Обоснование выбора материала конструкции

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«Технология и оборудование контактной сварки»

для студентов специальности 150202 «Оборудование

и технология сварочного производства»

очной формы обучения

Воронеж 2005

Составители: канд. техн. наук Д.И. Бокарев,

канд. техн. наук А.В. Дегтярев

УДК 681.791

Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Технология и оборудование контактной сварки» для студентов специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» очной формы обучения / Воронеж. гос. техн. ун-т; Сост. Д.И. Бокарев, А.В. Дегтярев. Воронеж, 2005. 39 с.

В методических указаниях приведены необходимые сведения и рекомендации по расчету режимов сварки и трансформатора для контактных сварочных машин. Указания содержат требования к проекту и порядок его выполнения, список рекомендуемой литературы, приведены варианты заданий с эскизами предлагаемых конструкций.

Данные указания предназначены для студентов четвертого курса.

Табл. 13. Ил. 13. Библиогр.: 11 назв.

Рецензент канд. техн. наук, доц. И.Б. Корчагин

Ответственный за выпуск зав. кафедрой д-р техн. наук, проф. В.В. Пешков

Печатается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета

© ГОУВПО “Воронежский государственный

технический университет”, 2005

ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА

В данном проекте рассматриваются вопросы выбора материала, способа сварки, оборудования, проектирования технологического процесса и оснастки применительно к контактной сварке. Задачи проекта – закрепить полученные теоретические знания и выработать навыки их самостоятельного применения при решении практических задач.

Проект состоит их двух частей: пояснительной записки и графической части.

В пояснительной записке приводится:

- введение;

- описание конструкции изделия и условия ее работы;

- обоснование выбора материала;

- свариваемость материала;

- расчет параметров режима сварки;

- выбор материала и конструкции электродов;

- приближенный расчет трансформатора и выбор сварочной машины;

- разработка технологии изготовления сварочного узла;

- проектирование сборочно-сварочных приспособлений.

Графическая часть проекта должна содержать:

- сборочный чертеж изделия, включая сечение сварного соединения (1 лист, формат А1);

- чертежи приспособлений для сборки и сварки изделия (1 – 1,5 листа, формат А1);

- общий вид трансформатора, внешняя нагрузочная характеристика машины (1 лист, формат А1).

Чертежи, а также оформление пояснительной записки должны выполнятся в соответствии с действующими стандартами.

МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Описание конструкции и условий эксплуатации

Изделия

В пояснительной записке отмечаются конструктивные особенности сварного узла с указанием отдельных деталей и их назначения (рекомендуется выполнить эскиз изделия с указанием габаритных размеров и обозначением сварных швов). Здесь же необходимо указать условия работы изделия.

По согласованию с руководителем проекта допускается изменение заданной конструкции узла для улучшения ее технологичности. Необходимо самостоятельно определить конструктивные элементы изделия и сварных соединений, которые не заданы изначально. В частности, величину нахлестки, расстояние между сварными точками и т.д. [9].

Минимальная величина нахлестки – наименьшая ширина сопрягаемой части соединяемых деталей без радиуса закругления соседних элементов (стенки, полки). При радиусе закругления r < 2s в нахлестку включают не только радиус, но и толщину стенки (табл. 1).

Таблица 1
s, мм	Минимальная величина нахлестки, мм
	Алюминиевые, магниевые, медные сплавы	Стали, титановые сплавы
0,5
1,0
1,2
1,5
2,0
2,5
3,0
4,0

Расстояние от центра точки или оси шва до края нахлестки должно быть не менее 50% от величины нахлестки. Расстояние между осями соседних рядов выбирают на 20 % больше шага точек. Для каждой толщины и марки металла определяют минимальное значение шага точек . При этом принимается, что если > , то ≤ 0,05 , и шунтирование тока практически не влияет на электрическое поле и размеры ядра. Примерный шаг точек приведен в табл. 2; для других материалов и толщин он определяется на основании справочных данных или расчетным путем [9].

Значения тока шунтирования , тока во вторичном контуре и сварочного тока (протекающего через сварную точку) определяют по формулам

(1)

где и - соответственно электрическое сопротивление зоны сварки и шунта.

Сопротивление шунта рассчитывают по формуле

_, (2)

где к_э ~ 0,4; ρ – удельное электросопротивление; - шаг точек; s – толщина деталей; - приведенная с учетом растекания тока ширина шунта, равная (d_к + d_п)/2 (d_к – диаметр контакта деталь – деталь и электрод – деталь, d_п – диаметр пластического пояска). Зная и по формуле (1) определяют , а затем по формуле (2) .

Таблица 2 - Рекомендуемый шаг точек при точечной сварке

низкоуглеродистых сталей / алюминиевых, магниевых,

медных сплавов

Толщина одной детали, мм	Рекомендуемый минимальный шаг точек, мм
при сварке 2-х деталей	при сварке 3-х деталей
1,0	12 / 15
2,0	18 / 25
3,0	26 / 35
4,0	36 / 45
6,0	50 / 65

Примечание: при сварке легких сплавов минимальный шаг увеличивается на 15 %, а при сварке аустенитной стали и жаропрочных сплавов шаг может быть уменьшен на 15 %. В тех случаях, когда по конструктивным соображениям принимается шаг точек меньше минимально допустимого, необходимо учитывать токи шунтирования и при отработке режима на образцах сварку производить с шагом, равным шагу на деталях.

Обоснование выбора материала конструкции

Материал для изготовления выбирают в зависимости от условий работы будущего изделия. Кроме того, при выборе материала необходимо учитывать технологичность конструкционных металлов и сплавов, их свойства, стоимость.

В пояснительной записке необходимо привести химический состав материала, его основные физические свойства, механические характеристики, вид термообработки.