Изготовление технологического процесса изготовления лампы накаливания общего назначения типа В 220 -25 (стр. 2 из 9)
, (2.1)
, (2.2)
, (2.3)где: скорости нагрева и охлаждения, 0С/мин.
Проведём расчёты по этим формулам:
С1 = (0,3/0,12)*110; С1 = 3300 0С/мин
С3 = (0,075/0,12)*110; С3 = 825 0С/мин
С4 = (0,5/0,12)*110; С4 = 5500 0С/мин
Теперь, зная значение C1 , C3 , C4 можно найти время этих операций по следующим формулам:
, (2.4), (2.5)
, (2.6), (2.7)
Найдём значения времени для каждой операции:
t1 = (520 – 25)/3300; t1 = 0.15 мин
t2 = 10 + 10*0.12; t2 = 10.1 мин
t3 = (520 – 410)/825; t3 = 0.13 мин
t4 = (410 – 25)/5500; t4 = 0.07 мин
Следовательно, общее время обжига можно рассчитать по формуле:
t = t1 + t2 + t3 + t4 , (2.8)
t = 0.15 + 10.1+0.13+0.07; t = 10.45 мин
На основании этих данных построим график зависимости времени отжига колбы от температуры (рис. 2.2)
2.2 Расчёт времени заварки ламп.
Заварка ламп является основной сборочной операцией при изготовлении ламп. Она заключается в герметичном соединении собранной ножки с колбой. Процесс заварки ламп заключается в постоянном разогреве стекла горла колбы до температуры обработки. Подробнее об этом процессе написано в пункте 3.10 данного курсового проекта.
Для расчёта времени необходимого для проведения заварочной операции пользуются следующими формулами:
1) количество теплоты, передаваемое поверхности стекла изделия от газовой горелки определяется:
Qист = a*( Tист – Тст)*F*t, (2.9)
где: a - коэффициент стеклоотдачи, кал*см2*с*К;
Тист – температура источника нагрева, 0С;
Тст – температура стекла,0С;
F – площадь, 0С;
t - время нагрева, с.
2) количество теплоты, которое проходит от наружной поверхности стекла к внутренней в результате теплопроводности:
Q’ = l*( Tст’ – Tст’’) *F*t/a , (2.10)
где: l - коэффициент теплопроводности, кал*с-1*К-1*см-1;
Тст’ – температура внешней поверхности стенки, 0С;
Тст’’ – температура внутренней поверхности изделия, 0С;
а – толщина стенки изделия, см.
3) количество теплоты, необходимое для нагрева изделия:
Qт = m*c*( T – T0 ), (2.11)
где: m – масса нагреваемого стекла, г;
с – удельная теплоёмкость, кал*г-1*К-1;
Т – температура до которой необходимо нагреть изделие, 0С;
Т0 – температура окружающей среды, 0С.
3) Количество теплоты, которое подходит к внутренней поверхности стекла должно быть равно количеству, необходимому для нагрева:
Qт = Q’ (2.12)
Из уравнения (2.12) можно найти время заварки:
(2.13)Площадь поверхности F находится по следующей формуле:
F = p*dг*h , (2.14)
где: dг – диаметр горловины, см;
h – ширина зоны заварки, см.
Объём колбы рассчитывается по формуле (2.15)
(2.15)Найдём из формул (2.14) и (2.15) объём и площадь:
F = 3.14*3.6*0.3; F = 3.39 см2
V = 3.14* 0.3*(3.62 – (3.6 – 0.1)2)/4; V = 0.167 см3
Массу стекла можно найти по следующей формуле:
m = r*V, (2.16)
где: r - плотность стекла, г/см3
Масса стекла будет равна:
m = 2.5*0.167; m = 0.418 г
Подставляя в формулу (2.13) данные, получаем:
t = 0.418*0.15*(1000-25)*0.1/0.0019*(1000-900)*3.39; t = 9,49 с.
3. ТЕХНОЛОГИЧЕСК АЯ ЧАСТЬ
3.1 Схема технологического процесса
 |
Рис. 3.1 Схема технологического процесса изготовления лампы накаливания
3.2 Изготовление вводов
Важными заготовительными операциями в электроламповом производстве являются операции по изготовлению вводов и цоколей для ламп. При этом используются различные способы обработки металлических деталей.
Ввод является конструктивным элементом источника света, предназначенным для электрического соединения цепей от внешнего источника питания с электродами (телом накала, катодом, анодом), помещёнными внутри колбы лампы.
Вводы должны удовлетворять следующим требованиям: быть достаточно простыми в конструктивном отношении, технологичными, иметь достаточную механическую прочность, обеспечивать пропускание электрического тока требуемой силы и вакуумную плотность соединения со стеклом во всём диапазоне температур при изготовлении и работе лампы.
Конструкция и материалы ввода определяются маркой стекла, а также типом источника света – его мощностью, областью применения, конструкцией и т.п. Вводы могут быть однозвенными, состоящими из одного металла или сплава, взятого в виде отрезка прутка, проволоки или ленты, или многозвенными, состоящими из двух или более звеньев – отрезков разнородных металлов или сплавов.
Однозвенные вводы применяются для миниатюрных, сверхминиатюрных, самолётных, сигнальных и некоторых других специальных ламп. Многозвенные, в основном, трёхзвенные, вводы широко применяются для массовых ламп, а также многих типов ламп специального назначения.
Изготовление платинитовых вводов.
Платинитовые вводы изготавливаются из отдельных отрезков проволок с помощью газовой или электрической сварки. Рассмотрим отдельно технологический процесс электросварки вводов.
Электрическая (конденсаторная сварка) – это вид сварки, являющийся наиболее массовым и распространённым при изготовлении вводов.
Автомат электросварки типа ЛА-8 представляет собой четырёхпозиционную машину последовательного действия, в которой позиционный барабан переносит одно из звеньев ввода из позиции в позицию, и к нему поочерёдно привариваются другие звенья.
Процесс сварки осуществляется путём оплавления соударяющихся концов двух проволок энергией разряда батареи конденсаторов. При ударной сварке свариваемые детали сначала включаются под электрическое напряжение сварочной установки, а затем производится соударение обеих деталей. Процесс ударной сварки делится на три последовательно протекающие стадии.
В первой стадии при соударении свариваемых деталей возникает ток короткого замыкания, который производит мгновенный интенсивный разогрев свариваемых поверхностей с резким возрастанием давления и взрывообразном выплеском мелких металлических капель.
Во второй стадии происходит оплавление свариваемых поверхностей обеих деталей дуговым разрядом. Дуговой разряд продолжается до вторичного соприкосновения свариваемых деталей, наступающего после того, как сила подачи подвижной детали преодолеет силу отдачи.
Таким образом, с наступлением вторичного соприкосновения свариваемых деталей дуговой разряд переходит снова в короткое замыкание.
В третьей стадии происходит механическая осадка разогретых и оплавленных торцов обеих деталей с выплеском расплавленных частиц из сварного стыка.
Технологический процесс электросварки вводов показан на рис. 3.2
Изготовление трёхзвенных вводов начинается с рихтовки медной проволоки (операция 1), подачи на необходимую длину с одновременным центрированием (операция 2), зажима в губках корпуса позиционного барабана (операция 3 на позиции I), отрезки медного звена (операция 4).
Рис. 3.2 Технологический процесс электросварки вводов
Барабан, поворачиваясь на 90 0, переносит медное звено в позицию II сварки с платинитом (зона нижней сварки). К этой позиции подаётся отрихтованный (операция 1) и просушенный в электроспирали подогрева (операция 2) платинит, установленный на линии сварки с помощью направляющей вилки (операция 4) и центрального зажима (операция 5); одновременно просекатель, электрически соединённый с конденсаторами, прижимается к платиниту (операция 6), просекая слой буры. На позиции II резким перемещением производится сближение концов меди и платинита. Между ними возникает электрический разряд, сваривающий эти два звена (операция 7). После отрезки платинита на заданную длину (операция 8) и отвода платинита назад (для увеличения зазора в месте резки) следует второй поворот барабана на 900. В позиции III специальной оправкой звено палтинита подгибается к оси вращения позиционного барабана для облегчения его центровки в позиции IV. После третьего поворота барабана платинит, сваренный с медью, устанавливается в позиции IV сварки с никелем (зона верхней сварки)
Отрихтованная никелевая проволока (операция 1) подаётся (операция 2) к этой позиции и после центровки (операция 3) зажимается в рычаге-державке никеля и отрезается на заданную длину (операция 4) с последующим отводом отрезанного звена от ножа на 0,8 – 1,0 мм. Резким движением рычага-державки в сторону позиционного барабана (операция 6) сближаются концы платинита и никеля, между ними возникает электрический разряд, производящий сварку. Перед четвёртым поворотом губки корпуса открываются (операция 7) и готовой ввод захватывается съёмником (операция 8), сбрасывающим его в лодочку, установленную перед барабаном.
Таким образом, за полный оборот барабана получаются четыре готовых ввода.