачи Phoenix Progress Drive 4L WE;

– горелка EWM MT550WR 4M;

Вспомогательное оборудование:

– установка автоматической сварки JODE;

Сварочные материалы:

– присадочный материал EWM SW 70S G3 ∅1,2 мм;

– защитный газ смесь 80%Ar + 20%, EN 4391995 .

Параметры режима сварки:

– сварочный ток, 348 А;

– напряжение на дуге, 22.4 В;

– скорость подачи проволоки, 5,19 м/ч;

– скорость сварки, 0,23 м/ч;

– расход защитного газа, 12 л/мин.

8 Операция контроля сварных соединений

1. Выполнить визуальный осмотр сварной конструкции.

– наплывы, прожоги, не заваренные кратеры, не сплавление кромок, наружные трещины шва, и околошовной зоны, выплески, непровары корня шва не допускаются;

– дефектные участки швов должны быть удалены, заварены и вновь проверены. Удаление швов – по технологии завода–изготовителя;

– дефекты сварных швов, подлежащие исправлению, должны удаляться до основного металла и завариваться вновь тем же методом и с использованием тех же сварочных материалов, которыми выполнялась сварка данного шва;

– сварные швы должны быть очищены от шлака и брызг. По наружному виду сварной шов должен иметь плавный переход к основному металлу, равномерную мелкочешуйчатую поверхность, одинаковую по все длине шва [23].

2. Контроль качества сварных соединений необходимо проводить по ГОСТ 3242 внешним осмотром и измерениями.

Заключение

Таким образом, ходе выполнения выпускной квалификационной бакалаврской работы был проведен анализ состояния вопроса изготовления изделия – гидроцилиндра, исходя из условий эксплуатации, материала и его свариваемости, а также выбора способа сварки.

В результате проведенного анализа был разработан технологический процесс изготовления гидроцилиндра с использованием способа сварки в среде защитных газов плавящимся электродом, были подобраны сварочные материалы, которые способствовать повышению качества сварных соединений.

Представленная технология и выбранный комплекс сварочного и вспомогательного оборудования для сборки и сварки гидроцилиндров позволяет значительно снизить трудоемкость их изготовления, повысить качество и надежность изделия.

Контент чертежей

icon Установка для сварки (лист 4).cdw

Установка для сварки (лист 4).cdw
Технические требования
*Размеры для справок
Неуказанные предельные отклонения IT142
В состав установки JODE входит сварочная горелка
механизм подачи проволоки Phoenix
Progress Drive 4L WE
инверторный источник питания
Phoenix 551 Progress Puls
газобалонное оборудование.
Для фиксации изделия в горизонтальном положении
служит пневмоническая задняя бабка с кулачком.
Зажим штока необходимо производить через разре-
зную втулку или в кулачках расточенных строго по
диаметру штока с перекрытием не менее 70 % площади
штока на длине кулачка.
При сварке проушины к штоку необходимо защитить
хромированную поверхность в околошовной зоне от
Сбор и хранение параметров сварки каждого сварива-
емого изделия: время сварки
время простоя из-за ошибок должны фикси-
роваться только на панели управления.
Технические характеристики
Длина свариваемого изделия
Диаметр изделия от 30 до 200 мм
Диаметр проушин со штоком от 20 до 80 мм
и длиной от 150 до 3000 мм
Пневматический ход поршня
Максимальное усилие прижатия до 150 кг
Максимальная грузоподъемность люнетов до 500 кг
Панель управления дублируется на пульте ДУ с кабелем 4м
Вертикальный слайдер перемещения горелки MM HD 250
Горизонтальный слайдер перемещения горелки MM MINI 80
Установка для сварки

icon Установка для сварки (лист 3).cdw

Установка для сварки (лист 3).cdw

icon Установка лист (3,4).cdw

Установка лист (3,4).cdw
ВКР-02068999-М-163-00.04.000ВО
Установка для сварки
ВКР-02068999-М-163-00.003.000
Пневмоническая бабка
Газобаллоное оборуд.
ВКР-02068999-М-163-00.004.000
Моторизированная каретка
Механизм подачи проволоки

icon Изделие (лист 1).cdw

Изделие (лист 1).cdw
Размеры для справок*
Рабочее давление равно 10 МПа.
В процесе сборки все детали
находящиеся в рабочей
полости цилиндра тщательно очистить от
механических примесей.
Движения штока должны быть плавными без заедания.
одностороннего действия

icon Изделие (Лист 1).cdw

Изделие (Лист 1).cdw
ВКР-02068999-М-163-00.001.000
одностороннего действия
ВКР-02068999-М-163-00.001.00

icon Технологический (лист 2).cdw

Технологический (лист 2).cdw
Операция контроля качества
Выполнить визуальный осмотр сварной конструкции.
не заваренные кратеры
наружные трещины шва
непровары корня шва не допускаются;
- дефектные участки швов должны быть удалены
заварены и вновь проверены. Удаление швов - по
технологии завода - изготовителя;
- дефекты сварных швов
подлежащие исправлению
должны удаляться до основного металла и завариваться
вновь тем же методом и с использованием тех же
сварочных материалов
которыми выполнялась сварка
- сварные швы должны быть очищены от шлака и брызг.
По наружному виду сварной шов должен иметь плавный
переход к основному металлу
равномерную мелкочешуй-
одинаковую по все длине шва.
Контроль качества сварных соединений необходимо
проводить по ГОСТ 3242 внешним осмотром и измерениями.
Операция сборки с прихваткой
Осуществить сборку корпуса гидроцилиндра
Закрепить заднюю крышку корпуса 1 на вращателе 2
переднюю крышку 3 на задней пневмонической бабке 4 на
специализированной установке 5.
Посадки цапфы или фланца на гильзе Н9h10.
Сварочное оборудование:
- инверторный источник питания Phoeni
- механизм подачи Phoeni
- горелка EWM MT550WR 3M ;
Вспомогательное оборудование:
- установка автоматической сварки jode
Сварочные материалы:
- присадочный материал EWM SW 70S G3
- защитный газ смесь 80%Ar + 20%
Параметры режима прихваток:
-скорость подачи проволоки
-расход защитного газа
Операция сварки крышек с гильзой
Приварить задние крышки 1
к хонингованной гильзе 3.
Основное сварочное оборудование:
-инверторный источник питания Phoeni
-механизм подачи Phoeni
-горелка EWM MT550WR 4M 5 ;
-установка автоматической сварки jode
-присадочный материал EWM SW 70S G3
-защитный газ смесь 80%Ar + 20%
Параметры режима сварки:
Провести входной контроль деталей согласно ГОСТ 24297.
- хонингованные трубы должны иметь маркировку
в соответствии с ГОСТ 9567-75 ;
- в зависимости от диаметра трубы чистота
поверхности должна быть 0
- торцы труб должны быть закрыты пластмассовыми
Произвести раскрой труб и хромированных штоков
на ленточно-отрезном станке.
Осуществить разделку кромок трубы под сварку со
стороны задней крышки и противоположного конца.
Разделка кромок должна соответсовать
ГОСТ 16037-80 обозначение соединения С11.
В случае необходимости можно выполнить расточку
внутреннего диаметра гильзы до зоны сварки
увеличив посадочный диаметр под сквозную
Произвести контроль сварочных материалов в
соответствии с РД 34.10.125-94.
Операция сварки штока
Приварить проушину к штоку соблюдая параметры
сварного шва в соответствии с ГОСТ 16037-80.
При сварке проушины 1 к штоку 2 необходимо защитить
хромированную поверхность 3 в околошовной зоне от
После каждого прохода зачищать поверхность шва с
помощью металлической щетки.
-горелка EWM MT550WR 4M 4;
-Вспомогательное оборудование:
-установка автоматической сварки
-присадочный материал EWM SW 70S G3 ∅1
Закрепить шток в патрон 1
заранее обработать место
Зажим необходимо производить через разрезную втулку 2
или в кулачках расточенных строго по диаметру штока с
перекрытием не менее 70 % площади штока на длине кулачка.
Соблюдать допуск соосности в соответствии с ТУ 4143-
1-56831078-06 или ГОСТ 17411-91.
Прихватить проушину 3 к штоку 4 с помощью полуавтомати-
-горелка EWM MT550WR 3M;
-присадочный материал EWM SW 70S G3 1
Технологический процесс сборки и сварки гидроцилиндра
up Наверх