Условие:
Электроконтактная сварка
Разработайте процесс точечной сварки балки (рис. 6). Шаг точек t=5 ~dT. Производство крупносерийное. Укажите подготовку заготовок под сварку. По толщине свариваемых заготовок выберите тип машины и укажите ее технические данные. Рассчитайте площадь контактной поверхности электрода. По значениям плотности тока j≤ft(A / mm2\right) и давления p≤ft(MH / m2\right) определите сварочный ток и усилие, приложенное на электродах). Определите время сварки изделия. Начертите и опишите цикл точечной сварки.
Рис. 6. Эскиз сварной балки.
Решение:
Для разработки процесса точечной сварки балки, давайте пройдемся по всем этапам, начиная с подготовки заготовок и зак...
Перед началом сварки необходимо подготовить заготовки. Это включает в себя: - Очистку поверхности от загрязнений (масло, ржавчина, краска). - Обеспечение правильного совмещения заготовок, чтобы избежать смещения во время сварки. - Проверка толщины заготовок, чтобы выбрать правильный тип машины и параметры сварки. Для крупносерийного производства точечной сварки балки, необходимо выбрать автоматическую точечную сварочную машину. - Максимальный сварочный ток: 10-20 кА (в зависимости от толщины заготовок). - Максимальное давление на электродах: 5-10 МПа. - Частота сварки: 1-5 точек в секунду. Площадь контактной поверхности электрода \( S \) может быть рассчитана по формуле: \[ S = \pi \left( \frac{d}{2} \right)^2 \] где \( d \) — диаметр электрода. Предположим, что диаметр электрода составляет 6 мм: \[ S = \pi \left( \frac{6}{2} \right)^2 = \pi \cdot 3^2 = 28.27 \, \text{мм}^2 \] Для определения сварочного тока \( I \) и усилия \( F \) на электродах, используем следующие формулы: - Плотность тока \( j \) (в А/мм²) и площадь контакта \( S \): \[ I = j \cdot S \] Предположим, что плотность тока \( j = 5 \, \text{А/мм}^2 \): \[ I = 5 \cdot 28.27 = 141.35 \, \text{А} \] - Давление \( p \) (в МПа) и площадь контакта \( S \): \[ F = p \cdot S \] Предположим, что давление \( p = 6 \, \text{МПа} \): \[ F = 6 \cdot 28.27 = 169.62 \, \text{Н} \] Время сварки \( t \) можно определить по формуле: \[ t = k \cdot \sqrt{d} \] где \( k \) — коэффициент, зависящий от материала и толщины (например, \( k = 0.1 \) для стали), а \( d \) — толщина заготовки. Предположим, что толщина заготовки составляет 3 мм: \[ t = 0.1 \cdot \sqrt{3} \approx 0.173 \, \text{с} \] Цикл точечной сварки включает в себя следующие этапы: 1. Подъем электродов. 2. Совмещение заготовок. 3. Приложение давления. 4. Применение сварочного тока на заданное время. 5. Отключение тока и снятие давления. 6. Проверка качества сварного соединения. Таким образом, мы разработали процесс точечной сварки балки, выбрали необходимое оборудование и рассчитали основные параметры, такие как сварочный ток, усилие на электродах и время сварки.