Розрахунок режиму точкового зварювання - студопедія

Вихідними даними для розрахунку точкової зварювання є:

-товщина зварюваного металу S;

-марка зварюваного металу.

Основними розрахунковими параметрами режиму точкового зварювання є:

-величина зварювального струму I св;

-зусилля на електродах Fсв;

-час зварювання (протікання зварювального струму) tсв;

-діаметр контактної поверхні електрода d е.

Додатковими розрахунковими параметрами є:

-мінімальна величина нахлёсткі деталей bн;

-мінімальний крок точок Hтм;

-величина струму шунтування Iш;

-час попереднього стиснення деталей tсж;

-час проковки зварної точки tпр;

-час циклу зварювання t ц;

-режим роботи машини ПВ.

Розрахунки починають з визначення діаметра контактної поверхні електрода d е, який залежить від товщини зварюваного металу S (мм):

d е = 2 · S + 3 при S 3 (2.1)

d е = 1,5 · S + 5 при S> 3 (2.1.1)

Діаметр ядра точки dя (мм):

Решта розміри електродів рекомендується визначити по таблиці 3.3. джерела [1].

Час зварювання визначається в залежності від жорсткості режиму. Для алюмінієвих і мідних сплавів потрібні жорсткі режими, а низьковуглецевих сталі можна зварювати на м'яких і жорстких режимах. Жорсткість режиму враховується за допомогою коефіцієнта зварювання Кt, залежить від матеріалу і товщини (таблиця 2.1).

Тоді час зварювання:

Для товщини 0,5-1,5 мм величину Кt слід вибирати по верхніх меж, а для товщини 2-5 мм - по нижнім.

Зусилля стиснення електродів залежить від типу матеріалу, його товщини, жорсткості режиму зварювання і визначається за формулою:

Таблиця 2.1 - Значення коефіцієнта часу зварювання

Величину зварювального струму можна визначити на підставі рівняння теплового балансу дивитися (рисунок 2.1):

де Qее - виділяється в зоні зварювання енергія;

q1 - теплота, що витрачається на нагрівання і плавлення металу;

q2 - теплота, що витрачається на нагрів металу, навколишнього ядро;

q3 - теплота, що йде на нагрів електродів.

Розрахунок режиму точкового зварювання - студопедія

Малюнок 2.1 - Розподіл тепла при точковому зварюванні

Зварювальний струм розраховується за Законом Джоуля-Ленца:

де mr - коефіцієнт, що враховує зміну загального опору деталей між електродами rее:

mr = 1 для низьковуглецевих сталей;

mr = 1,15 для Al і Mg сплавів;

mr = 1,2 для нержавіючих сталей;

mr = 1,4 для Ti - Cплав.

rd.k - Опір деталей до кінця процесу зварювання, яке визначається по таблиці 1.2 джерела [1].

Енергія q1. витрачається на нагрів до Тпл стовпчика металу висотою 2 S і діаметром d е:

де с - об'ємна теплоємність металу.

Теплота х2 витрачається на нагрів металу у вигляді кільця шириною х2. навколишнього ядро. Значення х2 визначається часом зварювання tсв і температуропроводностью матеріалу:

Для сталей і сплавів х2 = 1,2; х2 = 3,1 і міді. Якщо площа кільця · х2 (d е + х2) і висота його 2 # 8729; S, середня температура нагріву. тоді:

де k1 - коефіцієнт, що дорівнює 0,8.

Втрати теплоти в електроди qв враховуються нагріванням умовного циліндра в електродах висотою х3 до середньої температури Те = Тпл / 8.

Коефіцієнт k2 = 1 для циліндричного електрода; k2 = 1,5 для електрода з конічною робочою частиною і плоскою робочою поверхнею;

k2 = 2 для електрода зі сферичною робочою поверхнею.

де Се - теплоємність щільності металу електрода кДж / (кг # 8729; ° С);

- щільність кг / м 3 [1].

Знаючи всі складові формули 2.6, обчислюють діюче значення зварювального струму.

Силу зварювального струму можна визначити за формулою, запропонованою К. А. Кочергін [1]:

де dт-діаметр ядра, см;

# 961; т-питомий електричний опір, Ом # 8729; див.

Потім визначаються інші параметри режиму точкового зварювання.

Мінімальна величина нахлёсткі:

Мінімальний крок точок:

НТМ = 14 + S 2. мм. (2.14)

При постановці ряду точок частина струмів протікає через раніше зварені струми, т. Е. Виникає шунтування струму (рисунок 2.2).

Розрахунок режиму точкового зварювання - студопедія

Малюнок 2.2 - Схема шунтування струму

Значення струму шунтування Iш обчислюється через співвідношення електричних опорів зони зварювання rее і щунта Rш:

де bпр - наведена з урахуванням розтікання струму ширина шунта, що дорівнює:

Опір rее обчислюється за формулою:

де h = 0,5 · S - середня величина проплавления деталі;

а - коефіцієнт температуропровідності металу.

Після обчислення струму шунтування визначають сумарний струм I2:

У висновку проводяться розрахунки часу попереднього стиснення tсж, часу проковки tпр і часу циклу t ц:

Час паузи залежить від ваги, габаритів деталей і вибирається по (таблиці 2.3) або експериментально.

Час циклу визначається як сума:

Режим роботи машини характеризується співвідношенням ПВ в%:

Таблиця 2.3 - Час паузи при точковому зварюванні

Схожі статті