Изготовление заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Разработка усовершенствованной конструкции заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110

бампер автомобиль деталь технологический

Задний бампер автомобиля ВАЗ 2110 представляет собой два литых изделия из полипропилена (балки и бампера), соединяемые между собой при помощи вибросварки.

а)б)

Задний бампер автомобиля ВАЗ 2110 в сборе (упрощённо):

а - общий вид сбоку, стрелкой обозначено перемещение при короблении;

б - введение ребра жёсткости, позволяющего уменьшить это коробление

Как было показано выше, при сварке бампера в базовом варианте происходит его коробление (рис. 1 а). Оно возникает в результате того, что температура охлаждения бампера после литья нестабильна по поверхности вследствие флуктуаций температуры воздуха в цехе и неравных условий охлаждения различных поверхностей изделия. Это приводит к большому количеству бракованной продукции, достигающей 30 шт. за смену. Отсюда вытекает необходимость дополнительных материальных затрат переработку бракованной продукции. Чтобы избежать этого дефекта, в проектном варианте конструкции бампера предлагается ввести ребро жёсткости на балке бампера, которое не допускает его коробления и снижает количество бракованной продукции до 1…2 шт. за смену. Отсюда следует, что уменьшаются затраты на ликвидацию бракованной продукции, понижается напряжённость труда для человека, повышается качество производимой продукции. Предлагаемое ребро жёсткости будет формироваться за счёт изменения литейной формы для получения заготовки балки бампера.

2. Анализ материалов для изготовления заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110

Анализ литературных данных позволяет предложить ряд полимерных материалов, которые можно использовать для изготовления заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110:

a. ХАЙФАКС SP 1114 (используется на ВАЗе в настоящее время);

b. НОВОКОМ;

c. ТОПЛЕН.

Материал ХАЙФАКС SP 1114 выпускается на основе композиции пропилена с этиленом. Он обладает повышенной ударопрочностью. Этот материал поставляется из Италии, что приводит к большим затратам при его поставке и высокой стоимости бампера.

Преимущества материала ХАЙФАКС перед аналогами:

1. Повышенная ударная прочность;

2. Пригоден к повторной переработке;

3. Может быть использован по истечении гарантийного срока хранения;

4. Малая пожароопасность.

Недостатки материала ХАЙФАКС перед аналогами:

1. Условия хранения в таре должны исключать возможность её повреждения и загрязнения материала;

2. Хранится обязательно в тёмном месте;

3. Высокая стоимость (основной недостаток).

Материалы ТОПЛЕН и НОВОКОМ практически одинаковы по своим параметрам, главным положительным отличием от материала ХАЙФАКС является их низкая стоимость.

Преимущества материалов ТОПЛЕН и НОВОКОМ перед материалом ХАЙФАКС:

1. Не требуют специальных мер по защите от вредного воздействия при работе с ними;

2. Не требуют специальной газоочистки;

3. Не требуют специальной очистки сточных вод;

4. Имеют нетоксичные отходы при производстве и переработке;

5. НОВОКОМ пригоден к повторной переработке;

6. Могут использоваться по истечению гарантийного срока хранения;

7. Низкая стоимость (основное преимущество).

Недостатки материалов НОВОКОМ и ТОПЛЕН перед материалом ХАЙФАКС:

1. Продукты термоокислительной деструкции в концентрациях, превышающих ПДК, могут вызывать острые и хронические заболевания человека;

2. ТОПЛЕН не пригоден к повторной термообработке, его отходы подлежат захоронению в специально отведённом месте;

3. Перевозятся только в крытых транспортных средствах и хранятся с защитой от попадания прямых солнечных лучей.

Технические требования на поставку материала ТОПЛЕН для изготовления заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110

1.1. Композиционные материалы «ТОПЛЕН» изготавливают в соответствии с требованиями настоящих технических условий по техническому регламенту или технологической карте, утверждённым в установленном порядке.

1.2. Свойства композиции должны соответствовать требованиям, указанным в таблицах 5,6 и 7.

1.3. Показатели по п.п. 1-7 таблиц 3.1-3.3 обязательны к определению для каждой партии материала. Показатели п. 8 таблиц 3.2 и 3.3 гарантируются изготовителем и определяются в случае запроса потребителя.

1.4. Композиции выпускаются в виде гранул размером 2…6 мм. Допускаются гранулы размером свыше 6 мм до 8 мм и менее 2 мм, массовая доля которых не должна превышать 3% от массы партии. При массовой доле гранул нестандартного размера более 3% допускается поставка партии по согласованию с потребителем.

Требования к свойствам композиций ТОПЛЕН Т-111, 112, 122 и 214

3. Оборудование для сварки заднего бампера автомобиля ВАЗ 2110

При сварке заднего бампера с балкой жесткости используем оборудование марки BRANSON 3700. Рабочая частота 100 Гц.

Преимущества: быстрота изготовления детали, получение качественного сварного шва, простота укладки деталей перед сваркой, безопасность сварщика во время сварки.

Недостатки: дороговизна оборудования, сложная конструкция сварочных приспособлений.

Установка для виброконтактной сварки соответствует Правилам

техники безопасности. Машина сверх того составляется на основе

действующих норм защиты и отвечает требованиям автомобильной

промышленности. Цикл сварки включается при помощи элемента

двухручечного обслуживания. Закрываемая дверь ограждения оборудована

защитной контактной планкой, которая при соприкосновении прерывает

движение двери и подъемного стола. Все инспекционные дверцы имеют

электронную блокировку. Шкаф управления запирается механически.

Состав машины:

1. Станина;

2. Опора виброголовки;

3. Рама виброголовки;

4. Виброголовка;

5. Прижимная рама;

6. Подъемный стол;

7. Звукоизоляционная кабина;

8. Гидравлика.

Конструктивные особенности машины BRANSON 3700

Станина машины представляет собой сварную конструкцию из полых прямоугольных профилей размерами 160x160 мм. Она имеет четыре демпфера, которые одновременно позволяют точно выверять машину при установке.

Виброголовка 4, находится на виброгасительных резиновых элементах опоры 2, которые в большей степени исключают передачу механических колебаний на раму машины.

Рама виброголовки представляет собой жесткую сварную стальную конструкцию с обрабатываемыми поверхностями для установки компонентов виброголовки.

Виброголовка запатентованна фирмой БРАНСОН и работает по электромагнитному принципу. Резонансная частота создает магнитное поле взаимного действия и тем же самым вызывает линейные колебания присоединенного блока для установки изделия. Обеспечивается бесступенчатая регулировка амплитуды, которая равна макс. 2,0 мм, т.е. путь трения составляет макс. 4,0 мм. Машина рассчитана на рабочую частоту 100 Гц. Конструкция пакета пружин внутри виброголовки обеспечивает постоянство пути трения и восприятие вертикального давления сварки. Кроме того, сила возврата пружин обеспечивает точное позиционирование изделий друг относительно друга во время остывания.

В прижимной раме машины монтируются устройства зон давления, которые ввиду характеристики деталей не размещаются в нижней части инструмента.

Подъемный стол имеет рабочую поверхность размерами 2000x830 мм и представляет собой стабильную стальную сварную конструкцию, отожженную для снятия напряжения. Подъемный стол перемещается по шариковым направляющим в закаленных круглых направляющих диаметром 80 мм, установленных между рамой-основанием и двумя поперечинами. Параллельность его передвижения обеспечивает система синхронизации зубчатых реек, которую можно установить без зазора.

Устройство для обдувки зубчатых реек исключает загрязнение сварочными частицами.

Привод стола осуществляется от расположенного горизонтально на раме-основании гидроцилиндра через коленчато-рычажную систему. Подъем стола в каждом случае зависит от встроенного инструмента и контролируется при помощи инициаторов приближения. По этой причине необходимо предусмотреть в инструменте жесткие упоры.

Конструкция машины BRANSON 3700:

1 - пуансон; 2 - монитор; 3 - балка; 4 - корпус; 5 - бампер; 6 - кнопочное управление; 7 - дверь, 8 - станина; 9 - подъёмник; 10 - матрица; 11 - электрошкаф; 12 - гидроагрегат; 13 - стеллаж; 14 - бампер готовый; 15 - решётка

Электрический контроль конечного положения стола, а также с переключения с быстрого на медленный ход осуществляется в зависимости от встроенного инструмента через регулируемые инициаторы приближения. Верхняя плита подъемного стола оснащена подпружиненными шариковыми роликами.

Механическая блокировочная система надежно исключает перемещение стола в случае технического обслуживания и ремонтных работ.

Звукоизоляционная кабина свободно установлена над машиной и состоит из кессонных панелей толщиной 100 мм.

Схема расположения виброконтактной установки:

1 - гидроагрегат; 2 - вакуумный насос; 3 - виброконтактная установка; 4 - электрошкаф; 5 - стол; 6 - ограждение.

В зоне загрузки / разгрузки предусмотрена раздвижная дверь, которая разделена в середине, а по причинам безопасности с обеих сторон оснащена контрольными планками. При их включении движение закрытия немедленно прерывается. При этом выбег не беспокоит с точки зрения техники безопасности, потому что применяемый для привода редукторный двигатель оснащен тормозом и проскальзывающей муфтой.

Для доступа во время технического обслуживания или ремонта кабина с задней стороны имеет дверь. Уровень шума снижается до величины ниже Lmp 85 дБ(А) по стандарту ДИН 45635.

Гидроагрегат производства фирмы ВИККЕРС установлен вне машины и обеспечивает подъём стола.

Технические характеристики и работа на машине BRANSON 3700

Сборка и сварка заднего бампера

Бампер укладывается в нижнюю половину инструмента и фиксируется соответственно инструментом. Балка бампера укладывается в верхнюю половину инструмента, фиксируется и поддерживается с помощью пневмоприсоски. Необходимое давление сварки создается подъемным столом машины. После сварки готовая деталь снимается с нижней части инструмента.

Конструкция инструмента

Верхняя половина: конструируется для приема балки бампера. Зона прижима выполнена методом фрезерования-копирования и рифления. Деталь вакуумом поддерживается в своем положении.

Нижняя половина: Крепление бампера, отлитое по эталонной модели, с интегрированным вакуумным устройством для точного прилегания по форме. Центрирование по середине обеспечивает точное положение бампера. Выталкиватель облегчает снятие. Кроме того, и верхняя, и нижняя половины инструмента оснащены быстрозажимными пневмомуфтами.

Дополнительная оснастка машины

Вакуумный насос, подключаемый как к верхней, так и к нижней половине инструмента.

Технические данные установки для виброконтактной сварки BRANSON 3700

Гидроагрегат (располагается вне сварочной машины)

Вакуумный насос, (располагается вне сварочной машины)

Описание системы управления машиной.

Шкаф управления установлен с правой стороны сварочной установки и включает блоки управления машиной, блок питания для генератора, сам генератор и интегрированную в боковой стенке панель управления. В состав панели управления входят дискретные элементы управления и прибор ОР396.

Машина рассчитана на работу в 3х220/380 В, 50 Гц. Электропитание подключено к клеммной колодке в шкафу управления.

Система управления машиной представляет собой контроллер 85 - 115U, в качестве процессора предусмотрен модуль СРU 944.

Общее напряжение в целях управления составляет 24 В постоянного тока. Предусмотрены освещение рабочего места, форсированная вентиляция шкафа и розетка для техобслуживания.

Диагностика ошибок и ввод заданных значений осуществляются при помощи прибора ОР396.

Учтены следующие функции:

Ввод заданных значений:

- время сварки;

- время выдержки;

- давление сварки;

- давление выдержки;

Система управления при этом проверяет задачи на отклонения за нижнюю и верхнюю границы. Возможна блокировка ввода посредством кода (4 цифры);

Сбор производственных данных:

- общее количество штук;

- количество штук за смену;

- общее количество рабочих часов;

- Диагностика ошибок:

- Индикация ошибки с указанием времени;

- Последние ошибки записываются;

- Индикация состояния машины.

Управление установкой производится при помощи обычных кнопок и сигнальных лампочек. Управление пропорциональными клапанами производится через дополнительные усилители, передающие сигналы аналоговых выходных схем.

Описание работы виброконтактной машины BRANSON 3700

Взять бампер 9, уложить его в матрицу 10, включить вакуумные присоски 7, после чего установить балку 9 в пуансон 11. С помощью гидроцилиндра 5 и коленчато - рычажной системы 6, матрица по шариковым направляющим 4 поднимается вверх до соприкосновения с пуансоном 11. После чего пуансон 11, подвешенный на пакете пружин 2, с помощью индукционной катушки 1, начинает совершать колебательные движения по горизонтали, тем самым происходит нагревание кромок изделий. После отключения индукционной катушки, кромки изделий, сжимаются металлическими прижимными пластинами 8 и образуется сварной шов. Затем матрица опускается вниз, готовая деталь укладывается на стол, и процесс сварки повторяется.

Кинематическая схема установки для виброконтактной сварки BRANSON 3700:

1 - индукционная катушка, 2 - пакет пружин; 3 - виброгасительные резиновые элементы; 4 - шариковые направляющие; 5 - гидроцилиндр; 6 - коленчато-рычажная система; 7 - пневмоприсоски; 8 - прижимные пластины; 9 - изделие; 10 - матрица; 11 - пуансон

Литература

1. Синтетические полимеры и пластические массы на их основе: Учебник для химико-технических вузов и факультетов / А.Ф. Николаев

2. Сварка пластмасс/Г. Тиме, Р. Кауфхольд. П. Лаутеншлейгер и др.; Пер. с нем. Е.Ш.М. Гисера; под ред. Г.Н. Лысюка. - М: Стройиздат, 1987. - 128 с.

3. Обработка и сварка полуфабрикатов из пластмасс: Пер. с нем. / Пер. А.А. Левин. П.А. Кунин. - М.; Машиностроение, 1980. - 472 с.

Размещено на Allbest.ru