Разработка технологии сборки и сварки

Обновлено: 19.09.2024

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.

Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции

Стали для изготовления металлоконструкций. Операции сборки-сварки и требования к ним. Виды и режимы сварки. Типы сварных соединений. Выбор материалов, оборудования и оснастки. Последовательность выполнения швов. Контроль их качества и допустимые дефекты.

Рубрика	Производство и технологии
Вид	методичка
Язык	русский
Дата добавления	09.01.2014
Размер файла	3,5 M

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

Сварка широко используется при изготовлении строительных металлических конструкций в заводских условиях и при возведении их на стадии укрупнения и окончательного монтажа.

Общие требования по выполнению сварочных работ регламентируются руководящими документами или технологическими указаниями по сварке, разрабатываемыми проектировщиками или отраслевыми институтами по организации строительства. Эти документы конкретизируются применительно к малым размерам конструкций и их элементов в картах технологических процессов сборки и сварки, разрабатываемых, как правило, в организациях, осуществляющих заводское изготовление и монтаж металлических конструкций.

Цель данных методических указаний - оказать помощь студентам при выполнении курсовой работы «Разработка технологии сборки и сварки металлической конструкции, предусмотренной программой курса «Сварка в строительстве».

Основным ядром курсовой работы является разработка технологической карты сборки и сварки элемента металлической конструкции, - балки, колонны, стойки и т.д., конструктивно представляющего собой, как правило, стержень таврового, двутаврового или коробчатого сечения. Составляющие стержень детали - стенки, полки, ребра жесткости - соединяются между собой сваркой протяженными швами.

Исходные данные для выполнения курсовой работы задаются из индивидуального задания.

сталь сварка металлоконструкция дефект

1. Порядок выполнения курсовой работы

1. Ознакомиться с содержанием задания (бланк задания и образец его заполнения приведен в приложении 1)

2. Выбрать для заданного элемента металлической конструкции сталь по ГОСТ 27772 и соответствующую ей марку в соответствии с условиями работы конструкции и климатическим районом ее эксплуатации.

3. Выполнить на листе формата А2 или А3 чертеж заданного элемента конструкции (отправочной марки). Привести на чертеже спецификацию деталей с указанием номера позиции, количества деталей в элементе и марки стали для каждой детали. Пример выполнения чертежа приведен в приложении 1.

4. Осуществить разбивку заданного элемента металлической конструкции на детали и узлы с учетом габаритов элемента и серийности производства. Выбрать общую схему и определить последовательность и общие требования к операции сборки и сварки.

5. Выбрать вид сварки для выполнения сварных соединений элемента металлической конструкции.

6. Выбрать типы сварных соединений деталей и узлов в соответствии с ГОСТ применительно к назначенному способу сварки. Определить условные обозначения сварного соединения, характер сварного шва, его форму, номинальные размеры и предельные отклонения подготовленных под сварку кромок сварных деталей и сварных швов.

7. Нанести на чертеже элемента конструкции условные обозначения и порядковые номера выполнения швов, сечения подготовленных под сварку кромок сварных соединений и сварных швов, их номинальные размеры и предельные отклонения.

8. Назначить для каждой операции сборки и сварки в соответствии с выбранным способом сварки:

§ параметры режимов и порядок выполнения швов при прихватке и сварке;

§ оборудование для реализации выбранных способов сварки (источники питания дуги, сварочные автоматы и/или полуавтоматы);

§ приспособления (оснастка) для сборки и для перемещения или позиционирования деталей при сварке;

§ методы и объемы пооперационного контроля сварных швов и соединений;

§ требования к качеству и допустимые размеры дефектов швов и соединений.

9. Рассчитать расход сварочных материалов (проволоки или электродов) для швов по заданию преподавателя

10. Заполнить соответствующие графы технологической карты схемами и фактическими данными, полученными при проработке пунктов 4-9 (форма технологической карты и пример ее заполнения приведены в приложениях 2, 3)

2. Выбор стали для заданного элемента металлической конструкции

Для металлических строительных конструкций рекомендуется применять листовой, универсальный фасонный прокат и гнутые профили из углеродистых и низколегированных сталей, химический состав и механические свойства которых определен ГОСТ 27772-82. Обозначение сталей по ГОСТ 27772-82 (по пределу текучести) и соответствующие им марки стали по другим действующим стандартам приведены в табл.1, 2.

Выбор конкретной стали зависит от характера нагрузок, воздействующих на металлическую конструкцию, климатических условий ее эксплуатации и регламентируется СНиП II-23-81*. В соответствии с вышеуказанным СНиП, в зависимости от условий работы, стальные конструкции разделяются на 4 группы. Под условиями работы понимается характер нагрузок - статические, вибрационные, динамические, климатические районы и соответствующие им предельные отрицательные температуры эксплуатации, наличие сварных соединений в конструкциях. В табл.3 настоящих методических указаний и табл.50* СНиП II-23-81* приведен перечень групп сварных конструкций и соответствующие им стали по ГОСТ 27772. Используя данные указанных выше таблиц, необходимо:

§ назначить для заданного элемента отправочной марки сталь по ГОСТ 27772 и соответствующую ей марку по другим действующим стандартам;

§ определить размеры деталей отправочной марки и их массу;

§ занести указанные выше данные в таблицу спецификации на чертеже отправочной марки.

Таблица 1 Обозначение сталей по ГОСТ 27772-88 (по пределу текучести) и соответствующих им марок сталей по другим действующим стандартам

Методическая разработка письменной экзаменационной работы на тему: Технология сборки и ручной дуговой сварки стойки из стали Ст45

4.Охрана труда, техника безопасности и противопожарная 21

Список литературы 24

1.Сборочный чертеж стойки – формат А1

Современный технически прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства.

Сварка высокопроизводительный процесс изготовления неразъёмных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергетического оборудования, различных трубопроводах, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкций. Сварка - такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов, литьё, ковка, штамповка. Большие технологические возможности сварки обеспечили её широкое применение при изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолётов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Её применение способствует совершенствованию машиностроения и развитей ракетостроения, атомной энергетике, радиоэлектроники.

Цель и задачи данной выпускной квалификационной работы заключаются в изучении основ сварки и резки металлов, освоении технологии изготовления стойки, включая подбор сварочных материалов, сварочного оборудования, в выборе режимов сварки и контроля качества выполненных работ.

1.1 Описание конструкции.

Свариваемое изделие – стойка входит в состав стенда по сборке и сварке сварных конструкций. Стойка является составной частью ответственной конструкции. С учетом того, что в процессе эксплуатации изделие подвергается влиянию статических и динамических нагрузок, сварные швы должны быть бездефектными, изделие должно отвечать соответствующим требованиям прочности.

Строительство зданий из металлоконструкций получило широкое распространение. Подобные сооружения славятся своей функциональностью и надежностью. Они прекрасно справляются с ветровой нагрузкой, разнообразными погодными явлениями. Высокая устойчивость обеспечивается за счет ключевых элементов каркаса- несущих металлических колонн.

Именно монтаж опор является базовым этапом строительства. На них устанавливаются и закрепляются прочие составные части металлоконструкций: продольные и поперечные балки, стойки, стропильные фермы, перекрытия и т.д. Несущие металлические колонны – это разновидность строительных опор, которая предназначена не только для поддержания целостности здания, но и для разграничения внутреннего пространства сооружений. Поэтому качество и надежность стоек значительно влияет на результат строительства и долговечность сооружений.

Технические характеристики стойки:

- Габаритные размеры стойки: высота - 210 мм; длина - 200 мм; ширина 150мм

- Типы швов: Т3-∆4, С2, Т1-∆3

- Толщина метала: 10 мм;4 мм

- Марка метала или сплава: сталь 45

- Требования к сварным соединениям:

Сварные швы по ГОСТ 1050-80

1.2 Характеристика метала по свариваемости

Свариваемость – это способность материала образовывать швы схожие с основным металлом.

Презентация Разработка технологического процесса сборки и сварки металлоконструкции «Аппарат автосцепки»

Работа представляет собой презентацию проекта технологическогог процесса сборки и сварки металлоконструкции , содержит описание конструкции, ее общий вид, описание свойств основного материала, анализ технологичности конструкции и другие разделы проекта с необходимым количеством иллюстрационных материалов

Вложение	Размер
Презентация Разработка технологического процесса сборки и сварки металлоконструкции «Аппарат автосцепки»	1.12 МБ

Предварительный просмотр:

Подписи к слайдам:

Санкт-Петербургское государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Электромашиностроительный колледж» Тема ВКР: «Разработка технологического процесса сборки и сварки металлоконструкции «Аппарат автосцепки » Выполнил: с тудент группы 412 Комаров К.А. Руководитель : Шилов В.Б .

Основные цели и задачи Цель проекта- разработать технологический процесс сборки и сварки металлоконструкции «Аппарат автосцепки». К задачам проекта отнесено : Составление требований к конструкции ; Выбор материала для конструкции Анализ технологичности сварной конструкции; Составление маршрута и разработка технологического процесса с разработкой сборочных и сварочных операций ; Разработка контроля качества и мероприятий по предупреждению сварочных деформаций и напряжений ; Экономические расчеты; Оформление сборочного чертежа, спецификации , плана цеха , операционной карты.

Описание сварной конструкции Металлоконструкция «Аппарат автосцепки» предназначена для сцепления вагонов между собой или с тепловозом , работает на растяжение как тяговый орган, должна воспринимать ударные нагрузки при сцеплении Конструкция построена по типу рамы из листовых прямой и двух гнутых пластин с цилиндрической бонкой в стыке гнутых пластин проката, которые усилены четырьмя наборами внутренних ребер жесткости и двумя внешними ребрами. Детали соединены одним стыковым соединением, остальные сварные соединения –тавровые. «Аппарат автосцепки »

Свойства основного и сварочного материалов Химический состав стали: 09Г2 в % ГОСТ 5632-72 Сварочные материалы Проволока Св-08Г2С Газовая смесь «смесь Ar – CO2» ( смесь аргона и углекислого газа) Технологические свойства Марка стали C Si Mn Ni S P Cr Cu 09Г2 0,12 0,17 - 0,37 1,4 - 1,8 0,3 0,04 0,035 0,3 0,3 Свариваемость Без ограничений Способы сварки РДС, АДС под флюсом и газовой защитой, ЭШС Флокеночувствительность Не чувствительна Склонность к отпускной хрупкости Не склонна Заменители 09Г2С,10Г2,09Г2Д,09Г2Т.

Схема технологического процесса

Поузловая сборка конструкции Узел 2 Узел 3 О кончательная сборка Узел 1

Параметры сварки для типов швов Параметры режима сварки сварных швов. Тип и размеры сварного шва Проходы Параметры процесса сварки Диаметр проволоки d эл , мм Сила сварочного тока, I св , А. Напряжение на дуге, U д , В Скорость сварки, V св , м/ч. C25, S20 мм F=104 мм 2 1 проход 1.2 143 21 5.3 следующие проходы 1.6 240 25 9 T3, ∆ 8 F=80 мм 2 2 прохода 1.2 143 21 3.9 T3, ∆ 6 F=48 мм 2 1 проход 1.2 143 21 11.8 T8, ∆ 8 и ∆10 F=139 мм 2 1 проход 1.2 143 21 3.8 следующие проходы 1.6 240 25 6.6

Сварочное оборудование Характеристики сварочного оборудования. Напряжение питающей сети: 380 В ±15% Частота питающей сети: 50 Гц Потребляемая мощность MIG: 23.4 кВА Потребляемый ток: 37 А Сварочный ток MIG: 30–500 А Рабочее напряжение MIG: 16.0–48.0 В ПН (40°C): 60% Сварочный ток MIG (ПН 100%): 380 А Напряжение холостого хода MIG: 73 В Подающий механизм: Выносной Диаметр сварочной проволоки MIG: 1/1.2/1.6 мм Максимальная масса катушки: 15 кг Скорость подачи проволоки: 1.5 – 18.0 м/мин Количество роликов: 4 шт. Габариты: 655×330×1030 мм Вес: 57.2 кг Тип: Инверторный полуавтомат Инверторный сварочный полуавтомат СВАРОГ MIG 500 DSP (J06).

Контрольные операции Для металлоконструкции « Аппарат автосцепки » целесообразно использовать следующие виды контроля качества: - визуально-измерительный контроль(ВИК); капиллярный метод контроля (КМК). Мероприятия по снижению деформаций и напряжений: для коротких швов – на проход (рисунок 12) ; для средних -от середины к краям ( рисунок 13) Рисунок 12 – Короткие швы варятся методом на проход . Рисунок 13 – Средние швы варятся методом от середины к краям наложение симметричных швов; сварка концентрированным источником тепла (механизированная сварка); сопутствующий подогрев для медленного остывания после завершения сварки; использовать качественные сборочно-сварочные приспособления; назначить минимально допускаемые по расчету сечения сварных швов, в то же время обеспечивавшие необходимую прочность и плотность конструкции, так как увеличение сечения швов ведет к увеличению объемов металла, создающего напряжения и деформации; использовать способы сварки с минимальным тепловложением.

Конструкторская часть Взаимное ориентирование деталей осуществляется в универсальных сборочных приспособлениях СВУ-05-02 вращатель сварочный универсальный Кондуктор

План цеха 1-5 : оборудование заготовительного участка; 6 : сборочно-сварочные посты; 7 : камера дробеструйной очистки; 8 : участок ОТК; 9 : участок окраски; 10 : склад готовой продукции.

Экономическая часть № п/п Наименование статей Сумма, руб П/а РДС 1 Комплектующие и вспомогательные материалы 21922 22668 2 Основная заработная плата 613,3 797,9 3 Дополнительная заработная плата 245,32 319,16 4 Социальные отчисления 257,58 335,11 5 Цеховые расходы, ВСЕГО: 815,68 334,42 Амортизация и текущий ремонт зданий 334,42 435,09 Заработная плата АУП 217,65 387,51 Прочие расходы 16,31 21,22 6 Ремонт, содержание и эксплуатация оборудования 686,89 893,64 Амортизация оборудования 419 545,12 Эксплуатация оборудования (сил. электроэнергия, текущий ремонт 209,5 272,56 Износ инструмента, приспособления 54,95 71,49 Прочие расходы (вспомогательный материал) 3,43 4,46 7 Общие расходы (охрана труда, экология и т.п.) 34,34 44,68 8 Себестоимость выпуска продукции (работ) 24575,11 26119,69 9 Внепроизводственные расходы 6,13 7,97 10 Общая себестоимость 24581,24 26127,66 11 Плановая прибыль 6145,31 6531,91 12 Оптовая цена 30726,55 32659,57 13 НДС 6145,31 6531,91 14 Отпускная цена 36871,86 39191,48

Охрана труда Допущенному сварщику для выполнения сборочно-сварочных работ по металлоконструкции «Аппарат автосцепки» необходимо соблюдать перечень инструкций по охране труда – ИОТ. № 1 ИОТ при проведении инструктажа; №2 ИОТ при работах с электрогазосварочным оборудованием; №3 ИОТ при работах со стропальным и такелажным оборудованием; №4 ИОТ при слесарных и механосборочных работах; №5 ИОТ при проведении контроля выпускаемой продукции; №6 ИОТ использование средств индивидуальной защиты.

В ыводы В результате работы над дипломным проектом выполнено: Сборочный чертёж конструкции, и спецификация. Требования к изготовлению сварной металлоконструкции. Маршрутная технологию изготовления сварной металлоконструкции "Аппарат автосцепки". Проведён анализ технологичности конструкции и предложены мероприятия по её повышению. Назначены мероприятия по контролю качества, снижению напряжений и деформации. Разработаны мероприятия по технике безопасности, охране среды, противопожарные. Выполнены расчёты: Свариваемости основного металла сварной металлоконструкции. Параметры режима для двух видов сварки. Сравнения двух видов сварки. Назначено: Сборочное и сварочное оборудование. Разработана операционная карта. Разработанный технологический процесс представляется наиболее оптимальным при данных условиях производства.

Читайте также: