Машиностроение \ Детали машин и основы конструирования

Принципиальная схема закрепления деталей при сборке и сварки конструкции стойки домкрата. Химический состав сталей 09Г2С и 40Х

Страницы работы

16 страниц (Word-файл)

Посмотреть все страницы

Скачать файл

Фрагмент текста работы

Задание

В данной курсовой работе необходимо разработать принципиальную схему закрепления деталей при сборке и сварки конструкции стойки домкрата.

1-упор, 2-ребро (4шт), 3-основание

Рисунок 1 – Стойка домкрата

Таблица 1 – Исходные данные

Вариант	Тип свар. соед.		Материалы	Годовой выпуск, шт
	1	2
2	У6	Т9	О9Г2С(40Х – поз.1)	45000

Содержание

Введение…………………………………...………………………………………4

1 Анализ материала…………………………………….…..……...……………..5

2 Анализ технологичности…………………………...………………………….7

3 Технологические параметры ..……………………………………………...…9

4 Выбор сборочных приспособлений …………………………...………..…...13

Заключение……………………………………………………………..……….16

Список использованных источников…………………………………………...17

В настоящее время сварочное производство стало одной из ведущих областей техники. Во всех отраслях машиностроения широко применяют высокопроизводительные и экологически эффективные технологические процессы сварки, наплавки, пайки, термической резки и металлизации, позволяющие усиленно обрабатывать все конструкционные материалы от десятков микрометров до нескольких метров. Достигнутый высокий уровень развития сварочной техники служит прочной базой для значительного дальнейшего увеличения производительности труда, экономии материалов и энергии, а также повышения качества и снижения себестоимости сварной продукции.

1.1 Химический состав

Данная конструкция изготавливается из сталей 09Г2С и 40Х. Химический состав сталей 09Г2С и 40Х приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Химический состав сталей 09Г2С и 40Х соответственно

в процентах

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	N	Cu
до 0,12	0,5 – 0,8	1,3 - 1,7	до 0,3	до 0,04	до 0,035	до 0,3	до 0,008	до 0.3
0,36-0,44	0,17-0,37	0,5 – 0,8	до 0,3	до 0,035	до 0,035	0,8 – 1,1	-	до 0,3

1.2 Назначение материала

Сталь 09Г2С - конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Применение: Различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +425°С под давлением.

Сталь 40Х - Сталь конструкционная легированная. Применение: Оси, валы, вал-шестерни, плунжеры, штоки, коленчатые и кулачковые валы, кольца, шпиндели, оправки, рейки, губчатые венцы, болты, полуоси, втулки и другие улучшаемые детали повышенной прочности.

1.3 Механические свойства

Механические свойства сталей 09Г2С и 40Х приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Механические свойства сталей

Сталь	Временное сопротивление разрыву (предел прочности), МПа	Предел текучести условный, МПа	Относительное сужение, %	Относительное удлинение после разрыва, %	Ударная вязкость KCU, кДж/м2
09Г2С	490	345	н/д	21	640
40Х	980	785	45	10	590

1.4 Оценка свариваемости

По оценке свариваемости сталь 09Г2С относится к сталям свариваемым без ограничений, сталь 40Х – к трудносвариваемой. Для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200 - 300 градусов при сварке, термообработка после сварки – отжиг 600-650 градусов в течение 1,5 часов.

2.1 Расположение и назначение всех узлов изделия

Изделие «стойка домкрата» состоит из следующих деталей:

1) упор – прокат цилиндрической формы;

2) ребро – прокат, пластина;

3) основание – прокат, пластина.

Изделие в процессе эксплуатации испытывает статические нагрузки на все узлы. По заданию упор изготавливается из стали 40Х, тогда как ребро и основание – из стали 09Г2С. Исходя из пунктов 1.3 и 1.4 делаем вывод, что изделие нетехнологично для сварки, так как стали относятся к разным классам по свариваемости. Принимаем решение изготавливать все детали изделия из стали марки 40Х, для обеспечения лучших механических свойств после сварки.

2.2 Определение массы конструкции

Массу изделия определяем по формуле

, (1)

где - масса исходного материала, кг;

- объем исходного материала, м³;

- удельная плотность материала, кг/м³.

2.3 Определение типа производства

Тип сварочного производства определим в зависимости от габаритов, массы, сложности конструкции, годовой программы выпуска.

Конструкция является среднегабаритной, годовой выпуск 45000 шт.

Тип производства массовый, характеризуемый широкой номенклатурой изготовляемых изделий и большим объемом выпуска изделий

Характеристика типа производства указана в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристика типа производства

Тип производства	Годовая программа деталей одного типоразмера
Тип производства	Крупные до 15000 кг	Средние до 2000 кг	Малые до 100 кг
Индивидуальное	До 5	До 10	До 100
Серийное	5 - 1 000	10 - 5 000	100 - 50 000
Массовое	Более 1 000	Более 5 000	Более 50 000

3.1 Выбор способа сварки

Исходя из первоначальных условий, анализа материалов и положения изделия в пространстве выбираем способ сварки МП - механизированная сварка плавящимся электродом в среде активных газов и смесях, ГОСТ 14771-76.

Для сварки стали 40Х подбираем сварочную проволоку Св–08ХГСМА диаметром 1,6 мм, что обеспечивает необходимые механические свойства изделия после сварки, а также облегчает процесс сварки.

Так как материал изделия сталь 40Х относится у трудносвариваемым, то изделие требует предварительного нагрева до температуры 200-300 градусов перед сваркой.

Для обеспечения необходимых свойств после сварки, а также во избежание закаливаемости поверхностного слоя изделия рекомендуется после сварки провести термообработку изделия по следующему режиму: отжиг 600 – 650 градусов, время выдержки 1,5 часа.

3.2 Выбор типа сварных соединений

Подбираем тип сварного соединения по ГОСТ 14771-76.

Так как узлы изделия имеют большие толщины 45 – 55 мм, то принимаем решение использовать разделку. Для сварки опоры и основания выбираем тип сварного соединения Т6, для сварки ребер с опорой и основанием – Т9. Основные параметры сварных соединений приведены в таблице 3.

Таблица 3 – Основные параметры сварных соединений

Условное обозначение

Конструктивные элементы

s, мм

b, мм

ɛ, мм

e, мм

g, мм

α, град

Подготовленных кромок

Шва

Т6

48-53

±5

Т9

48-53

±2

0,05S – 0,15S

3.3 Схема закрепления детали

Базирование деталей применяется в транспортном машиностроении, так как для производства сварных конструкций высокого качества при сборке важно обеспечить взаимное расположение деталей и узлов по чертежу.

Для обеспечения устойчивого положения изделия и лишения его степеней свободы используем схему закрепления, показанную на рисунке 2.