Конструкция ручки к кастрюле

Содержание

 

1.Введение

.Конструкция ручки к кастрюле

Условия эксплуатации ручки к кастрюле

. Материал ручки для кастрюли

.Технология контактной сварки

1 Элементы технологии

2 Выбор типа соединения, вида и способа сварки

3 Оценка свариваемости материала конструкции

4 Выбор средств производства

5 Подготовка поверхности деталей

6 Выбор и расчет электродов

7 Контроль прочности контактной сварки

8 Составление плана обработки, нормирование

5. Расчет режима сварки

. Расчет силового трансформатора

Список литературы

Введение

 

Создание усовершенствованной существующей базовой конструкции ручки к кастрюле диаметром 250 мм является одной из главных задач конструктора, поэтому целью курсовой работы является разработка более совершенной технологии и оборудования для сварки ручки к кастрюле.

Конструкция ручки к кастрюле

Ручка к кастрюле представляет собой элемент конструкции, состоящей из нержавеющей стали 18/10 - надежного, гигиенически безопасного материала и присоединенный к изделию двумя сварными точками.

Данная маркировка нержавеющей стали означает, что в сплаве имеется 18% хрома и 10% никеля. Благодаря хрому сталь становится устойчивой к ржавчине, а добавление никеля делает сталь пластичной.

 

Условие эксплуатации ручки к кастрюле

 

Ручка к кастрюле в процессе эксплуатации испытывает физические нагрузки. Усилие нагрузки ручки находится в пределах от 5 до 20 кг. В процессе эксплуатации ручка подвержена термо- и износостойкости и может выдерживать температуру до 450°C, не рекомендуется подвергать к резкому изменению температуры. Категория ответственности делали - А. Класс точности - 7. Прочность одной сварочной точки рассчитывается по формуле (1): Прочность одной сварочной точки рассчитывается по формуле [6]:

 

; (1)

 

σ - предел выносливости на растяжение материала детали, Мпа

F-площадь сварной точки.

 

 (2)

 

Dя - диаметр ядра точки, мм

 

 

Прочность соединения:

 

 

n-количество сварных точек.

 

Материал ручки для кастрюли

 

Сталь 18/10 применяется для изготовления кухонной посуды и деталей, работающих в интервале температур от -40 до 450°С, к которым предъявляются требования высокой пластичности.

 

Таблица 1. Общие свойства стали 18/10 [3]

Значение модуля упругости, Мпа	Значение плотности, кг/м3	Свариваемость
206	7856	Без ограничений

 

Таблица2.Механическая характеристики стали 18/10 [3]:

Предел текучести, МПа	Временное сопротивление разрыву (предел прочности), МПа	Относительное удлинение, %	Относительное сужение, %	Твердость по Бринеллю (без термической обработки)	Ударная вязкость, Дж/см2 (после нормализации)
205	330	31	55	143	235

 

Таблица 3.Химический состав стали 18/10 [3]:

Химический элемент	Кремний (Si)	Марганец (Mn)	Медь (Cu)	Мышьяк(As)	Ни кель (Ni)	Сера (S)	Углерод (C)	Фосфор (P)	Хром (Cr)
Сталь 10	0.17-0.37	0.35-0.65	не  более 0.25	не более 0.08	не более 0.25	не более 0.04	0.07-0.14	не более 0.035	Не более 0.15

 

Таблица 4. Физические свойства стали 18/10 [3]:

	Температура плавления T	Удельный вес g	Теплоёмкость при 20°С Сср	Темпера-туропро-водность aср	Тепло-провод-ность при 20°С lср	Скрытая теплота плавле-ния m	Удельное электро-сопро-тивление при 20°С rср
Сталь 10	1530	7,8	0,15	0,08	0,06	65	126

Выбор средств производства

 

К средствам производства при контактной сварки относят:

.   Оборудование для подготовки поверхностей не требуется, так как в условиях массового производства все детали поставляются с обработанной поверхностью.

2. Приспособления для обеспечения точности сварки:

Не требуется.

3. Инструмент и оснастка для подведения тока к детали:

Колпачковый электрод проектируется в проекте

4. Сварочное оборудование с проектируемым вторичным контуром:

Минимальный вторичный сварочный контур (см. приложение 2).

5. Устройство для механизации и автоматизации подготовительно - заключительных и сборочно-сварочных операций:

Не требуется

.   Оборудования для добавочных операций после сварки:

Не требуется

.   Аппаратура для активного и пассивного контроля.

Достаточен визуальный контроль, так как изделие группы Б ответственности.

 

Подготовка поверхностей деталей

 

Так как ручка к сковороде массового производства, то вся сварка ведется без подготовки поверхностей, потому что все поставляемые исходные материалы высокого качества.

Выбор и расчет электродов

 

Электроды при контактной сварке служат для замыкания вторичного контура через свариваемые детали. Важнейшая характеристика электродов - стойкость, т.е. способность сохранять исходную форму, размеры и свойства при нагреве рабочей поверхности до 600^о С и ударных усилиях сжатия до 5 кг/мм².Электроды для контактной точечной сварки являются быстроизнашивающимся сменным рабочим инструментом сварочной машины.

В большинстве случаев изготовления электродов используют медь и жаропрочные медные сплавы, бронзы. Температура разупрочнения бронз не превышает 0,5 Т_пл, в тоже время как рабочая поверхность электрода нагревается до 0,6 Т_пл материала электрода. В таких условиях электродные бронзы относительно быстро разупрочняются. Приостановить разупрочнение, используя известные приемы легирования, т.е. дислокационный механизм упрочнения материалов, принципиально невозможно. Использование для производства электродов нового класса материалов (композиционных) также малоперспективно из-за их высокой стоимости. Наиболее перспективным путем повышения износостойкости электродов для контактной точечной сварки является использование технических факторов.

Число точек, выполняемых новым электродом до полного износа длины его рабочей части l, определяется по формуле Чулошникова (5):

= К₀×К₁×К₂×К₃×К₄×К₅×К₆×К₇ × m× n₀ (5)

 

где К₀...К₇- коэффициенты, зависящие от толщины детали (К₀= 0,5...0,95);

диаметра (К₁= 1...1,2);формы (К₂= 1...0,9); сменяемости (К₃= 1...0,9) и случайного износа электрода (К₄= 1...0,7); качества подготовки поверхности деталей (К₅= 1...0,3); типа сварочной машины (К₆= 1,2...0,4); темпа сварки (К₇= 1,2...0,7);- число сварных точек, выполненных при износе 1мм рабочей части электрода при сварке листа толщиной 1+1мм (n₀= 3000 для пальчиковых электродов и n₀= 6000 для колпачковых электродов).m- изнашиваемая часть электрода (8мм).

Износ электрода: n=0,5×1×1×1×1×0,5×0,7×0,4×8×6000=3360 точек

Анализ зависимости коэффициентов К₀...К₇ от различных технологических факторов позволяет наметить пути повышения износостойкости электродов отдельно для легких сплавов и черных металлов. Выбираем электрод колпачкового типа, так как он обеспечивает минимальную массу при свободном доступе рабочей части электрода к месту сварки, удобную и надежную установку на машине и высокую и стойкость рабочей части.

Выбор электрода для контактной сварки состоит в следующем:

.   М арка электродного материала - Бр НТХ (табл. 6)

 

Таблица 6. Характеристики электродных материалов

Свариваемый материал	Рекомендуемая марка электродного материала	Состав; электропровод-ность, %; твёрдость, HB
Углеродистые, нержавеющие и жаропрочные сплавы	Дисперсионно - твердеющие сплавы, упрочняемые термомеханической обработкой Бр НТХ (для Кт)	Ni- 1,5; Cr- 1 Ti- 0,1; 55%; 200

 

. Диаметр рабочей поверхности электрода по соотношению:

D	d0	1:X	L1	L2	h	dэ	L
13	8	1:10	15	8	11	3	26

 

dя= 4S=4*1,2=4,8

 

Рис. 1. Размеры колпачкового электрода.

 

3 Конструктивная форма электрода, его размеры:.для сварки петля багажника выбираем электрод колпачкового типа. D =13мм, для принятого D = 13 мм принимаем конусность посадочной части 1:10, L =26мм, d 0=8мм, h =11мм, L 1=15мм, L 2=8мм.

Расчет режима сварки

 

Исходными данными для расчета значений параметров режима являются:

. Материал изделия и его теплофизические свойства.

. Толщина, сечение соединяемых деталей.

К параметрам режима контактной сварки относятся:

При точечной сварке (К_т)

d_э- диаметр электрода, мм;_2p- расчетный сварочный ток, А;

t_и- время сварки, с;

Р_св- давление сварки, Н;

Список литературы

1. http://www.domplus.com.ua/87-1l.htm

. http://www.fos.ru/science/6887.html

. http://www.servize.com.ua/magazin нержавеющая сталь -18/10.html

4.http://metallexpert-nn.ru/primenenie_staley1

. Банов М.Д. Технология и оборудование контактной сварки. Учебник для техникумов.-М., Академия 2009.-225с.

. Банов М. Д. Методическое указание к курсовой работе. Издание 7,переработанное 2005.-23с.

Содержание

 

1.Введение

.Конструкция ручки к кастрюле

Условия эксплуатации ручки к кастрюле

. Материал ручки для кастрюли

.Технология контактной сварки

1 Элементы технологии

2 Выбор типа соединения, вида и способа сварки

3 Оценка свариваемости материала конструкции

4 Выбор средств производства

5 Подготовка поверхности деталей

6 Выбор и расчет электродов

7 Контроль прочности контактной сварки

8 Составление плана обработки, нормирование

5. Расчет режима сварки

. Расчет силового трансформатора

Список литературы

Введение

 

Создание усовершенствованной существующей базовой конструкции ручки к кастрюле диаметром 250 мм является одной из главных задач конструктора, поэтому целью курсовой работы является разработка более совершенной технологии и оборудования для сварки ручки к кастрюле.

Конструкция ручки к кастрюле

Ручка к кастрюле представляет собой элемент конструкции, состоящей из нержавеющей стали 18/10 - надежного, гигиенически безопасного материала и присоединенный к изделию двумя сварными точками.

Данная маркировка нержавеющей стали означает, что в сплаве имеется 18% хрома и 10% никеля. Благодаря хрому сталь становится устойчивой к ржавчине, а добавление никеля делает сталь пластичной.