диплом. Методические рекомендации по организации выпускной квалификационной работы для специальности 22. 02. 06. Сварочное производство
 Скачать 0.61 Mb.
|
 ДР.ЕС.150203.ТКТ.01.00.000.СБ  4 5  II СБ.ЕД. 2 3  I СБ.ЕД. 1 Рисунок 2 – Схема расчленения на сборочные единицы где I, II — сборочные единицы (узлы); 1,2,3,4,5 — детали, входящие в узлы в последовательности установки при сборке; - установить целесообразные в технологическом отношении приемы выполнения сборки изделия и последовательность выполнения сборочно-сварочных операций; - вычертить схемы операционной сборки на карте эскизов; - указать количество, шаг, длину прихваток в каждой сборочной единице; - указать каким способом сварки и по какому ГОСТу выполняются прихватки; - обосновать способы обеспечения точности при выполнении сборочных операций (применение кондукторов, стендов, УСП, переносных приспособлений, разметки), расположение сварных швов в пространстве; - наметить технологические мероприятия по предотвращению деформаций и напряжений, дать схемы при необходимости; - обосновать метод контроля сборочных операций. 2.3 Выбор и технико-экономическое обоснование технологии сварки Выбор вида и способа сварки в проекте должны быть обоснованы, исходя из их характеристики технических возможностей, производительности и экономической эффективности, в зависимости от: - химического состава металла и его теплофизических свойств; - толщины металла; - назначения изделия (виды нагрузок, условия эксплуатации, наличие высоких или низких температур); - программы выпуска; - конструкции и габаритов изделий. Необходимо широко использовать новые прогрессивные способы сварки, добиваясь комплексной механизации и автоматизации сварочных работ, снижения трудоемкости и улучшения качества. Следует стремиться к применению номинального количества видов сварки при изготовлении конструкции. При выборе способы сварки следует учитывать возможное расчленение сварного изделия на узлы. Принятые способы сварки для подузлов должны обеспечивать необходимую точность размеров, наименьшие собственные напряжения, без усложнения транспортных средств передавать узел с одного рабочего места на другое, обеспечить проведение сварки с минимальным количеством оборотов. Обоснование выбора способа сварки можно проводить путем сопоставления и расчета двух возможных способов сварки. Для этого производят расчет себестоимости сварки одного погонного метра или килограмма наплавленного металла по тем статьям, которые зависят от способа сварки. Такими статьями являются: стоимость сварочных материалов, прямая заработная плата сварщика, стоимость расходуемой при сварке электроэнергии, амортизационные отчисления и расходы на текущий ремонт сварочного оборудования. Сравнение стоимости одного погонного метра или килограмма наплавленного металла при различных способах сварки дает возможность сделать вывод о применении наиболее экономичного способа. Затем необходимо раскрыть сущность принятого способа сварки и его металлургические особенности. Описание технологии сварки выполнять в следующей последовательности: - способ сварки, наплавки, резки, пайки выбрать исходя из характеристик свариваемого изделия, материалов, анализа достоинств и недостатков различных способов сварки с учетом программы выпуска изделий; - согласно выбранному способу сварки установить вид подготовки кромок согласно ГОСТа на сварку, дать схему сварного соединения, указать размеры; - указать расположение шва и положение сварки в пространстве, количество слоев, проходов швов в каждом сварном соединении; - обосновать мероприятия по уменьшению сварочных напряжений и деформаций. - указать преимущества выбранного способа сварки, описать его сущность и особенности. 2.4 Выбор и обоснование сварочных материалов Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятыми способами сварки. Выбор сварочных материалов выполнить из условия получения металла шва равноценного основному металлу по химическим и механическим свойствам, дать характеристику сварочных материалов. При выборе сварочных материалов следует исходить из необходимости обеспечения: - требуемой эксплуатационной прочности, получения плотных бездефектных швов, определенного уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом; - необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва); - высокой стойкости металла шва против образования горячих и холодных трещин; - требуемых механических свойств металла шва (прочности, пластичности, ударной вязкости); - требуемых специальных свойств металла шва (жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости); - высокой производительности сварки. Обоснование выбранных сварочных материалов следует производить анализом свойств металла шва и основного металла (механических свойств и химического состава) с подтверждением этих свойств металловедческих анализов сварного соединения. После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки необходимо привести в форме таблиц химический состав этих материалов или механические свойства и химический состав наплавленного металла. 2.5 Выбор и обоснование режимов сварки Обосновать режимы основного процесса (сварки, наплавки, резки, пайки) расчетами, анализом и сопоставлением существующего производства и литературного материала по изученному курсу. Обоснованному выбору подлежит род, сила тока, напряжение, диаметр и марка электрода и проволоки, флюса, вид и расход защитного газа, количество слоев, скорость сварки и подачи проволоки, вылет электрода, последовательность выполнения швов, расположение в пространстве. Расчет режимов сварки следует производить по существующим методикам на основе рассмотренных показателей свариваемости металла, выбранного способа сварки и сварочных материалов. При этом следует исходить из следующих условий: получение швов с оптимальными размерами и формой; обеспечение такого термического цикла, который обеспечит оптимальные свойства зон термического влияния и металла шва. Если для данного вида или способа сварки нет методики расчета режима сварки, то его выбирают по таблицам справочников или по опытным данным предприятия. Для металлов, у которых под воздействием термического цикла сварки могут произойти структурные изменения и связанные с ними ухудшение механических или специальных свойств, а также появление склонности к трещинам, в основу расчета режима сварки должно быть положено обеспечение требуемых размеров шва, определение области допустимых погонных энергий, формирующих свойства сварного соединения на ниже требуемых, а также структурный состав сварного соединения, гарантирующий отсутствие склонности к трещинам. Выбранные или рассчитанные показатели режимов сварки необходимо представить в виде сводной таблицы 3 или таблицы 4. Таблица 3 – Режимы ручной дуговой сварки покрытыми электродами
Таблица 4 – Режимы полуавтоматической сварки в среде защитных газов
2.6 Выбор и обоснование сварочного оборудования Выбор основного сварочного оборудования производится по литературным данным. Следует применять современное оборудование, выпускаемое промышленностью, допускается разработка или модернизация сварочного аппарата. Характеристику сварочного оборудования (источников питания, полуавтоматов, автоматов) необходимо дать в виде таблиц. К основному сварочному оборудованию относятся источники питания, сварочные аппараты, машины, установки и станки. Всё сварочное оборудование, в зависимости от характера выполняемых операций разделяется на две большие группы — специализированное и универсальное. Специализированное оборудование применяется в крупносерийном и массовом производстве, универсальное — большей частью в единичном и мелкосерийном. Следует отметить, что универсальное сварочное оборудование может быть использовано в качестве составной части установок и агрегатов специализированного назначения. Эффективность, качество и производительность сварочного производства во многом зависит от правильного выбора сварочного оборудования и технологической оснастки. Выбор сварочного оборудования производится в зависимости от выбранного способа сварки, сварочных материалов, расчетных или принятых режимов сварки, вида сварного соединения, конфигурации и протяженности сварных швов, а также от их положения в пространстве, проектируемого уровня механизации и автоматизации. В целях получения максимальной производительности на проектируемом участке следует выбирать наиболее производительное и экономически оправданное оборудование. В пояснительной записке должно быть указано: почему выбрано оборудование той или иной технологической характеристики, и почему из ряда машин одной мощности студент остановился на машине данного типа. В пояснительной записке должно быть приведено раздельное обоснование для выбора источника питания сварочной дуги, автоматов и полуавтоматов. Обоснование следует произвести последующим вопросам: а) для источников питания: - по роду сварочного тока; - по типу и внешней статической вольтамперной характеристике; - по системе питания сварочных постов; - по способам регулировки параметров режимов сварки; - по мощности источника; - по его надежности в эксплуатации. При выборе источников питания необходимо учитывать следующее: параметры источника должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к сварочному оборудованию и соответствовать условиям технологического процесса. К основным параметрам сварочных источников питания относятся: номинальный сварочный ток, пределы регулирования сварочного тока, напряжение питающей сети, напряжение холостого хода, внешние характеристики. Кроме того, при выборе источников питания следует учитывать их коэффициент полезного действия, коэффициент мощности и внутреннее сопротивление, род тока, а также возможность и целесообразность использования многопостового питания. Известно, что с точки зрения экономики предпочтительны источники переменного тока, в связи с этим применение источников постоянного тока возможно только при достаточном технико-экономическом обосновании. Выбор внешней характеристики источника питания производят исходя из формы статической вольтамперной характеристики дуги или шлаковой ванны. Определяющими моментами являются: - положительное значение коэффициента устойчивости системы "источник питания — дуга" или "источник питания - шлаковая ванна"; - стабильность процесса при изменениях длины дугового промежутка. Среди известных источников принятого рода тока и внешней характеристики следует выбрать источник, номинальный ток которого, (с учетом ПВ или ПР) соответствует току по рассчитанному режиму. Правильным считается выбор с минимальным превышением номинального тока над расчетным. б) для полуавтоматов и автоматов: - по соответствию подобранным сварочным материалам; - по возможности производить сварку на принятых режимах; - по системе регулирования и способам регулирования скоростей подачи электрода, и сварки; - по возможности выполнять требуемые сварные соединения. При выборе сварочных аппаратов, машин и т.п. учитывают: - тип производства; - возможность доступа к свариваемому стыку и максимально допустимые размеры аппарата, машины; - необходимость передвижения аппарата или стационарной его работы; - необходимость использования тех или иных систем автоматического регулирования, стабилизации, программного управления или пространственной ориентации рабочего органа. 2.7 Способы предотвращения деформаций и уменьшения остаточных напряжений Сварочные напряжения и деформации возникают в конструкциях вследствие неравномерного нагрева и охлаждения металла, линейной yсaдки расплавленного металла шва и структурных изменений в зоне термического влияния. Для правильного выбора последовательности выполнения сборочно-сварочных операций и расчета основных параметров технологической оснастки в данном разделе необходимо изменить характер, величину ожидаемых деформаций и усилия, которым должна противостоять указанная оснастка. Для их оценки следует пользоваться приближенными расчетными методами [39]. На основе полученных данных необходимо определить, какое отрицательное воздействие они оказывают на сварную конструкцию. Обосновать и выбрать методы уменьшения сварочных деформаций, перемещений и напряжений в металле. Дать краткое их описание. Выбрать необходимое оборудование для устранения сварочных деформаций и напряжений. При выборе способа предупреждения деформации и уменьшения остаточных напряжений, прежде всего, следует установить, какой вид деформации возникает при сварке данной конструкции и к каким деформациям они могут привести. Затем в зависимости от вида напряжения и возможной деформации определить наиболее эффективный способ предотвращения деформаций и остаточных напряжений (жесткое закрепление, предварительный подогрев или искусственное охлаждение, порядок наложения сварных швов). При определении последовательности наложения швов в записке следует привести схему наложения швов. При предварительном подогреве следует привести режимы и способы нагрева. Если для элементов конструкции необходим обратный предварительный выгиб, следует привести его эскиз и величину выгиба. Если же конструкция после сварки подвергается правке, то следует привести схему и способы правки. Если же для снятия остаточных напряжений применяется термическая обработка, то следует привести ее вид и режимы. 2.8 Выбор подъемно-транспортного оборудования и грузозахватных приспособлений для сборочно-сварочных операций Для выполнения технологического процесса изготовления изделия выбрать вид подъемно-транспортного устройства (кран мостовой двухбалочный, однобалочный, консольный, велосипедный и др.), вид грузозахватных приспособлений (стропы, скобы, эксцентриковые, винтовые, магнитные, вакуумные захваты) и дать их техническую характеристику. Обосновать необходимость применения выбранных устройств и приспособлений. Здесь может быть приведено описание межцехового и внутрицехового напольного транспорта (электрокары, рельсовые тележки, рольганги и т.п.), который задействован в технологическом процессе изготовления конструкции. 2.9 Выбор способов, оборудования и инструментов для контроля качества конструкции Дать техническую характеристику оборудования для контроля (гидравлические стенды, гамма и рентгеновские аппараты и др.), оснастки (шаблоны, приспособления), измерительного инструмента (линейка, угломер, рулетка, штангенциркуль и др.), контрольных плит. При выборе методов контроля сварочных швов, следует прежде всего учитывать реальные условия работы конструкции, требования предъявляемые к качеству сварных швов, техническими условиями на изготовление, а также виды наиболее характерных дефектов, возникающих при сборке и сварке данной конструкции при проектируемой технологии. Студент должен выбрать применительно к данной конструкции и методу ее изготовления наиболее эффективные методы контроля качества, включая: - пооперационный контроль подготовки деталей под сборку, сборку деталей под сварку и процесс сварки; - приемочный контроль качества сварных швов и изделий в целом методами разрушающего контроля и методами неразрушающего контроля. Выбрать оборудование, указать места, подлежащие контролю и методику контроля, а также в соответствии с какими правилами и техническим условиям контролируется качество. В случае применения образцов-свидетелей, указать, из какого материала они изготовлены, размеры и сколько их надо изготовить. При выборе методов капиллярной дефектоскопии указать процентный состав химических реактивов, время выдержки. При пневмогидравлическом контроле качества указать величину испытательного давления и время проведения испытаний. При выборе метода контроля - проникающим излучением привести схему сканирования (просветки). Предусмотреть необходимое количество контрольных операций, которые гарантируют высокое качество выпускаемой продукции, Следует разработать методы исправления дефектов и профилактические методы исправления возможного брака. 2.10 Нормирование сборочно-сварочных работ 2.10.1 Расчет норм времени сборочно-сварочных операций В этом разделе технологической части расчетно-пояснительной записки производятся расчеты нормирования трудозатрат сборочно-сварочных операций. Целью данных расчетов является определение продолжительности времени операций и переходов на сборку и сварку конструкции, и определение годового объема выпуска изделий спроектированного (реконструированного) участка. Нормирование штучного времени на сборочно-сварочные операции при изготовлении одной сварной конструкции заключается в определении времени на сборку и времени на сварку по формуле (5): | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
, мм
, мм.
, А.
, В.
,
,
,
,