Asamblarea prin sudare în industria auto

Download Asamblarea prin sudare în industria auto

Post on 16-Apr-2015

184 views

Category:

Documents

3 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Asamblarea in industria auto. Utilizare, caracteristici. sudabilitatea materialelor. pozitionarea pieselor pentru sudare.

TRANSCRIPT

<p>Asamblarea prin sudare n industria auto</p> <p>1. Introducere1.1 Generalitti Industria de automobile este una dintre cele mai importante industrii din lume, avnd influen nu numai asupra economiei dar i culturii. Ea asigura locuri de munca pentru milioane de oameni, genereaz baza pentru o multitudine de servicii. Automobilele au revoluionat transportul n secolele XX i XXI, schimbnd pentru totdeauna modul de a trai al oamenilor i afacerile. Automobilul a permis transportul materialelor mai departe i mai repede i a deschis o piaa larga pentru afaceri i comer. Industria auto a redus costul total al transportului utiliznd metode ca producia de serie mare, vnzarea n mas i globalizarea produciei. Majoritatea autovehiculelor se compun dintr-un numr mare de piese i subansambluri. n foarte multe cazuri, acestea trebuie s se ncadreze n anumite limite de abateri dimensionale, care in att de construcie, ct i de modul n care ele lucreaz mpreun. Ansamblurile de baz ale unui automobil 1. Motorul 2. Sistemul de ungere: pompa de ulei i filtrul de ulei 3. Sistemul de rcire: pompa de ap i radiatorul 4. Instalaia de alimentare 5. Instalaia electric. 6. Transmisia 7. Cutia de viteze 8. Direcia 9. Instalaia de frnare 10. Caroseria, organele punilor i a suspensiei [3] 1.2 Asamblarea n industria auto Asamblarea este mbinarea a dou sau mai multe piese, definitiv prelucrate, ntr-o anumit succesiune, astfel nct s formeze un produs finit, care s corespund din punct de vedere tehnic scopului pentru care a fost proiectat. [2] Procesul de asamblare reprezint etapa final a procesului tehnologic i este executat n general n aceeai ntreprindere n care au fost executate i piesele. n situaii speciale, asamblarea final (sau cea parial) se face la locul de utilizare a produsului. [2] Procesul tehnologic de asamblare cuprinde totalitatea operaiilor de mbinare a pieselor, de verificare a poziiei lor relative i de recepie dup asamblarea definitiv, avnd drept scop obinerea unui produs care s corespund n totalitate activitii pentru care a fost proiectat.</p> <p>1</p> <p>Automobilele sunt produse complexe, compuse dintr-un numr foarte mare de elemente de asamblare. Componentele unui ansamblu sunt prezentate n tabelul 1.1.[2] Tabelul 1.1 Componentele unui ansamblu [2] Denumirea componentei Caracterizare Piesa(reper) Piesa de baz(completul) 2. Subansamblu 3. Ansamblu 4. Mecanismul 5. Ansamblul general 6. Este elemental cel mai simplu al asamblrii, execuatat dintrt-o singur bucat. Reprezint unitatea cea mai simpl a ansamblului sau a subansamblului, format din dou sau mai multe piese ce sunt mbinate ntr-una singur. Este o unitate de asamblare mai complex, compus din dou sau mai multe piese, unite ntr-un to unitar i avnd un rol funcional bine definit. Constituie o unitate de asamblare, format din dou sau mai multe subansambluri i piese, unite ntr-un tot unitar i avnd un rol funcional bine determinat. Reprezint o unitate de asamblare cu rol bine determinat din punct de vedere funcional, care participa integral la funcionarea mainii, avnd rolul de transmitere i de transformare a micrii. Este reprezentat de maina propriu-zis i este format din toate elementele descries anterior. Fiecare element particip la ndeplinirea rolului pentru care ansamblul a fost proiectat.</p> <p>Nr. Crt. 1.</p> <p>De regul, piesele nu se monteaz direct n ansamblul general, mai nti sunt montate subansamblurile i mecanismele, apoi, mpreun cu piesele de legtur, acestea formeaz ansamblul general. Asamblrile n industria auto pot fi: 1. Demontabile 2. Nedemontabile</p> <p>2. Asamblarea prin sudare n industria auto2.1 Sudarea n industria auto Asamblrile prin sudare fac parte din categoria asamblrilor nedemontabile. Asamblrile nedemontabile sunt asamblrile pentru a cror desfacere este necesar distrugerea parial sau total a organului de asamblare sau a pieselor componente. n cazul acestor asamblri, piesele nu mai au posibilitatea micrii relative unele n raport cu altele. Aceste asamblri au ca avantaje: costurile sczute, simplitatea operaiilor tehnologice,forma constructiv i gabaritul redus. Asamblarea prin sudare realizeaz mbinri nedemontabile, pentru piese metalice, folosind nclzirea local, presiunea, ocul, cu sau fr materiale de adaos. Prin procedeul de sudare se realizeaz o legtur atomic ntre piesele asamblate sau ntre piesele asamblate i materialul de adaos. 2</p> <p>Dezvoltarea sudurii ca procedeu de asamblare nedemontabil se datoreaz evoluiei tehnologice n multe domenii, ceea ce a permis extinderea sa ca procedeu de asamblare. Dezvoltarea controlului calitii cu ajutorul defectoscopiei cu raze Rontgen, cu izotopi radioactivi, ultrasunete sau rezonan magnetic a dus la creterea calitii sudurii i a posibilitilor de remediere a defectelor acesteia. Sudura reprezint rezultatul sudrii i este format din materialele de baz ale piesei i materialul de adaos ce formeaz legtura dintre piese. [2] Sudura se poate realiza direct sau indirect. Sudura direct se realizeaz fr material de adaos, direct ntre piesele sudate. Operaia se realizeaz prin nclzire local i presiune. Sudura indirect se realizeaz cu material de adaos, similar cu al pieselor asamblate. Operaia se realizeaz prin nclzirea local a pieselor de mbinat i prin topirea materialului de adaos. Cordonul de sudur, numit i custur, este realizat prin topirea materialului de adaos i, parial, a materialului piesei. Baia de sudur este topitura ce apare n procesul de sudare. Materialul de baz este materialul din care sunt realizate piesele ce trebuie mbinate. Sudabilitatea este capacitatea materialului de a se suda n bune condiii, fr defecte, folosind un procedeu tehnologic cunoscut.[2] n industria auto, se folosesc dou procedee de sudare: - sudarea prin topire; - sudarea prin presiune. n construciile metalice se folosesc cel mai adesea sudarea cu arc electric, sudarea prin presiune i sudarea oxiacetilenic. Alegerea procedeului de sudare se face innd seama de urmtoarele criterii: - materialele sudate; - utilajul folosit; - condiiile de funcionare a organului de main. Procedee de sudare: 1. Sudarea prin topire Sudarea prin topire este procedeul de mbinare a dou sau mai multe piese, prin topirea local a acestora, cu sau fr adaos de material. Metoda se poate realiza cu gaze (sudura oxiacetilenic), cu arc electric, cu hidrogen atomic i aluminotermic. 1.1 Sudarea manual prin topire cu arc electric Este un procedeu foarte des utilizat n construciile sudate. Amorsarea arcului electric se realizeaz prin apropierea electrodului de pies. Operaia se poate executa folosind curent continuu sau curent alternativ i este prezentat n figura1 . Pentru curent alternativ, se folosesc numai electrozi nvelii, pentru o mai bun protecie mpotriva aciunii azotului i oxigenului atmosferic. Fig. 1 Sudarea cu arc electric[2] 3</p> <p>La arcul de curent continuu, se dezvolt la anod o cantitate mai mare de cldur, datorit emisiei puternice de electroni de la catod. [2] Calitatea sudurii este influenat de pregtirea i de disponibilitatea sudorului. Productivitatea este sczut. Metoda se aplic pentru toate tipurile de custuri, indiferent de poziia acestora.[2] 2.Sudarea automat sub strat de flux La acest tip de sudare, calitatea sudrii este mult superioar sudrii manuale, consumul de energie electric este mult redus, iar productivitatea este superioar. n cazul sudurilor scurte sau pe contururi curbe i greu accesibile, se utilizeaz sudarea semiautomat sub flux cu tub flexibil, caz n care conducerea arcului electric se face manual. Prin sudarea automat sub strat de flux, se realizeaz custuri drepte, de lungime relativ mare, sau custuri circulare, orizontale, puin nclinate.[2]</p> <p>Fig. 2 Sudarea automat sub strat de flux[2] 3. Sudarea n mediu de gaz protector n acest caz, arcul electric poate fi supravegheat, productivitatea este mai mare i costul mai redus. Prezint avantajul realizrii unei suduri uniforme i de mai bun calitate, adncimea de sudur fiind mult mai mare. Metoda automat de sudare se aplic pentru lungimi mari de sudur, atunci cnd accesul la locul de sudare este uor. Productivitatea este de 10-20 de ori mai mare dect la sudarea manual. Aceast metod este destul de eficient, la sudarea tablelor subiri, mai ales dac acestea sunt realizate din oeluri inoxidabile termorezistente. Drept gaz protector, se utilizeaz: - bioxid de carbon, la sudarea oelurilor; - argon sau azot, la sudarea cuprului.[2] Fig. 3 Sudarea n mediu de gaz protector[2] 4</p> <p>4. Sudarea n baie de zgur La acest procedeu, curentul electric trece cu ajutorul electrozilor prin baia de zgur i prin metalul topit la piesele de sudat. [2]</p> <p>Fig. 4 Sudarea n baie de zgur[2] 5. Sudarea prin topire cu gaze La acest procedeu, drept combustibil este folosit de obicei acetilena, iar ca material de adaos, se folosesc srme care au compoziia chimic apropiat de a materialului de baz. Procedeul este folosit la sudarea tablelor subiri cu grosimea sub 4 mm, precum i la sudarea metalelor neferoase.[2]</p> <p>Fig. 5 Sudarea prin topire cu gaze[2]</p> <p>Efectul cldurii asupra zonei de mbinare a metalului de baz, aducerea n stare fluid i rcirea ulterioar fac s apar n seciunea sudurii pieselor sau a tablelor mai groase zone cu structuri diferite. (Fig. 6)[5]</p> <p>5</p> <p>Fig. 6 Efectul ncalzirii asupra zonei de mbinare prin sudare[5] Cele mai importante caracteristici ale asamblrii prin sudare sunt prezentate n STAS 6662. Acestea sunt: -poziia reciproc a pieselor -forma cordonului de sudur -poziia cordonului de sudur</p> <p>Fig. 7 Poziia reciproc a pieselor pentru asamblarea prin sudur[5] Determinarea strii reale de tensiune din piesele sudate, ndeosebi n cordonul de sudur i n zonele nvecinate este o problem foarte complex. Pentru OL 37, rezistena custurilor n V i X poate atinge rezistena de rupere static a materialului de baz.[5] Rezistena la oboseal este n general inferioar celei a materialului de baz. Cauze: Concentratori de tensiuni caractersitici cordonului: Interiori: - incluziuni: gaze i zgur - fisuri 6</p> <p>- structuri neuniforme. Exteriori - sudare incomplet; - spaii nesudate ntre table; - arderi locale.[5] 2.2 Asamblarea pieselor pentru sudare n vederea sudrii, piesele trebuie poziionate astfel nct s se asigure rostul dorit i fixate pentru a nu-i schimba poziia relativ n timpul sudrii. Fixarea pieselor poate fi realizat prin: prinderea provizorie prin sudare; ntroducerea n dispozitive de prindere.[7]</p> <p>Prinderea provizorie prin sudare, numit i heftuire, se execut cu aceleai materiale si tehnologii ca i sudarea propriu-zis, ea const din depunerea unor rnduri de sudur de lungime mic (20-30 mm sau cca. 2 ori grosimea materialului) i intermitente (la distante de cca. 300-500 mm unele fa de celelalte). nainte de sudarea prinderile provizorii se cura la luciu metalic i se controleaz. Eventualele prinderi provizorii fisurate se ndeparteaz prin polizare.[7] La realizarea operaiei de prindere provizorie prin sudare se au n vedere urmtoarele reguli generale: - amorsarea arcului electric se face totdeauna ntr-un punct care urmeaza sa fie acoperit cu sudura; - craterul de ncheiere al sudurii va fi umplut cu material de adaos prin ntroducerea arcului electric; - n cazul pieselor de grosime mare prinderea provizorie se efectueaza n mai multe straturi, de obicei doua, alcatuite n trepte; - straturile succesive se depun n sensuri opuse pentru a nu concentra cratarele de ncheiere ale rndurilor de capat al sudurii figura 8. [7]</p> <p>Fig. 8 Tehnica de realizare a sudurilor de prindere provizorie in dou straturi[7] diametrul materialului de adaos utilizat pentru prinderea provizorie trebuie s fie suficient de mic pentru a permite o apropiere suficient de partea inferioara a rostului, n caz contrar neasigurndu-se o patrundere completa la radacina figura 9.[7]</p> <p>7</p> <p>Fig. 9 Alegerea diametrului electrodului pentru sudarea rdcinii[7] nainte de asablarea pentru sudare piesele se curata n zona adiacenta mbinarii. Prezenta impuritatilor, oxizilor. Murdariei afecteaza calitatea sudurii, favoriznd producerea unor defecte de sudare. 2.3 Subansamble din construcia autovehiculului unde se utilizeaz asamblarea prin sudare n figura 10 sunt prezentate principalele zoen unde se utilizeaz sudarea n construcia unui automobil.</p> <p>Fig. 10 Utilizarea sudurii n constructia unui automobil[8]</p> <p>8</p> <p>n industria auto asamblrile prin sudare se utilizeaz cu precdere la cadru i la caroserie. Acestea sunt elementele principale unde se utilizeaz sudarea ca i metoda de asamblare, deoarece acestea nu mai trenuie demontate ulterior, pentru reparaii, recondiionri sau alte intervenii. n astfel de situaii asamblarea prin sudare reprezint un mod eficient i rapid de asamblare.</p> <p>1.Cadrul automobilului Cadrul automobilului este elementul: pe care se monteaz motorul, toate ansamblurile transmisiei, sistemul de rulare i organele de conducere. care face legtura portant dintre puntea din fa i puntea din spate, care preia toate solicitrile ce apar n exploatare ( ncovoiere, traciune, rsucire, oscilaii). la unele autoturisme i autobuze, cadrul lipsete ca organ distinct, funciile sale fiind preluate de caroserie. [4] Condiiile care trebuie s le ndeplineasc un cadru de automobil sunt: Greutate minim compatibil cu o rigiditate suficient Construcie simpl care s permit montarea i fixarea uoar a diferitelor organe i a caroseriei Cost redus S permit amplasarea ct mai jos a prilor componente ale automobilului n scopul de a cobor centrul de greutate al acestuia.[4] Forma general a cadrului automobilului este determinat n mare msur de: modul de dispunere a diferitelor organe (mai ales motorul) de felul suspensiei de poziia punii motoare etc. Cadrul automobilului poate fi: Cu lonjeroane Cu tub central Cu platform Combinat [4] 1.1 Cadrul cu lonjeroane Cadrul cu lonjeroane este cel mai utilizat. n principiu, se compune din dou lonjeroane, legate ntre ele printr-un numr de traverse. Lonjeroanele sunt executate din oel profil U, I sau sunt ambutisate din tabl de oel, cu seciune constant pe toat lungimea lor sau variabil, n funcie de solicitri. Tipurile de profile din care sunt executate lonjeroanele pot fi: Profil U deschis Profil U nchis Profil tubular Profil eliptic</p> <p>9</p> <p>Tendina actual este de a se folosi profile cu seciune nchis, deoarece au rigiditate bun la rsucire. Pentru a mri rigiditatea cadrului, n locurile de mbinare a lonjeroanelor cu traversele, se folosesc gueuri, diagonale din tabl sau profile suplimentare. Cadrul se asambleaz prin sudare, nituire sau combinat. Pentru consolidarea lonjeroanelor, deci pentru a se mri rigiditatea cadrului, la unele automobile se folosesc traverse n X. [4]</p> <p>Fig. 10 Cadru cu lonjeroane[4] 1.2 Cadrul cu tub central Cadrul cu tub central se folosete la unele autoturisme cu suspensie independent a roilor. El se compune dintr-un tub central (1) care servete n acelai timp i pentru nchiderea arborelui longitudinal. n comparaie cu cadrul cu lonjeroane, el este mai rigid, mai uor i permite roilor o mobilitate mult mai mare.[4]</p> <p>Fig. 11 Cadru cu tub central[4] 1.3 Cadrul platform Cadrul platform este compus tot din dou lonje...</p>