Специальность 22.02.06 Сварочное производство

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

По выполнению

Дипломного проекта

Специальность 22.02.06 Сварочное производство

 

                                                                 

                                                                                                      

 

Юрга, 2019г.

 

 

Одобрено

цикловой методической комиссией сварочного производства и дефектоскопии

 

Протокол № ___ от ____________ 20___г.

 

Председатель цикловой методической комиссии ____________ /Н.В. Павлов/

 

Автор-составитель

преподаватель ГПОУ «ЮТМиИТ»

 

 _______________ Запысов Роман Сергеевич

 

Содержание

                                                                                                                         стр.

 

Общие положения, состав и содержание дипломного проекта                4

Содержание графической части проекта                                                       5

Содержание пояснительной записки                                                          8

Введение                                                                                                 8

1 Технологический раздел                                                                   8

1.1  Описание сварной конструкции, ее назначение                                 8

1.2  Обоснование материала сварной конструкции                                  8

1.3  Технические условия на изготовление сварной конструкции          10

1.4  Определение типа производства                                              13

1.5  Выбор и обоснование методов сборки и сварки                                  15

1.6  Определение режимов сварки                                                             19

1.7  Выбор сварочных материалов                                                                19

1.8  Выбор сварочного оборудования, технологической оснастки,

инструмента                                                                                                 21

1.9   Методы предупреждения сварочных деформаций                            22

1.10 Выбор методов контроля качества                                                          23

1.11 Разработка маршрутной технологии сборки и сварки                  23

1.12 Определение технических норм времени на сборку и сварку    25     

1.13   Расчет количества наплавленного металла, расхода сварочных

материалов, электроэнергии                                                                             30

1.14 Расчёт количества оборудования и его загрузки                                   32

1.15 Расчёт количества работающих                                                        33          

2 Организационно-экономический раздел                                          34              

3 Охрана труда и техника безопасности                                                              34                                

Заключение                                                                                        35

Список использованных источников                                                   36

Список стандартов                                                                                Приложение 1. Сборочный чертеж изделия и Спецификация                     39 Приложение 2.Пример оформления технологической операции                40      

Приложение 3. Пример оформления маршрутной карты                             41

Приложение 4 Обозначения на технологических планах                            42

 

 

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ, СОСТАВ И ТЕМАТИКА  

ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

Дипломный проект – это комплексная самостоятельная творческая работа, выполняемая на завершающем этапе обучения, в ходе которой студент решает конкретные профессиональные задачи, соответствующие уровню образования, присваиваемой квалификации.

Законченный дипломный проект состоит из пояснительной записки объемом 30-40 страниц машинописного текста и графической части в объеме 2-3 листов формата А1.

Тематика дипломных проектов должна отражать конкретные задачи, стоящие перед отечественными машиностроительными предприятиями, и  предусматривать проектирование технологического процесса сборки и сварки заданной сварной конструкции при определенном объеме годового выпуска. Технологический процесс должен отвечать современному уровню соответствующей отрасли промышленности.

При использовании заводских основных, сварочных и вспомогательных материалов новый вариант технологического процесса должен быть более прогрессивным, обеспечивать более высокую производительность труда, снижение технологической себестоимости изготовления сварных конструкций, улучшения их качества.

Тематика дипломных проектов должна быть рассмотрена на заседании цикловой комиссии и утверждена приказом директора техникума.

Ответственность за принятие решений в дипломном проекте, качество выполнения пояснительной записки, графической части, комплекта документов на технологический процесс, а также за своевременное завершение работы несет автор проекта и руководитель дипломного проектирования.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТА

Графическая часть проекта обязательно включает Общий вид изделия – 1лист;  второй лист определяется в зависимости от задания на проектирование, может включать:

- пооперационную технологию изготовления сварной конструкции (в эскизах) – 1…2 листа;

- план сборочно-сварочного участка – 1 лист;

- общий вид сборочного (сборочно-сварочного) приспособления – 1-2 листа.

 

Сборочные чертежи

Сборочные чертежи выполняются в соответствии с правилами графики,

государственными стандартами.

Масштаб, степень детализации и заполненности листов выбираются из

условия целесообразности. Выполнение чертежей в чрезмерно крупном или мелком масштабах не допускается.  

Форматы конструкторских документов определяются размерами

внешней рамки по ГОСТ 2.301-68.

Основные надписи и обозначения графических документов выполняются

согласно приложению 1.

Графическая часть проекта может выполняться вручную в карандаше, или в компьютерной графике.      

Изображение сборочной единицы должно давать представление о расположении и взаимной связи составных частей. 

На общих видах оснастки для сборки и сварки следует показывать штрих - пунктирной линией или цветом расположение изделия, для которого вычерчена оснастка. Механизмы и узлы приспособления должны быть изображены в рабочем положении.

  Сборочный чертеж может также содержать:

- текстовую часть, состоящую из технических требований или технических

условий;

- таблицы сварных швов, спецификаций металла, условных обозначений.

Текстовую часть приводят в том случае, если содержащийся в ней

материал невозможно или нецелесообразно изобразить графически. Текстовая часть располагается над основной надписью на первом листе чертежа. Пункты технических требований имеют сквозную нумерацию арабскими цифрами, а каждый пункт записывается с новой строки. Заголовок «Технические требования» не пишут.

Если нужна техническая характеристика изделия, то ее размещают

отдельно от технических требований с самостоятельной нумерацией пунктов под заголовком «Техническая характеристика». В этом случае над техническими требованиями также пишут заголовок «Технические

требования». Заголовки не подчеркивают.

 

    Иллюстрации к технологическому процессу

     Для изображения на листе технологического процесса выбираются 3-4

операции,  которые позволяют получить общее представление о

последовательности изготовления конструкции, применяемом оборудовании, режимах сварки, сварочных материалов, их расхода и пооперационных методов контроля качества.

  Формат следует разделить на столько частей (произвольного размера), сколько выбрано операций для иллюстрации.

В каждой части делается эскиз узла (конструкции) в стадии готовности на

данной операции. Приводятся необходимое сварочное оборудование и

технологическая оснастка, сварочные материалы и их расход, режимы сварки и вид контроля, применяющиеся на иллюстрируемой операции.

  При необходимости допускается объединение нескольких мелких

операций или деление операций на переходы. На эскизе конструкции места обработки (зачистка, прихватка, сварка и т.п.) рекомендуется цветное выполнение. Пример оформления технологической операции приведен в приложении 2.

 

Планировка участка

Планировка разрабатывается после детальной проработки 

технологического процесса изготовления сварной конструкции, определения потребного количества оборудования, рабочих мест, транспортных средств.     

На плане участка изображаются: все рабочие места для выполнения производственных и контрольных операций, фигурирующие в технологии изготовления с указанием зоны обслуживания; размещение производственного и другого инвентаря; места складирования заготовок, полуфабрикатов и готовой продукции; расположение транспортных устройств; посты технического контроля. На плане должны быть, указаны все необходимые размеры; план рекомендуется выполнять в масштабах 1:100; 1:75; 1:50; 1:40; 1:25.

При проектировании участка ширина пролетов устанавливается в

зависимости от размеров применяемого оборудования, ширины рабочих мест, проходов и проездов между ними и может быть принята - 18, 21, 24, 27, 30м. Расстояние между осями колонн в продольном направлении, называемое шагом колонн, принимается равным 6 или 12м.

Оборудование размещается по ходу  технологического процесса.

Производя расстановку оборудования, необходимо соблюдать требуемые размеры промежутков между единицами оборудования, расстояния от стен, колонн, проходов и проездов. Ширина проходов обычно устанавливается – 2м, проездов – 3м. Изображение на плане технологического и транспортного оборудования, строительных элементов, коммуникаций и др. выполняется условными знаками, приведенными в приложении В.

На планировке необходимо указать стрелками направление грузопотока.

При разработке планировки участка следует использовать типовые

компоновочные схемы, рекомендуемые для различных сварочных производств.

СОДЕРЖАНИЕ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ

Пояснительная записка проекта должна содержать следующие разделы и подразделы:

Введение

     Во введении приводятся сведения о значении отрасли, к которой относится выбранное изделие, роли в ней сварочного производства. Обосновывается актуальность темы дипломного проекта и формулируются цели и задачи проектирования.

 

Технологический раздел

Определение режимов сварки

Режимом сварки называется совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, форм, качества. При всех дуговых способах сварки такими характеристиками являются следующие параметры: диаметр электрода, сила сварочного тока, напряжение на дуге, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока и полярность. При механизированных способах сварки добавляется ещё один параметр - скорость подачи сварочной проволоки, а при сварке в защитных газах - удельный расход защитного газа.

Параметры режима сварки влияют на форму и размеры шва. Поэтому, чтобы получить качественный сварной шов заданных размеров, необходимо правильно подобрать режимы сварки, исходя из толщин свариваемого металла, типа соединения и его положения в пространстве. На форму и размеры шва влияют не только основные параметры режима сварки; но также и технологические факторы, как род и плотность тока, наклон электрода и изделия, вылет электрода, конструкционная форма соединения и величина зазора.

1.6.1 Основными параметрами режима автоматической и механизированной сварки под флюсом являются: сварочный ток, диаметр проволоки, скорость подачи сварочной проволоки, скорость сварки.

Расчёт режима сварки производится всегда для конкретного случая, когда известен тип соединения, толщина свариваемого металла, марка проволоки, флюс и способ защиты от протекания расплавленного металла в зазор стыка. Поэтому до начала расчёта следует установить по ГОСТ 8713-79 конструктивные элементы заданного сварного соединения. При этом необходимо учитывать, что максимальное сечение однопроходного шва, выполненного автоматом, не должно превышать 100 мм².

1.6.2 Выбор режима сварки в углекислом газе, а также в смеси газов производится  табличным методом в зависимости от толщины кромок  и свойств свариваемого металла, типа сварного соединения и положения сварного шва в пространстве.

 

Выбор сварочных материалов

Общие принципы выбора сварочных материалов характеризуются следующими основными условиями:

- обеспечением требуемой эксплуатационной прочности сварного соединения, т.е. определяемого уровня механических свойств металла шва в сочетании с основным металлом;

- обеспечением необходимой сплошности металла шва (без пор и шлаковых включений или с минимальными размерами и количеством указанных дефектов на единицу длины шва);

- отсутствием горячих трещин, т.е. получением металла шва с достаточной технологической прочностью;

-получением комплекса специальных свойств металла, шва (жаропрочности, жаростойкости, коррозионной стойкости).

Выбор сварочных материалов производится в соответствии с принятым способом сварки.

Выбор и обоснование конкретных типов и марок сварочных материалов следует произвести на основании литературных источников с учётом требований.

В картах технологического процесса для каждой технологической операции (сборка на прихватках, сварка), необходимо указать виды, марки, стандарт на виды и марки, сварочных материалов.

При ручной дуговой сварке конструкционных углеродистых и легированных сталей выбор электродов производится по ГОСТ 9467-75, который предусматривает два класса электродов. Первый класс - электроды для сварки углеродистых и легированных сталей, требования к которым установлены по механическим свойствам наплавленного металла и содержанию в нём серы и фосфора. Второй класс - электроды для сварки легированных теплоустойчивых сталей, требования к которым классифицируются по химическим свойствам наплавленного металла шва.

ГОСТ 10052-75 устанавливает требования к электродам для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами.

Выбор стальной сварочной проволоки для механизированных способов сварки производится по ГОСТ 2246-70, который предусматривает выпуск стальной сварочной проволоки диаметром от 0,3 до 12 мм.

Сварочная проволока для сварки алюминия и его сплавов поставляется по ГОСТ 7881-75.

Выбор флюсов для сварки производится по ГОСТ 9078-81, который предусматривает две группы флюсов:

- для сварки углеродистых низколегированных и среднелегированных сталей (АН-348А, АН-348АМ, ОСЦ-45, АН-60, АН-22, ФЦ-9, АН-64);

- для сварки высоколегированных, сталей (АН-26, АН-22, АН-30, АНФ-14, АНФ-16, АНФ-17, ФЦК-С, К-8).

В качестве защитных газов при сварке применяются инертные газы (аргон, гелий) и активные газы (углекислый газ, водород).

Аргон, предназначенный для сварки, регламентируется ГОСТ 10157-79 и в зависимости от процентного содержания аргона и назначения делится на аргон высшего и первого сорта.

Углекислый газ, предназначенный для сварки, соответствует ГОСТ 8050-85, который в зависимости от содержания СО₂ предусматривает двасорта сварочной углекислоты: высший сорт - с содержанием CО₂ не менее 99,5%, первый сорт - с содержанием СО₂ не менее 99%.

После обоснования выбора сварочных материалов для принятых в проекте способов сварки необходимо привести в форме таблиц химический состав этих материалов, механические свойства и химический состав наплавленного металла.

 

Инструмента

 

В соответствии с установленным технологическим процессом производят выбор сварочного оборудования. Основными условиями выбора служат:

- техническая характеристика сварочного оборудования, отвечающая принятой технологии;

- наименьшие габариты и вес;

- наибольший КПД и наименьшее потребление электроэнергии;

- минимальная стоимость.

Основным условием при выборе сварочного оборудования является тип производства.

Так, при единичном и мелкосерийном производстве из экономических соображений необходимо применять более дешевое сварочное оборудование. Для подбора рациональных типов оборудования следует пользоваться новейшими данными информационных сайтов, справочной и информационной литературы, каталогами и проспектами по сварочной технике, в которых приведены технические характеристики источников питания, сварочных полуавтоматов и автоматов.

Расход электроэнергии ведется по мощности источника питания с добавлением к ней 0,3...0,5 кВт на цепь управления автомата, полуавтомата.

Выбор и проектирование сборочно-сварочных приспособлений (оснастки) производится в соответствии с предварительно выбранными способами сборки-сварки узлов. При разработке данного вопроса необходимо учитывать то, что выбор сборочно-сварочных приспособлений должен обеспечить следующее:

- уменьшение трудоёмкости работ, повышение производительности труда, хранение длительности производственного цикла;

- облегчение условий труда;

- повышение точности работ, улучшение качества продукции, сохранение заданной формы свариваемых изделий путём соответствующего закрепления их для уменьшения деформаций при сварке.

Приспособления должны удовлетворять следующим требованиям:

- обеспечивать доступность к местам установки деталей, к рукояткам зажимных и фиксирующих устройств, к местам прихватов и сварки;

- обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки;

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

- обеспечивать такие положения изделий, при которых было бы наименьшее число поворотов, как при наложении прихваток, так и при сварке;

- обеспечивать свободный доступ при проверке изделия;

- обеспечивать безопасное выполнение сборочно-сварочных работ.

При серийном производстве приспособления следует выбирать из расчёта возможностей перестройки производства на новый вид продукции, т.е. универсальные.

Тип приспособления необходимо выбирать в зависимости от программы, конструкции изделия, технологии и степени точности изготовления заготовок, технологии сборки-сварки.

В этом разделе приводится описание конструкции приспособлений, обосновывается выбор установочных элементов и силовых механизмов. Усилие зажима силового механизма приспособления определяется расчетным или табличным методом.

Рабочий и мерительный инструмент выбирается конкретно для каждой сборочно-сварочной операции, исходя из требований чертежа и технических условий на изготовление сварной конструкции.

 

Оформление маршрутной технологии сборки и сварки

Оформление МК должно проводиться на картах установленной формы независимо от типа производства и степени детализации технологических процессов.

При оформлении МК для внесения в них информации о видах технологических процессов, их последовательности, применяемом оборудовании и оснащении, инструментов, записи указаний о содержании работ, выполняемых в операциях, руководствуются следующими правилами ЕСТД:

1.Информацию и указания вносят построчно несколькими типами строк, каждому из которых соответствует свой служебный символ. Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки документа.

2.Служебные символы проставляются перед номером соответствующей строки. Обозначения служебных символов в зависимости от содержания информации, размещаемой в строке, следует выполнять в соответствии с таблицей 1.5.

 

Таблица 1.5 – Служебные символы, обозначающие содержание информации в соответствующей строке МК

Обозначение служебного символа		Содержание информации, вносимое в графы, расположенные в строке
Формы с вертикальным расположением строк	Формы с горизонтальным расположением строк
Б	А	Наименование операции
Д	Б	Наименование оборудования
Е	Е	Информация по трудозатратам
Л	К	Информация по комплектации изделия составными частями
М	М	Информация о применяемом основном материале и вспомогательных материалах
О	О	Содержание операции или перехода
Т	Т	Информация о применяемой технологической оснастке

 3.При маршрутном описании технологических процессов следует соблюдать указанную ниже последовательность заполнения строк.

В строке Б (А) указывается номер и наименование операции.

В строке Д (Б) следует приводить наименование, модель и номер оборудования (заводской или инвентарный).                                                                               

В строке Е приводится информация по графам Рр (разряд работы), ОП (объем производственной партии, шт) и Тшт. (норма штучного времени, мин).

В строке Л (К) приводится содержание комплектовочной операции с указанием данных о комплектации изделия. В комплектовочной операции приводятся данные о вспомогательных материалах, необходимых в технологическом процессе изготовления изделия. В описании операций с применением сварки указывается марка и толщина свариваемого материала и данные о сварочных материалах, применяемых в данной операции.

При заполнении информации на строках, имеющих служебный символ 0 следует давать полную форму записи, которая совпадает с наименованием способа сварки или пайки, например, дуговая сварка покрытыми электродами, аргоно-дуговая сварка неплавящимся электродом без присадочного металла, контактная шовная сварка, пайка в вакууме в печи и т.д.

4. Для всех операций следует приводить краткое наименование операции, определяющее технологический способ обработки, например: сборочная, сварочная, паяльная, токарная, термическая и др.

5.Операции следует нумеровать числами ряда арифметической прогрессии: 005, 010, 015, 020 и т.д.

6. Запись содержания операции должна включать:

- ключевое слово (собрать, прихватить, сварить, точить и др.),

- указание на выполняемые швы или обрабатываемые детали.

При необходимости в запись содержания операции включают:

- особые условия сварки или пайки (положение сварки, последовательность ее выполнения и др.)

- ссылку на документы, содержащие дополнительную информацию (эскиз, чертеж, технологическую инструкцию и т.д.)

7. При заполнении строк, имеющих служебный символ Т, информацию (наименование технологической оснастки, шифр, марку, ГОСТ) и записывают в следующей последовательности: приспособления, вспомогательный инструмент, слесарно-монтажный инструмент, средства измерения.

  8.Запись следует выполнять по всей длине строки с переносом, при необходимости, информации на последующие строки. В случае неприменения какой-либо оснастки, записывают оснастку, следующую по порядку очередности.

Пример оформления МК представлен в приложении 3.

Таблица 1.6 - Норма времени на установку, поворот и снятие изделия в зависимости от его массы

 

Элементы работ

Вес изделия, кг