Проектирование технологического процесса сварки

Обновлено: 20.05.2024

Выполнение расчетов и конструирование сварных соединений с заданными свойствами, проектирование технологических процессов их производства. Изучение технических характеристик сварного оборудования и их обоснование, принципы подбора необходимых материалов.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	отчет по практике
Язык	русский
Дата добавления	28.12.2017
Размер файла	2,0 M

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Целью данной производственной практики является: разработка технологических процессов и проектирования изделий.

При прохождении практики передо мной стояли следующие задачи:

1. Выполнение расчетов и конструирование сварных соединений;

2. Проектирование технологических процессов производства сварных конструкций с заданными свойствами;

3. Проведение обоснования выбранного технологического процесса;

4. Изучение материалов для изготовления сварных конструкции;

5. Изучения способов сварки и их технологии на данном производстве, и изучение технических характеристик сварного оборудования.

1. Общие сведения о предприятии

сварка технический соединение

Общество с ограниченной ответственностью «ТюменьСпецМаш» (сокращенное наименование - ООО «ТюменьСпецМаш»), расположено по адресу: г. Тюмень ул. Горпищекомбинатовская 1а.

Производственная коммерческая фирма ООО «ТюменьСпецМаш» производит емкостное оборудование, строительные металлоконструкции и нестандартизированное оборудование нефтегазового комплекса России, оказывает услуги по механообработке различным отраслям промышленности.

За время существования, производственным объединением был накоплен большой опыт работы в области металлообработки. Были организованы токарный, фрезерный, штамповочный участки, участок покрытия, слесарно-сборочный, заготовительный, газо-сварочный участок.

В настоящее время наша организация продолжает развивать данные направления в производстве постоянно расширяя ассортимент выпускаемой продукции.

На производстве трудится дружный коллектив высококвалифицированных специалистов - конструкторов, технологов, контролеров ОТК, токарей, фрезеровщиков, сварщиков, резчиков, слесарей сборщиков и др., и это позволяет быстро, качественно и в срок обработать, просчитать и выполнить заказы по Вашим чертежам или самим разработать необходимую техническую документацию.

Нашими постоянными клиентами являются предприятия электротехнической, строительной, нефтяной, газовой и других отраслей промышленности.

Наши Заказчики обращаются к нам вновь, рекомендуют наши услуги знакомым и партнерам, потому что действительно остались довольны результатом сотрудничества. Мы сделаем все, чтобы наше сотрудничество было взаимовыгодным, а результат превзошел Ваши ожидания.

Мы готовы к сотрудничеству, как с организациями, так и с частными лицами. Мы всегда с благодарностью принимаем отзывы наших клиентов, прислушиваемся к ним, делаем выводы, и искренне надеемся, что Ваш отзыв будет положительный.

2. Применяемые сварочные процессы и технологии для изготовления сварной конструкции

Технологический цикл производства металлоконструкций на предприятии включает в себя следующие этапы:

Чистку металлопроката после поступления металлопроката в цех, очищяют металл от пыли, грязи, масленых пятен (если они есть). Следующая операция на данном предприятии это правка металлопроката, после поступления металло проката на производство его правят от различных вмятин, выпуклостей и т.д. Операция раскроя металла, производиться на газопламенной машине с числовым программным управлением. После всех операции подготавливается готовые детали на сборку и сварку узлов, а после всех операций уже собирается вся сварочная конструкция в едино.

При этом раскрой листового материала сложного контура производится на универсальных плазменных машинах раскроя металла с числовым программным управлением (рисунок 1).

Рисунок 1. Плазменная машина раскроя металла с числовым программным управлением

Гибка листа производится на гидравлических гибочных прессах с числовым программным управлением (рисунок 2).

Рисунок 2. Листогибочная машина

Рубка сортового проката производится при помощи гильотинных ножниц фирмы Vimercati, представленных на рисунке 3.

Рисунок 3. Гильотинные ножницы фирмы Vimercati

Закатка обечаек осуществляется с помощью 3-х валковых листогибочных вальцах фирмы DURMA, изображенных на рисунке 4.

Рисунок 4. 3-х валковые листогибочные вальцы фирмы DURMA

1) Механообработка (механообрабатывающий цех), при которой осуществляется механическая обработка металла на оборудовании, представленном в таблице 1.

Самостоятельная работа На тему: «Разработка технологического процесса сборки и сварки опоры»

Самостоятельная работа может служить основой для выполнения курсовой работы.

Вложение	Размер
diplomnaya_chernoivanov_a.docx	706.36 КБ

Предварительный просмотр:

Областное государственное автономное профессиональное образовательное учреждение

« Белгородский машиностроительный техникум»

На тему: «Разработка технологического процесса сборки и сварки опоры»

Выполнил обучающийся гр.32 Черноиванов Артем

Руководитель ____________ /Шахбанова В.И. /

ОБЩАЯ ЧАСТЬ

Описание и назначение сварной конструкции
Материал изделия

СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Выбор электродов и режима сварки
Технологическая карта изготовления сварной конструкции

ОХРАНА ТРУДА И ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Техника безопасности при выполнении сварочных работ
Электробезопасность
Пожаробезопасность

Сварка - технологический процесс соединения твёрдых материалов в результате действия межатомных сил, которое происходит при местном сплавлении или совместном пластическом деформировании свариваемых частей. Сваркой получают изделия из металла и неметаллических материалов (стекла, керамики, пластмасс и др.). Изменяя режимы сварки, можно наплавлять слои металла различной толщины и различного состава. На специальном оборудовании в определенных условиях можно осуществлять процессы, противоположные по своей сущности процессу соединения, например огневую, или термическую, резку металлов.

Бенардос и в 1890 Н. Г. Славянов предложили первые практически пригодные способы сварки с использованием электрической дуги. В начале 20 в. дуговая электросварка постепенно стала ведущим промышленным способом соединения металлов . К началу 20 в. относятся и первые попытки применения для сварки и резки горючих газов в смеси с кислородом. Первую ацетилено - кислородную сварочную горелку сконструировал французский инженер Э. Фуше, который получил на неё патент в Германии в 1903. В России этот способ стал известен предположительно к 1905, получил распространение к 1911. Клепаные соединения применяют для изделий из листового, полосового материала или профильного проката в конструкциях, работающих в условиях ударных или вибрационных нагрузок при небольших толщинах соединяемых деталей для скрепления деталей из разных материалов, деталей из материалов, не допускающих нагрева или не свариваемых. В наше время клепаные соединения вытесняются более экономичными и технологичными сварными и клееными соединениями, так как отверстия под заклепки ослабляют сечения деталей на 10—20%, а трудоемкость изготовления и масса клепаной конструкции обычно больше, чем сварной или клееной.

Сегодня сварка применяется для неразъемного соединения широчайшей гаммы металлических, неметаллических и композиционных конструкционных материалов в условиях земной атмосферы, Мирового океана и космоса. Несмотря на непрерывно увеличивающееся применение в сварных конструкциях и изделиях легких сплавов, полимерных материалов и композитов, основным конструкционным материалом остается сталь. Именно поэтому мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали. К началу ХХI в. он оценивается примерно в 40 млрд. долларов, из которых около 70 % приходится на сварочные материалы и около 30 % – на сварочное оборудование. Отмеченные особенности определяют общую положительную тенденцию роста мирового производства сварных конструкций, динамичного развития мирового и регионального рынков сварочной техники и материалов, а также объемов научных исследований и разработок по совершенствованию сварки и родственных технологий. Основываясь на анализе, проведенном академиком Б.Е. Патоном, выделим основные направления развития сварки и родственных технологий в ХХI в. Сначала несколько слов об общих тенденциях применительно к нашей стране. Доля механизированных и автоматических способов сварки в защитных газах, заменяющих ручную дуговую, составит в будущем 50 – 55 % общего ее объема. Развитие сварки под флюсом, доля которой к 2018 г. составит ~ 17 % в общем ее объеме, связано с созданием более совершенного оборудования. Учитывая мировые тенденции расширения области применения прогрессивных ресурсосберегающих технологий можно предположить, что доля лазерной технологии в сварочном производстве в предстоящее десятилетие существенно увеличится и достигнет 6 – 8 % общего объема сварочных работ.

1.1 Описание опоры и анализ её технологичности

Опора предназначена для складирования длинномерного проката (труб,уголков, швеллеров). Изделие представляет собой сварную металлоконструкцию, выполненную из листовой стали марки 09Г2-это сталь легированная конструкционная качественная, содержит 0,09% углерода, 2% марганца. Так как сталь низкоуглеродистая, то будет свариваться без ограничений.

Металлическая конструкция состоит из следующих деталей: на плиту (поз.5) вертикально устанавливают лист (поз.7) тавровым соединением.

Габаритные размеры конструкции: 1820-300-1000 мм.

Все соединения на опоре выполняются полуавтоматической сваркой в среде защитных газов : 80% Ar + 20% CO2 и проволокой с диаметром 1.2 мм соединениями : тавровым соединением Т1 с катетом 6 мм. и нахлесточным соединением.

Конструкция технологична т.к. её можно разбить на подузлы.

Технологичность - это выбор такого конструктивного оформления конструкции которое обеспечивает удобство, простоту изготовления сварного изделия любыми видами сварки.

Технологичность конструкции обеспечивается выбором металл, формы свариваемых элементов, типов соединений, видов сварки и мероприятий по снижению остаточной сварочной деформации.

Технологичность оценивается двумя критериями качественно и количественно

Качественно: технологичность на основании опыта исполнителя (требования предъявляемые к конструкции)

Количественно: с использованием отдельных критериев (трудоемкость, эффективность использования материалов, уровень механизации производства)

1.2 Характеристика металла и его свариваемость

09Г2 (ГОСТ 19281 - 89) - сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций, применяется для стойки ферм, элементов сварных металлоконструкций и других деталей, работающие при t 0 от -40 до +450. Низкоуглеродистые стали обладают невысоким уровнем прочности(Qв=330. 420 МПА), поэтому конструкции из них имеют большую металлоемкость. Уменьшить удельный расход стали, можно, используя низкоуглеродистые низколегированные стали, легирующими добавками кремний, хром, никель, ванадий, молибден и др. Их содержание не более 1%. Для повышения коррозионной стойкости в сталь вводят медь (0,3. 0,4%). Основными легирующими элементами являются марганец и кремний (до 2% каждого). При этом содержание углерода не должно превышать 0,23%. к этим сталям относятся 09Г2, 12ГС и 10ХСНД.

Низколегированные низкоуглеродистые стали поставляют в термообработанном состоянии.

Проектирование технологических процессов производства сварных соединений с заданными свойствами.

На этапе эскизного проектирования технологического процесса сварки выявляют принципиальную возможность обеспечения заданных служебных свойств сварной конструкции и оценивают их технологическую целесообразность.

Рисунок 6.подкрановая балка

На стадии технического проекта конструкции всех основных узлов и наиболее трудоемких деталей разрабатывают в нескольких вариантах, которые затем сравнивают по их технологичности и надежности в эксплуатации, производят расчеты трудоемкости изготовления, металлоемкости .

Рисунок 7. Крепление кранового рельса к сварной балке

На этапе рабочего проектирования производят детальную технологическую проработку принятого варианта конструкции. В первую очередь прорабатывают чертежи и технические условия на крупные детали, в особенности на поставляемые извне, затем прорабатывают чертежи всех основных узлов и деталей и технические условия на их изготовление, сборку, монтаж и испытания. Рабочие чертежи направляют в отдел главного сварщика, где при разработке рабочей технологии спроектированной конструкции выявляют недостатки. Необходимые изменения по согласованию с конструктором вносят в чертежи и технологическую документацию до запуска конструкции в производство.

Применяют следующие основные этапы разработки типового ТП:

• 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, ТУ, программам выпуска и типу производства — разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

• выбор деталей и способов их изготовления с технико-экономической оценкой — оценивают точностные 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 ТП с выбором оптимального варианта;

• оформление документации на типовой ТП, 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.

3.2.Выполнение расчетов и конструирование сварных соединений и конструкций.

Рисунок 8. К расчету комбинированных сварных соединений

На рисунке 8. показано соединение внахлестку угловыми фланговыми и лобовыми швами. Условно считается, что напряжения в швах такого соединения распределяются равномерно по поверхности среза всех швов и проверяются по формуле :

где l_ш – суммарная расчетная длина фланговых и лобовых швов
- расчетное сопротивление углового шва

ПМ 02. Разработка технологических процессов и проектирования изделий.

Проектирование технологического процесса сварки представляет собой сложную оптимизационную задачу, основанную на использовании расчетных аналитических методов проектирования. Оптимальный вариант технологического процесса изготовления сложной сварной конструкции выбирается из нескольких расчетных вариантов технологии. В зависимости от основного назначения различают перспективные и рабочие технологические процессы.

Перспективный технологический процесс сварки

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 придпреятия варианта технологии выполняют рабочее проектирование конструкции (составление конструкторской документации) и разработку рабочей технологии (составление технологической документации).

Рабочий технологический процесс сварки

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

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

- краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;

- требования к прочности и 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 и 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 сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршрутным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполняемой на одном рабочем месте.

Проектирование технологических процессов производства сварных соединений с заданными свойствами.

В основу проектирования любого технологического процесса должно быть положено три принципа: технический, экономический и социальный. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен обеспечить полное выполнение всех требований рабочего чертежа и технических условий на изготовление заданного изделия. В соответствии со вторым принципом при изготовлении изделия должна быть обеспечена требуемая производительность труда и наименьшая себестоимость. В соответствии с третьим принципом технологический процесс должен соответствовать требованиям техники безопасности и промышленной санитарии по системе стандартов безопасности труда (ССБТ). Обязателен учет экологических факторов. Проектирование технологических процессов имеет целью дать подробное описание процессов изготовления изделий с необходимыми технико-экономическими расчетами и обоснованием выбранного варианта, так как технологические процессы характерны своей много вариантностью. Например, поверхности одной и той же детали могут быть обработаны в различной последовательности разными методами; одна и та же сборочная единица, как правило, может быть собрана с применением различных методов достижения точности. Из нескольких возможных вариантов технологического процесса изготовления одного и того же изделия, равноценных с позиций технического принципа проектирования, выбирают наиболее эффективный и рентабельный вариант. При равной производительности сопоставляемых вариантов выбирают наиболее рентабельный, а при равных рентабельностях - наиболее производительный Эффективность и рентабельность проектируемого процесса выявляют по всем элементам, из которых они складываются.

Технологический процесс сварки

включает в себя :

последовательность технологических операций;
разбивку конструкции на отдельные технологические узлы или элементы;
эскизную проработку специальных приспособлений и оснастки;
расчеты режнмов основных сварочных процессов, расчеты ожидаемых сварочных напряжений и деформаций;
сравнительную оценку разработанныхвариантов технологии.

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

Рабочий технологический процесс сварки включает в себя :

уточнения и изменения принципиального технологического процесса, связанные с изменением конструкции на этапе рабочего проектирования;
разработку технологических карт, в которых указывают все параметры режима сварки, примеияемые сварочные материалы иоборудование;
краткие описания технологических приемов выполнения отдельных сварочных операций;
требования к прочности и 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 и 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 сварки может быть маршрутным, операционным или операционно-маршругным. Типовые технологические процессы разрабатывают на основе анализа многих действующих и возможных технологических процессов для типовых представителей групп изделий. Технологическая операция является частью технологического процесса, выполияемой на одном рабочем месте.

Технологический процесс сварки : разработка типового техпроцесса сварки

К основным этапам разработки типового технологического процесса относятся:

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

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

З) анализ конструкций типовых объектов по чертежам, техническим условиям (ТУ), программам выпуска и типу производства разрабатывают основные маршруты изготовления конструкций, включая заготовительные процессы;

4) выбор заготовки и способов ее изготовления с технико-экономической оценкой оценивают точностные характеристики способов изготовления и качества поверхности, выбирают метод обработки;

5) выбор технологических баз;

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

7) составление технологического маршрута обработки - определяют последовательность операций и выбирают группы оборудования по операциям;

8) разработка технологических операций, включающая в себя:

рациональное построение операций;
выбор структуры операций;
рациональную последовательность переходов в операции;
выбор оборудования, обеспечивающего оптимальную производительность и требуемое качество;
расчет загрузки технологического оборудования;
выбор конструкции технологической оснастки;
определение принадлежности выбранной конструкции к стандартным системам оснастки;
установление исходных данных, необходимых для расчетов, и расчет припуска на обработку и межоперационных припусков;
установление исходных данных для расчета оптимальных режимов обработки и их расчеты;
установление исходных данных для расчета норм времени и их расчет;
определение разряда работ и профессии исполнителей;

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

1О) оформление документации на типовой технологический процесс сварки, согласование ее с заинтересованными службами и утверждение.

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 изделия;
показатели технологичности, достигнутые при разработке конструкции;
уровень технологичности (отношение достигнутых показателей к базовым).

Основными показателями технологичности являются трудоемкость и технологическая себестоимость изготовления изделия.

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

Требования к изделию определяют, каким видом технологичности должна обладать конструкция: производственным, эксплуатационным или и тем и другим, что, в свою очередь, определяет группу показателей технологичности.

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

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

Читайте также: