Сборка и сварка борта кузова

Содержание

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Общая часть

Характеристика предприятия

Характеристика сварной конструкции и её назначение

Технологическая часть

Характеристика материала сварной конструкции

Оценка свариваемости материала

Выбор и обоснование схемы технологического процесса

изготовления конструкции

Выбор и характеристика заготовительных операций

2.

Выбор и обоснование способов получения заготовок

2.

Характеристика оборудования для заготовительных операций

Сборка конструкции

2.

Выбор способа сборки конструкции

2.

Характеристика оборудования и технологической оснастки

для сборки конструкции

Сварка конструкции

2.

Характеристика способа сварки

2.

Выбор и характеристика сварочных материалов

2.

Расчёт и выбор режимов прихватки и сварки конструкции

2.

Выбор и характеристика сварочного оборудования и оснастки

Контроль качества изготовления сварной конструкции

Маршрутный технологический процесс сборки – сварки

конструкции

Организационная часть

Структура и технологическое оснащение сборочно-

сварочного участка

Технологическая подготовка производства сварных

конструкций

Экономическая часть

Нормирование затрат времени на сварочные работы

Расчет материальных затрат на изготовление сварной

конструкции

4.

Расчет расхода сварочных материалов

4.

Расчет стоимости сварочных материалов и электроэнергии

Расчет квалификационного состава бригады и расчет

заработной платы

Расчет себестоимости изготовления сварной конструкций

Охрана труда

Организация работ по обеспечению техники безопасности на

участке

Противопожарные мероприятия

Мероприятия по охране труда и экологической безопасности

на предприятии

Заключение

Библиография

Введение

Cваркой называют процесс получения неразъемного соединения путем нагрева соединяемых кромок до расплавления, либо доведения нагрева до пластического состояния и последующего сжатия, либо механического воздействия на свариваемые материалы (сжатием). В 1882г. Бенардос провел опыт по сварке металла используя тепло электрической дуги, в качестве электрода был применен угольный стержень. В 1888г. Славянов провел сварку металла применяя металлический стержень. Он предложил способ сварки под флюсом, изобрел первый сварочный генератор, изобрел первый автоматический регулятор длины сварочной дуги.

Также сварка одним из наиболее распространенных технологических процессов соединения материалов, благодаря которому создано много новых изделий, машин и механизмов. Сварка является одним из ведущих технологических процессов как в области машиностроения, так и в строительной индустрии и металлургии. В настоящее время сварочное производство является самостоятельной отраслью промышленности, применяется как в строительстве, так и в машиностроении и металлургии. Для дальнейшего развития сварки требуется решение целого ряда вопросов (например, разработка новых конструкций сварочных машин, сварочных аппаратов и сварочных материалов и так далее).

Сварочное исполнение многих видов металлоконструкций позволило эффективно использовать заготовки, полученные прокаткой, гибкой, штамповкой, литьем и ковкой, а также металлы с различными физико-химическими свойствами. Сварные конструкции по сравнению с литыми, кованными и клепанными обладают большой прочностью, меньшей массой и менее трудоемки в изготовлении. С помощью сварки получают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины, наряду с конструкционными углеродистыми и низкоуглеродистыми сталями все чаще происходит сварка специальных сталей, легкие сплавы на основе титана, молибдена, циркония и других металлов, а также разнородные материалы.

Нет такой отрасли промышленности, где бы ни применялась сварка, резка металлов или их наплавка на поверхность деталей.

Фундаментальные исследования по разработке новых процессов сварки, сварочных материалов и оборудования проводят многие научно-исследовательские организации, высшие учебные заведения и крупные промышленные предприятия. В последние годы ученые сварщики работают над созданием ресурсосберегающих технологий, которые позволяют снизить потребление электроэнергии, уменьшить расход материалов, рационально использовать труд сварщика при изготовлении различных конструкций, машин и изделий.

В процессе сварки появилась возможность создавать конструкции с высокими эксплуатационными характеристиками. При этом достоинства сварных соединений позволяют широко использовать их в конструкциях общего назначения. Использование сварки позволяет экономить материалы и время при производстве конструкций. При этом открываются большие возможности механизации и автоматизации производства, создаются предпосылки для повышения производительности, улучшаются условия труда рабочих и так далее.

Развитие научно-технического прогресса происходит постоянно, вместе с ним происходит расширение возможностей сварки деталей различных толщин материалов, а в связи с этим изменяется и набор применяемых видов и способов сварки.

От прогрессивности применяемых сварочных процессов и качества выполнения этих работ во многом зависят качество и надежность готовых конструкций и эффективность производства в целом.

Из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве являются широкое использование механизированной и автоматизированной дуговой сварки. Эти вопросы решаются механизацией и автоматизацией как самих сварочных процессов, иначе говоря переходом от ручного труда сварщика к механизированному, так и комплексной механизацией и автоматизацией, охватывающими все виды работ, связанные с изготовлением сварных конструкций и созданием поточных и автоматических производственных линий. Важное значение при этом отводится созданию специального сварочного оборудования и средств оснащения технологических процессов.

Существенно расширились условия проведения сварочных работ: сварку осуществляют в условиях высоких температур, радиации, подводой, в космосе и так далее. Сварные швы выполняют в любых пространственных положениях.

За счет совершенствования аппаратуры на производстве начинают внедрять новые виды сварки такие как: лазерная, электроннолучевая, ионная, световая, диффузионная, ультразвуковая, трением, взрывом. Значительно расширяются возможности дуговой и контактной сварки.

В настоящее время широко применяется плазменная сварка и резка металлов. Очень перспективна воздушно-плазменная резка, при которой рабочим газом служит обычный атмосферный воздух. Для малых толщин металла ценной оказалась микроплазменная сварка на малых токах, когда плазменная струя имеет размеры и форму швейной иглы.

При производстве сварных изделий важную роль играет контроль качества сварных соединений. Для контроля качества сварки применяют различные разрушающие и неразрушающие методы контроля.

Методы неразрушающего контроля позволяют выявлять дефекты без повреждения объектов контроля. Разрушающий метод контроля выявляет дефекты при помощи разрушения конструкции, узла или изделия.

В нынешних условиях, когда происходит непрерывное усложнение конструкций, неуклонно растет объем сварочных работ, большую роль играет правильное проведение технологической подготовки производства, в значительной степени определяющей его трудоемкость и сроки освоения, экономические показатели, использование средств механизации и автоматизации.

Рост технологического уровня производства, введение в эксплуатацию сложного сварочного оборудования непрерывно связаны с повышением требований к уровню подготовки рабочих – сварщиков.

Цель дипломного проекта – разработка технологического процесса изготовления сварной конструкции «борта поперечного», которая должна представлять собой изделие высокой надежности, с точки зрения прочности и долговечности работы.

С целью обеспечения повышенной надежности конструкции необходимо решить следующие задачи:

разработать наиболее эффективный процесс сборки и сварки конструкции;

предусмотреть возможность использования высокопроизводительного оборудования, технологической оснастки и режущего инструмента;

рассчитать экономическую часть;

определить мероприятия по охране окружающей среды и безопасности жизнедеятельности работников цеха.

Общая часть

1.1 Характеристика предприятия

Челябинский тракторный завод - УРАЛТРАК (ЧТЗ) - промышленное объединение по производству и продаже широкой гаммы колесной и гусеничной дорожно-строительной техники (бульдозеров, трубоукладчиков, фронтальных погрузчиков), запасных частей и прочей высокотехнологичной машиностроительной продукции.

Потребителями продукции ЧТЗ являются тысячи предприятий России, стран СНГ и дальнего зарубежья различных отраслей деятельности, таких как нефтегазовая, горнорудная, строительная, лесная и других, а также государственные министерства и ведомства различных стран.

Производственный потенциал завода обеспечивает полный технологический цикл создания инженерных машин: от заготовки до сборки и испытания.

На ЧТЗ широко используются современные технологии: термообработка в среде инертных газов, листогибка, механообработка на станках с ЧПУ и обрабатывающих центрах, роботизированная сварка, плазменная, лазерная резка металла и др.

Общее количество единиц технологического оборудования - около 18 000 штук.

В состав объединения входят литейный, кузнечный, прессовосварочный, механосборочные и другие заводы.

Численность работающих - 5 200 человек

Производственная площадь, занимаемая ЧТЗ, составляет 1,2 млн.м2.

В отдельных сегментах российского рынка, таких, как бульдозеры и трубоукладчики самых востребованных классов, ЧТЗ стабильно удерживает лидирующие позиции. Сотни машин ежегодно поставляется на экспорт. Помимо стран СНГ, за последние несколько лет техника с маркой ЧТЗ поставлялась в 16 стран дальнего зарубежья.

Для обеспечения высокого качества сварного шва и сварного соединения необходимо соответствующий контроль.

Контроль качества осуществляется на всех стадиях технологического процесса. Таким образом можно выделить три разновидности контроля:

предварительный контроль;

пооперационный контроль;

контроль готовых сварочных соединений.

На стадии предварительного контроля проверяют сварочные материалы (сварочную проволоку, электроды, газы, флюсы), а также сварку и оборудование (контрольно-измерительное приспособление, инструменты). К этой же стадии можно отнести проведение мероприятий по проверки квалификации сварщиков, инженерно-технических работников и других работников занятых в производстве и контроле сварочных работ.

На стадии пооперационного контроля проверяется подготовка деталей под сварку, контролирует сварочный режим и правильность наложения швов. При этом следят также за состоянием оборудования, за качеством присадочных материалов и исправностью контрольно измерительных приборов.

Контроль готовых сварочных соединений выполняется по окончанию процесса сварки или после выполнения технического осмотра готового изделия.

Методы контроля качества сварных швов принято разделять на две основные группы:

разрушающий контроль – этоконтроль, при котором происходит разрушение образца;

неразрушающий контроль – сварочное соединение не выводиться из строя.

Разрушающий контроль стараются применять на практике намного реже, но иногда без него не обойтись.

Обе группы методов контроля регламентируются соответствующими ГОСТами и подразделяются на виды контроля.

Видами контроля являются: внешний осмотр, ультразвуковой контроль, капиллярная дефектоскопия, магнитный контроль, контроль сварных швов на проницаемость и так далее.

Продолжительность смены составляет 8 часов. Рабочая смена начинается с 08:00 часов. Окончание смены 17:00 часов. Обеденный перерыв с 12:00 продолжительностью 60 мин.

Для сборочно-сварочного цеха предприятия, принята пятидневная рабочая неделя с двумя выходными днями, по желания дополнительный выход на работу в выходной день. Среднее число рабочих дней в году при пятидневной рабочей неделе – 255 рабочих дней.

Технологическая часть

2.3 Выбор и обоснование схемы технологического процесса изготовления конструкции

Технологический процесс — это часть производственного процесса, содержащая действия по изменению состояния предмета труда.

Технологический процесс сборки характеризуется определенной трудоемкостью, а также определенным временем, называемым сборочным циклом, в течение которого этот технологический процесс выполняется. Трудоемкость сборки зависит от степени совершенства конструкции, отработки технологического процесса, степени собираемых элементов и их точности, энерговооруженности оснащения и оборудования.

С повышением технической вооруженности труда и ростом объема выпуска продукции при переходе от единичного к серийному и массовому типам производства происходит более тщательная разработка технологических процессов.

Серийное производство — тип производства, характеризующийся ограниченной номенклатурой изделий, изготавливаемых или ремонтируемых периодически повторяющимися партиями, и сравнительно большим объемом выпуска.

Технологический процесс разрабатывается для изготовления или ремонта изделия, или для совершенствования действующего технологического процесса. Разрабатываемый технологический процесс должен быть прогрессивным, (прогрессивность технологического процесса оценивается показателем, устанавливаемым отраслевой системой аттестации технологических процессов) обеспечивая требования техники безопасности, повышение производительности труда и качества деталей, сокращение трудовых и материальных затрат.

2.4 Выбор и характеристика заготовительных операций

2.4.1 Выбор и обоснование способов получения заготовок

Заготовительные операции предусматривают изготовление заготовок и готовых деталей для сварных узлов различными способами. При выполнении заготовительных операций применяют следующие виды обработки металлов:

разметка;

резка механическая и рубка;

правка заготовок;

зачистка заусенцев, удаление окалины, ржавчины перед сваркой.

Резание – слесарная операция по разделению целого куска (заготовки, детали) на части. Выполняется без снятия стружки: кусачками, ножницами и труборезами и со снятием стружки: ножовками, пилами, фрезами и специальными способами (газовая резка, анодно-механическая и электроискровая резки, плазменная резка).

Правкой устраняют неровности и коробление на поверхности материала и волнистость по краям. Материал правят после вырезывания деталей после загибки, прокатки, закалки, прихватки, сварки, пайки деталей и по окончании сборки.

Механически можно удалять любые загрязнения, однако наиболее часто таким образом производят очистку поверхности металла от ржавчины, окалины, старой краски и других старых покрытий.

Применяются следующие способы очистки: шлифование, кварцевание, галтовка, пневмо и гидроабразивная обработка.

Способ очистки для данной детали – шлифование.

2.5 Сборка конструкции

2.5.1 Выбор способа сборки конструкции

Сборка — одна из наиболее ответственных операций. От качества сборки в значительной степени зависит качество сварной конструкции. Например, сборка с увеличенными зазорами, с несовпадением свариваемых кромок по толщине требует наложения швов с большим объемом наплавленного металла, что приводит к увеличенным остаточным деформациям конструкции. Сборочная операция предусматривает сборку и прихватку деталей перед сваркой.

Для тонкого металла и коротких швов длина прихватки составляет не более 5мм, а расстояние между ними 50100 мм. Толстый металл, со средней длиной швов собирают прихватками длиной 2030 мм, с расстоянием между ними 300500 мм.

На рисунке 1.2, 1.3 приведены схемы сборки соединений, которые присутствуют в данной конструкции.

2.5.2 Характеристика оборудования и технологической оснастки для сборки конструкции

Основным назначением сборочного оборудования является фиксация и закрепление собираемого сварного узла в заданном положении. Для этой цели применяются специальные магнитные фиксаторы Start 100 LBC.

Приспособления должны удовлетворять следующим требованиям:

обеспечивать доступность к местам установки деталей к рукояткам зажимных и фиксирующих устройств;

обеспечивать выгодный порядок сборки;

должны быть достаточно прочными и жёсткими, чтобы обеспечить точное закрепление деталей в требуемом положении и препятствовать их деформации при сборке;

обеспечивать свободный доступ при проверке изделия;

обеспечивать безопасное выполнение сборочных работ.

2.6 Сварка конструкции

2.6.1Характеристика способа сварки

Сварочные операции позволяют окончательно закрепить собранные детали, узлы и конструкции и получить изделия, отвечающие конструктивным и эксплуатационным требованиям. Выбор количества и последовательности этапов сварки зависит от характера производства, геометрических размеров конструкции.

Исходя из особенностей сварной конструкции «Проводки нижней клети печи» была выбрана полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных швов и соединений регламентированы следующими нормативными документами:

ГОСТ 1477176 – для швов, выполняемых сваркой в защитных газах;

ГОСТ 526480 и ГОСТ 1153475 – для швов, выполняемых ручной дуговой сваркой;

ГОСТ 871379 и ГОСТ 1153375 – для швов, выполняемых автоматической и полуавтоматической сваркой под флюсом.

При производстве сварных конструкций применяется полуавтоматическая сварка.

Полуавтоматическая сварка — механизированная дуговая сварка металлическим плавящимся электродом (проволокой) в среде защитных газов. Способ также известен как MIG/MAG сварка. В зависимости от типа используемого защитного газа различают сварку в инертных газах (MIG) и активных (MAG). В качестве активных газов преимущественно используют сварку в среде углекислого газа. В отличии от ручной дуговой сварки покрытыми электродами при механизированной сварке подача электрода в зону сварки выполняется с помощью механизмов, а сварщик перемещает горелку вдоль оси шва и выполняет колебательные движения электродом по необходимости.

К преимуществам сварки полуавтоматом относят:

возможность сравнительно легко получить качественное сварное соединение, в том числе для тонкостенных сварных конструкций;

высокая производительность сварки данным методом по сравнению с ручной дуговой сваркой, газовой сваркой и другими видами сварки;

механизированную сварку в среде защитных газов можно выполнять во всех пространственных положениях;

отсутствие флюсов и покрытий, а соответственно операций по очистке шва от шлака;

дуга при сварке в защитных газах более сконцентрированная и устойчивая, поэтому зона термического влияния минимальная;

сварка сопровождается незначительными напряжениями и деформациями;

возможность полной автоматизации процесса сварки.

2.7 Контроль качества изготовления сварной конструкции

Сварную конструкцию контролируем на всем этапе ее изготовления. Также проверяем приспособление и оборудование. По ГОСТ 1546779 качество продукции – это совокупность свойства продукции, обуславливающие её пригодность удовлетворять определённые потребности в соответствии с её назначением.

После заготовительных операций конструкцию проверяют неразрушающим методом контроля качества сварных соединений, к которым относятся: внешний осмотр, ультразвуковая дефектоскопия, контроль на непроницаемость(или герметичность) конструкции, контроль для обнаружения дефектов, выходящих на поверхность, контроль скрытых и внутренних дефектов.

Внешним осмотром сварных швов выявляют наружные дефекты: не провары, наплывы, подрезы, кратер, наружные трещины и поры, смещение свариваемых кромок деталей, прожог и тому подобное. Визуальный осмотр производят как невооруженным глазом, так и с применением лупы, с увеличением до 10 раз. Ультразвуковая дефектоскопия выявляет внутренние дефекты: холодные или горячие трещины, поры, неметаллические включения, несплавление, свищ, пережог и перегрев.

Размеры сечения готового шва проверяют по его параметрам в зависимости от типа соединения. У стыкового шва проверяют его ширину, высоту, размер выпуклости со стороны корня шва (усиление шва), в угловом, тавровом и нахлесточном соединении – измеряют катет. Замеренные параметры должны соответствовать ГОСТу. Размеры сварных швов контролируют обычно измерительными инструментами или специальными шаблонами (например: шаблон УШС2, штангенциркуль ГОСТ 16689 и так далее).

Герметичность сварных швов контролируют следующими методами, капиллярным (керосином), химическим (аммиаком), пузырьковым (воздушным или гидравлическим давлением), вакуумированием или газоэлектрическими течи искателями.

Возникновение дефектов часто связано с металлургическими и тепловыми явлениями, возникающими в процессе образования сварочной ванны и ее кристаллизации. Эти дефекты снижают прочность и надежность сварного соединения, его герметичность и коррозионную стойкость. Все это может оказать значительное влияние на эксплуатационные возможности всей конструкции и даже вызвать ее разрушение. Допустимые дефекты определяет ГОСТ 2311899.

2.8 Маршрутный технологический процесс сборки – сварки конструкции

Маршрутная карта – это технологический документ, содержащий описание технологического процесса сборки-сварки узла (включая контроль) по всем операциям, выполняемым в технологической последовательности, с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах.

2.8.1 Критический анализ существующей технологии

В настоящее время на Нефтекамском заводе автосамосвалов применяют технологию сборки и сварки изделия "Борт поперечный", при которой используют в качестве зажимных элементов ручные и винтовые прижимы. Они просты в эксплуатации, но малопроизводительны. Для сокращения вспомогательного времени необходимо частично ввести в использование пневматические прижимы, особенно если требуется закрепить изделие в нескольких местах.

Для сварки данной конструкции применяют сварочный полуавтомат ПДГ525 (габаритные размеры - 470•298•260 мм) и выпрямитель ВДУ504 (1275•816•940 мм). Полуавтомат и выпрямитель занимают значительную рабочую площадь. Поэтому предлагаю замену сварочных аппаратов. В настоящее время промышленные заводы начали выпускать полуавтоматы для сварки в среде защитных газов совмещенные с источником питания. Например, полуавтомат "ПДГ280", который является одной из прогрессивных моделей полуавтоматов этого класса.

При существующей технологии при сварке в качестве защитного газа используют углекислый газ I сорта (ГОСТ 805085), чистотой 99,5%. При использование углекислого газа в чистом виде во время сварки бывает сильное разбрызгивание расплавленного металла, этот недостаток частично можно устранить, используя в качестве защиты смесь углекислого газа с кислородом (СО2+5% О2). К тому же смесь дешевле, чем чистый газ.

2.8.2 Обоснование выбора способа сварки

Для изготовления различных сварных конструкций применяют следующие виды сварки:

1. Специальная;

2. Контактная;

3. Электрическая сварка плавлением.

Специальный вид сварки включает в себя:

1. Плазменная;

2. Электролучевая.

Эти способы сварки имеют ряд преимуществ и недостатков, а именно:

а) повышенная трудоемкость;

б) громоздкость оборудования;

в) дороговизна;

г) вредность для человеческого организма.

Поэтому, учитывая все эти отрицательные свойства, специальные виды сварки не приемлемы для сварки данной конструкции.

Применение контактной сварки невозможно по конструктивным причинам.

Поэтому, для изготовления изделия «Борт боковой» наиболее применима электрическая сварка плавлением, которая подразделяется на:

1. Ручная дуговая сварка;

2. Электрошлаковая;

3. Сварка под флюсом;

4. В среде защитного газа.

В массовом или крупносерийном производстве не выгодно применение РДС, так как:

а) низкая производительность;

б) большое выделение вредных веществ;

в) большой расход сварочных материалов.

Применение электрошлаковой сварки не возможно, так как она ведется при сварке деталей больших толщин.

Автоматическая сварка под флюсом считается не технологической.

Наиболее применима полуавтоматическая сварка в среде СО2. При данном методе сварки производится механизированная подача сварочной проволоки в зону сварки и защита металла шва подаваемым углекислым газом. Сварка возможна в любых пространственных положениях. На эффективность газовой защиты влияет тип сварного соединения и скорость сварки. С увеличением скорости сварки защита сварочной ванны снижается.

Для обеспечения надежной защиты зоны сварки и сварочной ванны от окружающей среды важное значение имеет расстояние сопла от изделия, размер сопла расход защитного газа. Чрезмерное приближение сопла к изделию увеличивает разбрызгивание металла, а удаление приводит к нарушению защиты зоны сварки. При существующем оборудовании расстояние сопла от изделия обычно выдерживают в пределах 725 мм.

Она имеет ряд особенностей:

1. Высокая производительность (приблизительно в два раза выше чем при РДС покрытыми электродами);

2. Малая зона термического влияния и относительно небольшие деформации в связи с высокой степенью концентрации дуги;

3. Возможность сварки в любых пространственных положениях;

4. Высокое качество защиты, отсутствие необходимости применения зачистки швов при многослойной сварке;

5. Простота механизации и автоматизации;

6. Доступность наблюдения за процессом сварки;

7. Возможность сварки металлов различной толщиной (от десятых долей миллиметра до десятков миллиметров).

Наряду с другими преимуществами, которые характерны для сварки в защитных газов, сварка в среде углекислого газа характеризуется высокой производительностью и низкой стоимостью.

Полуавтоматической сваркой в среде углекислого газа можно сваривать большинство сталей, удовлетворительно сваривающимися другими видами дуговой сварки. К недостаткам можно отнести повышенное разбрызгивание и не всегда удовлетворительный внешний вид сварного шва. Данный способ сварки достаточно технологичен и экономичен. Целесообразно оставить данный способ сварки и в проектном варианте.

2.8.5 Выбор методов и параметров контроля качества изделия

В дипломном проектировании после разработки технологического процесса необходимо установить метод контроля качества.

Существует два вида контроля качества:

1. Неразрушающий

2. Разрушающий

Рассмотрим разрушающий вид контроля, это на растяжение, ударную вязкость, на изгиб, так как изделие и его конфигурация не подходит такого рода испытаний на качество, данный вид контроля не применяем.

Рассмотрим неразрушающий вид контроля, к нему относят визуально оптический метод, УЗК, ренгенконтроль, магнитные методы, испытание на герметичность.

Визуально оптический метод – применяется всегда независимо от других методов контроля, при этом выявляют только наружные дефекты (подрезы, прожоги, поры). Внешний осмотр во многих случаях достаточно информативен и является наиболее дешевым и оперативным методом контроля. Внешний вид поверхности шва характерен для каждого способа сварки.

Сварные соединения облучают рентгеновскими лучами. Рядом со швом устанавливают эталонные образцы (канавочные проволочные, канавочные ступенчатые). Оценку качества производят по размерам канавки, проволоки. Плохо обнаруживается плоскостные дефекты, информация о качестве можно документально хранить. Вид контроля применяется чаше для контроля ответственных изделий, работающих под давлением при высокой температуре.

Ультразвуковой контроль в основном выявляет плоские и объемные дефекты, но не может отличить неметаллические включения от других дефектов.

При всех этих методах более подходящим методом контроля является визуально оптический метод, потому что достаточно информативен и является наиболее дешевым и оперативным методом контроля.

3 Организационная часть

3.1 Структура и технологическое оснащение сборочно-сварочного участка

Сборочно-заготовительный участок включает в себя три операции: заготовительную, сборочную и сварочную, которые выполняются в одном здании.

Применяют специализированное оборудование, комплексно-механизированные поточные линии раскроя и специальное нестандартное оборудование. Широко используют подвесной и напольный транспорт.

На заготовительном участке выполняют обработку исходного металла и изготовление из него деталей заданных изделий. На участке установлены механические ножницы, предназначенные для рубки металла или машина термической резки.

Затем детали поступают на механический участок, если это предусмотрено техпроцессом. На участке установлены токарные, фрезерные, расточные станки для обработки торцов заготовок, фасок под сварку.

Зачистку производят механически пескоструйным или дробеструйным способами, металлическими щетками, абразивом или химически – травлением.

После изготовления заготовки поступают на сборку. Рабочий согласно операционной карте технологического процесса сборки и сварки проводки нижней клети печи проводит сборку металлоконструкции.

Сборочный участок снабжен сборочными плитами, изготовленными из чугуна, на которых происходит сборка узлов, также имеются специальные приспособления для определенных конструкций. Расположение деталей фиксируют при помощи прихваток.

После сборки узел поступает на рабочее место сварщика сварочного участка, где производят сварку согласно чертежу. После изготовления сборочный узел транспортируется в цех покраски, затем по маршрутной карте технологического процесса транспортируют на место складирования для дальнейшей погрузки.

Склады и кладовые являются вспомогательными отделениями сборочно-сварочного цеха и размещаются вблизи цеха на территории производства. В состав складских помещений входят кладовые различного назначения. Инструментальные кладовые предназначены для хранения, приема и выдачи инструментов, электродов, сварочной проволоки, средств индивидуальной защиты и не громоздких приспособлений, используемых при эксплуатации, оборудования цеха. Здесь производится также контроль степени износа и отбора пришедших в негодность инструментов и приспособлений для обмена на новые в центральном заводском складе. Для нормальной работы цеха требуются также кладовые: вспомогательных материалов, сварочных материалов, оснастки рабочих мест, проверочных шаблонов и так далее.

В каждом сборочно-сварочном цехе должны быть предусмотрены необходимые административно-конторские и бытовые помещения.

При планировке цеха учитываются основные положения: расположение оборудования, рабочих мест и средств механизации по принятому технологическому процессу; размещение производственных участков цеха и вспомогательных служб, обеспечение наибольшего выпуска продукции с 1мдве площади цеха при соблюдении условий для надежной и безопасной работы производственного персонала; бесперебойность поступления материалов, деталей и узлов на рабочие места, прямолинейность грузопотоков и кратчайшие пути перемещения материалов, заготовок и изделий в процессе производства с использованием механизированных транспортных средств, межоперационного хранения материалов, деталей и узлов, внутрицехового и внутризаводского транспорта, подходов к оборудованию транспортных средств; а также к пунктам подключения переносного оборудования и вентиляционных установок, способов снятия и передачи деталей и изделий на последующие операции.

Подающие механизмы сварочных полуавтоматов установлены на стрелах поворотных консолей. На рабочем месте сварщика сварка ведется на плите и только в нижнем положении с кантовкой краном.

3.2Технологическая подготовка производства сварных конструкций

Технологический процесс на производство сварочных работ при изготовлении сварных конструкций на промышленных предприятиях должен быть разработан и оформлен в соответствии с требованиями стандартов единой системы технологической документации (ЕСТД).

Требования по проведению технологической подготовки сварочного производства и организации выполнения сварочных работ установлены руководящими отраслевыми документами, которые предусматривают следующий порядок:

порядок разработки технологических процессов на производство сварочных работ;

порядок подготовки приспособления к сборке конструкций;

порядок подготовки сварщиков;

порядок подготовки сварочного оборудования;

порядок подготовки сварочных материалов.

В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

Перспективный технологический процесс – включает в себя последовательность технологических операций, разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы, эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки, расчеты режимов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций, сравнительную оценку разработанных вариантов технологии.

После окончательного утверждения технического проекта и принятого варианта технологии, выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий технологический процесс включает в себя следующие действия:

уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;

разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, применяемые сварочные материалы и оборудование;

краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;

требования к качеству сварных конструкций на отдельных этапах их изготовления;

указания методов проверки точности и контроля качества соединений, узлов и готовой конструкции.

В зависимости от количества изделий, охватываемых процессом, установлено два вида технологического процесса:

типовой;

единичный.

Правила разработки рабочих технологических процессов предусматривают обязательное использование типовых технологических процессов и стандартов на технологические операции.

В зависимости от степени детализации каждый технологический процесс может быть маршрутным, операционным или операционномаршрутным.

Технологическая операция является частью технологического процесса, выполняемой на одном рабочем месте.

Существуют следующие основные этапы разработки типового технологического процесса:

классификация объектов производства — выбирают группы объектов, имеющих общие конструктивно-технологические характеристики, и типовых представителей групп;

количественная оценка групп объектов — оценка типа производства (единичное, серийное или массовое);

анализ конструкций типовых объектов по чертежам, технические условия, программам выпуска и типу производства — разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

выбор деталей и способов их изготовления с технико-экономической оценкой — оценивают точность характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают способ обработки;

выбор технологических баз;

выбор вида производства (сварка, литье, обработка давлением, механическая обработка);

составление технологического маршрута обработки — определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;

разработка технологических операций;

расчет точности, производительности и экономической эффективности вариантов типовых технологических процессов с выбором оптимального варианта;

оформление документации на типовой технологический процесс, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

Разработка технологических операций включает в себя:

выбор структуры и рациональное построение операций;

определение рациональной последовательности переходов в операции;

выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;

выполнение расчета загрузки технологического оборудования;

выбор конструкции технологической оснастки;

расчет припусков на обработку и межоперационных припусков, установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и норм времени;

определение разряда работ и профессии исполнителей.

На предприятии должны быть компьютерные информационно-поисковые системы для поиска ранее разработанных аналогичных технологических процессов и отдельных технологических операций. Всю информацию вводят в компьютер в кодированном виде.

При разработке технологического процесса анализируют технологичность сварных изделий и конструкций. Количественная оценка технологичности основывается на системе показателей, включающей в себя:

базовые показатели технологичности, устанавливаемые в техническом задании на проектирование конструкций;

показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;

уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления конструкций.

Факторы, влияющие на выбор показателей: требования к изделию; вид изделия; объем выпуска; наличие информации, необходимой для определения показателей.

Требования к конструкции определяют, каким именно видом технологичности должна обладать конструкция: производственной, эксплуатационной или и той и другой, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

В зависимости от вида конструкции (сборочная единица, комплекс, комплект или деталь) из групп выбирают те показатели, которые могут характеризовать технологичность данного вида конструкций.

Знание объема выпуска позволяет выбирать показатели, характеризующие расходы или затраты и имеющие наибольшую значимость при данном объеме выпуска.

Перед началом работы сварщик обязан осмотреть оборудование и убедиться в его исправности, произвести удаления пыли и грязи с источников питания, а также выполнить меры техники безопасности при сварке.

Проверить наличие и исправность устройства для предварительного и сопутствующего подогрева при сварке при необходимости, а также наличие проверенных приборов для контроля температуры подогрева при необходимости.

Проверить исправность амперметров и вольтметров на источниках и аппаратуре при автоматической сварке.

Проверить наличие амперметров на постах для ручной дуговой сварки. Проверить требования производственно-технической документации по роду применяемого тока, отклонения напряжения электрической сети, по подключению к самостоятельным источникам питания, по промывке горелок и шлангов.

Проверить исправность оснастки и приспособлений, а также соответствия их параметров предстоящим операциям. Манипуляторы и роликовые стенды должны обеспечивать надежное закрепление на них и плавное перемещение свариваемых деталей.

Ответственность за работоспособность и исправность сварочного оборудования, приспособлений и контрольно-измерительных приборов несет служба энергетика цеха.

Результаты контроля сварочного оборудования, приспособлений и контрольно-измерительных приборов заносятся в журнал сварочных работ.

Перед запуском в производство сварочные электроды и флюсы должны быть прокалены при температуре 3003500С в течение 1-2 часов. Сварочная проволока перед запуском должна быть проверена на наличие загрязнение на поверхности (ржавчины, окалины, следов смазки и тому подобное). По необходимости произвести ее очистку любым техническим или химическим способом. Сварочные материалы должны храниться и транспортироваться в условиях предохраняющих нарушение целостности обмазки электродов, поверхность проволоки от загрязнения и механических повреждений, появления влаги.

И в том числе необходимо провести следующие мероприятия:

убедиться в том, что в горелках правильно выбран внутренний направляющий канал. Сменный направляющий канал подбирается по диаметру сварочной проволоки;

при сварке нержавеющей проволокой, подающий канал меняется;

правильно выбрать наконечник по диаметру сварочной проволоки, при недопустимом износе наконечник заменить;

очистить сопло от брызг металла, в противном случае сопло оказавшись под потенциалом электрода при соприкосновении с изделием может выйти из строя.Для лучшего удаления брызг сопло необходимо обработать специальной пастой или спреем (аэрозолем) можно раствором мела в воде;

запустить сварочную проволоку через подающий механизм в канал направляющий при отключенном подающем механизме. Поджать прижимные ролики, включить подающий механизм. Усилия поджатия прижимных роликов должно быть отрегулировано таким образом, чтобы при принудительной задержке проволоки подающие ролики пробуксовывали. Проволока на выходе из наконечника не должна терять свою форму от прижатия подающими роликами;

закрутить выбранный по диаметру сварочной проволоки наконечник в свечу. Одеть чистое от брызг сопло;

выбрать скорость подачи сварочной проволоки, расход газа, напряжение и силу тока, в зависимости от толщины свариваемого изделия и пространственного положения при сварке;

подготовить рабочее место под сварку, заземлить изделие обратным проводом (обратная полярность (+) на горелке (–) на изделии).

2.8 Выбор механического сборочного оборудования

Зачистными и отделочными операциями являются зачистка и шлифовка сварочных швов, снятие усилия швов, зачистка сварных конструкций, а также нанесение защитных покрытий.

Зачистка сварных швов от шлака, грата и окалины, шлифовка швов и удаление наплывов, а также зачистка и отделка сварочных изделий производится механизировано ручными электрическими и пневматическими машинками. Эти машины также применяются для зачистки свариваемых кромок и поверхностей от ржавчины, окалины и загрязнений.

Механизировано-ручные машины разделяются по виду привода на пневматические и электрические, по назначению – на шлифовальные, зачистные, рубильные и фрезерные и по конструкции – на прямые, угловые и торцевые.

В качестве механического сварочного оборудования для механической обработки данной сварочной конструкции выбираем: машина шлифовальная пневматическая ИП2014 БТУ 221661388; круг шлифовальный ПП 150х25х3214А ГОСТ 12401397.

Комплексная механизация и автоматизация производства немыслимы без наличия системы транспортирующих устройств, исключающей или сводящей до минимума использование живого труда.

Эффективное использование транспортирующих устройств достигается, когда они соответствуют характеру производства, типу выпускаемых изделий, их изделий, их размерам, массе и др.

В серийном производстве транспортирование заготовок, деталей, узлов и готовых изделий осуществляют главным образом с помощью мостовых кранов, автопогрузчиков и самоходных тележек. Механизацию закрепления и освобождения листовых элементов при использовании кранов обеспечивают применением специализированных захватов стропами.

Транспортируют данную конструкцию с помощью мостового крана Q = 2,5 т, захватывают стропами 2СК ГОСТ 2557382.

Производственные расчеты

4.1 Выбор типа производства

Различие в программе выпуска изделий привело к условному разделению производства на три типа: единичное, серийное и массовое.

Единичное – изготовление единичных неповторяющихся экземпляров продукции или с малым объемом выпуска, что аналогично признаку неповторяемости технологического цикла в данном производстве. Продукция единичного производства – изделия, не имеющие широкого применения (опытные образцы машин, тяжелые прессы и т.п.)

Серийное – периодическое технологически непрерывное изготовление некоторого количества одинаковой продукции в течение продолжительного промежутка календарного времени. Производство осуществляется партиями. В зависимости от объема выпуска этот тип производства делят на мелко-, средне- и крупносерийное.

Массовое – технологически и организационно непрерывное производство узкой номенклатуры изделий в больших объемах по неизменяемым чертежам в течение длительного времени, когда на большинстве рабочих мест выполняется одна и та же операция.

Из рассмотренных типов производства изготовление изделия «Борт боковой 9334» по годовому объему выпуска равному 1500 штук относится к серийному.

Заключение

В данном дипломном проекте была проведена работа по разработке технологического процесса сборки и сварки проводки нижней клети печи из углеродистой Стали 10.

Проект включает в себя графическую часть два листа формата А1. Работа состоит из нескольких разделов, отражающих последовательность разработки технологического процесса изготовления сварной конструкции.

Разделы основной части характеризуют оборудование сварочного поста полуавтоматической сварки в среде защитных газов,благодаря своим качествам, например, таким как:возможность сравнительно легко получить качественное сварное соединение; высокая производительность сварки данным методом по сравнению с ручной дуговой сваркой, газовой сваркой; отсутствие флюсов и покрытий, а соответственно операций по очистке шва от шлака; возможность полной автоматизации процесса сварки; дуга при сварке в защитных газах более сконцентрированная, поэтому зона термического влияния минимальная; сварка сопровождается незначительными напряжениями и деформациями. Обоснование выбора источника питания сварочной дуги и сварочных материалов.

Сварная конструкция проводки нижней клети печи была выполнена с использованием сварочной проволоки Св08Г2С ГОСТ 224670.

В данном дипломном проекте для сварной конструкции «Проводки нижней клети печи» было выбрано следующие оборудование:

подающий механизм KEMPIFastMig MXF 65;

источник питания KEMPIFastMig KMS 500.

В разделе технологической части разработан подробный технологический процесс сборки и сварки проводки нижней клети печи с указанием всех слесарных, слесарно-сборочных и сварочных работ, оборудования, приспособления и инструменты для сварки.

В разделе контроль сварных соединений применены основные методы неразрушающего контроля: визуальноизмерительный, радиографический, гидравлический, ультразвуковая дефектоскопия и так далее.

В дипломном проекте представлена техника безопасности для сварочного производства.

Нормативно-технологический материал представлен в виде таблиц, рисунков и схем.

В конце имеется список используемой литературы.

Данный дипломный проект может быть допущен к применению в производстве для изготовления проводки нижней клети печи.