УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС. По дисциплине:. Производство сварных конструкций

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

к выполнению курсового проекта

По дисциплине:

Производство сварных конструкций

Для студентов специальности (ОТС) и бакалавров

Саратов

СОДЕРЖАНИЕ

	Стр.
1. СТРУКТУРА И ОФОРМЛЕНИЕ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

2. РУБРИКАЦИЯ И ОБЪЁМ РАЗДЕЛОВ
3. РАЗЪЯСНЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА
1. Структура и общие требования к курсовому проекту по курсу «Производство сварных конструкций»
1.1. Актуальность, цель и задачи курсового проекта
1.2. Разработка технического задания

1.3. Структура рубрикация и оформление расчетно-пояснительной записки (формулы, заключение нумерация страниц, список литературы, приложения)
1.4. Оформление графической части проекта (основные надписи на листах )

2. Технологическая часть проекта
2.1. Разработка технологической схемы (маршрутной карты – МК, ГОСТ 3.1102-74)
2.2. Особенности проектирования заготовительного производства (исходные данные, общие требования)
2.3. Особенности разработки сборочных работ
2.4.Проектирование сварочных работ (разработка карты технологического процесса и карты эскизов – КЭ, ГОСТ 3.1102-74)

3. Разработка конструкторской части
3.1. Выбор технологического оборудования
3.2. Разработка/выбор приспособлений для сборочно-сварочных работ

.4. Планировка производственного участка (отделения или цеха)

Приложение 1. Формы технологической документации
Приложение 2. Графические условные обозначения при оформлении КЭ
Приложение 3. Система обозначения листов графической части

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Производство сварных конструкций» является базовой дисциплиной в подготовке специалистов сварочного производства.

В ходе его освоения студент обязан изучить особенности сварных конструкций, знать специфику материалов, подлежащих сварке, уметь применять методы расчёта сварных конструкций и соединений на прочность при различных видах нагружения.

Изучение курса завершается выполнением курсового проекта, который является важным средством закрепления полученных знаний и служит подготовкой к дипломному проектированию. В ходе выполнения курсового проекта студент должен научиться разрабатывать технологический процесс, проектировать участки и цеха для изготовления сварных конструкций (СК). При этом он должен знать технологию производства различных типов СК в условиях единичного, серийного и массового производства, принцип работы механического оборудования и технологических линий в сварочном производстве, основные задачи, решаемые при проектировании цехов. Он должен научиться разрабатывать технологические процессы сварочного производства, выдвигать и обосновывать предложения по совершенствованию производственных операций и внедрению новой прогрессивной технологии заготовительного и сборочно-сварочного производства и контроля качества сварных конструкций, рассчитывать необходимое количество всех элементов производства и проектировать цех по производству сварных конструкций.

Цель курсового проектирования:

· закрепление знаний, полученных при изучении специальных дисциплин по проектированию и производству сварных конструкций с привлечением общепрофессиональных и естественно-научных дисциплин;

· приобретение навыков самостоятельной работы по разработке вопросов, связанных с проектированием работ заготовительного и сварочно-наплавочного производства;

· развитие творческого подхода к решению производственно-технологических задач.

Задачи проектирования сводятся к:

1. обоснованию и разработке технологических процессов слесарно-механических и сборочно-сварочных (наплавочных) работ;

2. выбору оборудования и разработке средств технологического оснащения (в соответствии с требованиями ЕСТД и ЕСКД);

3. проектированию производственных участков и цехов;

4. правильной разработке технологической документации.

СТРУКТУРА И ОФОРМЛЕНИЕ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

С т р у к т у р а производственного процесса включает:

· технология получения заготовок (слесарно-механические операции);

· технология сборочно-сварочных работ с использованием подъёмно-транспортных операций;

· энергетическую составляющую производственного процесса;

· конструкторские решения и разработки по применению сварочного оборудования и средств технологического оснащения;

· планировочные решения;

экономическую составляющую производственного цикла.

Производственный процесс – совокупность всех действий людей и орудий, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта изделий.

РУБРИКАЦИЯ И ОБЪЁМ РАЗДЕЛОВ

Детальную разработку разделов проекта рекомендуется выполнять в следующей последовательности.

А. Расчетно-пояснительная записка - 25…40с.

1. Титульный лист - 1с; аннотация (реферат) - 1с; содержание – 1…2с;

2. Введение - 2 с; техническое задание (ТЗ) – 1…2с.

2.1. Актуальность, описание конструкции и условий её работы.

2.2. Материал сварной конструкции или изделия.

3. Выбор способа сварки и сварочного оборудования - 5…8с.

3.1. Анализ свариваемости металла заданной толщины.

3.2. Литературный обзор опыта сварки и анализ патентной ситуации.

3.3. Изучение особенностей сварки данного вида изделий.

3.4. Выбор способа сварки.

3.5. Обоснование выбора сварочных материалов.

3.6. Расчет режимов сварки.

3.7. Выбор сварочного оборудования и источников питания (ИП).

4. Разработка технологии изготовления изделия СК - 5…8с.

4.1. Заготовительные операции.

4.2. Разработка технологии сборки и сварки.

4.3. Сварочные напряжения и деформации, меры их снижения.

4.4. Технический контроль качества и исправление брака.

4.5. Нормирование технологического процесса.

4.6. Оценка технологичности конструкции.

5. Конструкторская часть - 4…8 с

5.1. Общая характеристика механического оборудования.

5.2. Компоновка установок из унифицированных узлов.

5.3. Проектирование специального оборудования.

6. Организационно-экономическая часть – 3…6 с.

6.1. Расчет необходимого количества оборудования, материалов энергии и основных рабочих.

6.2. Проектирование и план участка.

7. Заключение (приводятся основные результаты проекта)- 1 с.

8. Список используемой литературы (должен содержать только ту литературу и государственные стандарты, которые использовались в проекте и на которую имеются ссылки в тексте) – 1…2 с.

9. Приложения (не ограничивается в объёме и содержат материалы вспомогательного характера, которые загромождают основную часть текста. К таким материалам могут быть отнесены: спецификации к сборочным чертежам, справочные таблицы, копии иллюстрации вспомогательного характера, технологические карты и т.п.

Б. Графическая часть – 1…3 листа.

2.1. Общий вид СК и основные её узлы с указанием технических условий на изготовление, химического состава, механических и др. показателей материала – 0,5…1л.

2.2. Технологический лист: карта технологического процесса (КТП), маршрутная (МК) или операционные карты (ОК) – 0,5 … 1 л.

2.3. Чертеж оборудования для сборочных, сварочных операций (1 л.) его размещение (планировка), с указанием коммуникаций на участке и подъёмно-транспортных средств (1 л.).

В соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки необходимо отражать вопросы охраны труда и окружающей среды.

3. РАЗЪЯСНЕНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

ОТДЕЛЬНЫХ РАЗДЕЛОВ ПРОЕКТА

3.1. Аннотация, реферат. В аннотации дается краткая характеристика проекта, излагается суть основного раздела, приводятся сведения о др. разделах проекта. Аннотация оформляется для учебных проектов по производственной тематике, а реферат - для исследовательских работ. Они содержат сведения об объеме работы, количестве иллюстраций, таблиц и соответственно текст, отражающий объект изучения (исследования), цель, методы расчётов (исследования), полученные результаты и их новизну, степень освоения, рекомендации по внедрению, эффективность.

3.2. Введение. Во введении следует раскрыть народнохозяйственные значения вопросов, рассматриваемых в курсовом проекте, охарактеризовать проблему, к которой относится тема проекта (изложить кратко историю вопроса, дать оценку современного состояния теории и практики), изложить цель и задачи.

3.3. Описание изделия. Порядок описания изделия следующий:

• назначение и условия эксплуатации;

• конструкция изделия с расчленением её на отдельные элементы;

• виды и способы соединений деталей и сборочных узлов в изделие;

• технические условия (ТУ) на изготовление изделия.

3 .4. Материалы изделия. Необходима критическая оценка соответствия материала назначению изделия и условиям его работы. При наличии оснований, подтвержденных расчетов или др. доводами, дается вариант материала изделия. Указать требования стандартов, ТУ на материалы, их механические и физико-химические свойства.

3 .5. Свариваемость металла. Выбор критериев оценки свариваемости материала изделия производится в зависимости от его назначения, особенностей конструкции, условий эксплуатации и др. факторов. Основными критериями оценки свариваемости являются:

• стойкость против образования горячих и холодных трещин, коррозии, ползучесть, переход в хрупкие состояния и т.д.;

• минимальные различия механических свойств сварного соединения и основного металла.

В результате оценки свариваемости должны быть получены конкретные рекомендации для выбора способа сварки, сварочных материалов, режимов и технологических мер по снижению сварочных напряжений и деформаций.

3 .6. Литературный обзор опыта сварки металла. По учебной и периодической литературе необходимо сделать анализ способов сварки материала заданной толщины и химсостава, оценить их преимущества, недостатки. Отразить современные достижения науки и техники в области сварки данного материала.

3 .7. Изучение особенностей сварки данного вида изделий. Оценить производственный опыт (производственных практик, изучение литературы, стандартов и т.д.) изготовления данного вида изделий. Особое внимание уделить возможным вариантам подготовки кромок, последовательности выполнения операций и переходов (однопроходная сварка; сварка с подваркой корня шва; многослойная, многопроходная сварка; сварка "горкой, каскадом" и т.д.).

3.8. Обоснование выбора способа сварки - производиться с учетом факторов, главными из которых являются: свойства свариваемого металла; толщина материала конструкции и её габариты; экономическая целесообразность и эффективность.

Свойства свариваемого материала в ряде случаев имеют определяющее значение в выборе способа сварки и иногда существенно ограничивают число возможных способов. Толщина свариваемого материала, габариты конструкции еще в большей мере ограничивают ряд возможных способов. В случае, если указанные факторы позволяют использовать несколько вариантов сварки, каждый из которых обеспечивает заданное качество получения готовой продукции, то обосновние целесообразности проводится с экономической точки зрения. При очевидных достоинствах способа сварки допускается принимать решение без дополнительного расчета экономической эффективности. В данном разделе необходимо подробно описать обсуждение альтернативных вариантов способов сварки.

3.9. Выбор сварочных материалов следует проводить исходя из следующих условий:

• возможности осуществлять сварку в тех положениях, в каких будет находиться во время сварки изделие;

• получения плотных беспористых швов;

• получения металла шва, обладающего высокой технологической прочностью, т.е. не склонного к образованию горячих трещин;

• получения металла шва, имеющего требуемую эксплуатационную прочность;

• низкой токсичности и стоимости.

В зависимости от предъявляемых к изделию специальных требований, необходимо также учитывать дополнительные условия - (например, высокой коррозионной стойкостью, жаропрочностью, износостойкостью и др.).

3.10. Расчет режимов сварки следует производить по существующим методикам на основе рассмотренных показателей свариваемости металла, выбранного способа сварки критических скоростей охлаждения с учётом марки сварочных материалов. При этом следует исходить из следующих условий:

• получения швов с оптимальными размерами и формой;

• обеспечения такого термического цикла, который обеспечит оптимальные свойства зоны термического влияния и металла шва.

Расчет режимов сварки должен быть проведен по одному основному шву каждого способа сварки. Режим остальных швов выбирают по справочным таблицам.

3.11. Выбор источников питания учитывает:

• диапазон электрических параметров (род и величину номинального тока и напряжения); внешнюю характеристику (ВАХ) источника питания (ИП) и его добротность, коэффициент ПВ или ПР;

• сопоставление сварочных выпрямителей и преобразователей;

• номинальную мощность источника по току;

• возможность и целесообразность использования многопостового питания, применения инверторных ИП.

Применение источников постоянного тока предпочтительно только при достаточном технико-экономическом обосновании.

Выбор ВАХ и самого ИП производят исходя из формы статической ВАХ дуги или шлаковой ванны, выхода на устойчивый режим, стабильности горения и эластичности дуги при изменениях длины дугового промежутка. Среди известных ИП принятого рода и ВАХ следует выбрать ИП, номинальный ток которого (с учетом ПВ или ПР) соответствует рассчитанному режиму (с минимальным превышением номинального тока над расчетным).

3.12. Обоснование выбора сварочного оборудования проводится с помощью каталогов современных типов сварочных автоматов и полуавтоматов, сварочных установок, стремясь к наибольшей автоматизации и механизации сварочных процессов. Рациональное использование оборудования возможно только в том случае, если при его выборе учитываются конкретные условия работы. К числу таких условий относятся необходимость и возможность:

• механизированной или автоматической сварки;

• доступа к свариваемому стыку и максимально допустимые размеры аппарата;

• передвижения аппарата и стационарной его работы;

• использования системы автоматического регулирования АРНД или АРДС и др. систем автоматической стабилизации, программного управления или пространственной ориентации рабочего органа.

3.13. Разработка технологии изготовления сварной конструкции. Необходимо разделить все действия на операции и переходы, придерживаясь стандартных (ГОСТ 3.1109-82) определений технологическая операция и технологический переход (см. раздел «Оформление технологического процесса»). Количество операций ТП должно соответствовать числу рабочих мест на участке. ТП изготовления сварной конструкции разрабатывается в технологических картах.

3.14. Заготовительные операции. Необходимо проработать заготовительные операции элементов изделия. При этом особое внимание должно быть уделено вопросам выбора сортамента, раскрою металла, резки и подготовки кромок. При их рассмотрении необходимо обосновать выбор способа и оборудования, указать его характеристики, способ разметки, раскроя металла, обосновать применяемое горючее, плазмообразующий газ, режим резки и т.д. Обосновать требования к точности изготовления заготовок.

Для заготовительных операций рекомендуется маршрутное описание операций.

3.15. Разработка технологии сборки и сварки. Для сборочных, сборочно-сварочных и сварочных операций рекомендуется полное (операционное) описание. Описание выполняется в операционных картах в соответствии с ГОСТ 3.1407-86 «ЕСТД Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы (операции), специализированные по методам сборки». Правила записи операций и переходов приведены в 7 группе ЕСТД.

3.16. Сварочные напряжения, деформации и меры их снижения. Определить, какие виды сварочных деформаций, перемещений и напряжений возникают при сварке данного изделия, какое отрицательное воздействие они оказывают. Рассчитать величину деформаций и разработать мероприятия по их уменьшению или исправлению.

В случае применения термообработки для снятия остаточных напряжений определить ее режим. Выбрать необходимое оборудование для устранения сварочных деформаций и напряжений.

3.17. Технический контроль качества и исправление брака.

Установить характер возможных дефектов сборки и сварки, дать анализ причин возможного брака. Выбрать применительно к данной конструкции и методу ее изготовления наиболее эффективные методы контроля качества. Предусмотреть необходимое количество контрольных операций, которое гарантирует качество выпускаемой продукции. Выбрать необходимое для контроля качества оборудование, указать места, методику контроля. Указать с какими правилами и ТУ производится контроль качества, профилактические меры предупреждения дефектов, а также методы исправления возможного брака. Рекомендуется полное описание указанных операций в ОК.

3.18. Нормирование технологического процесса производится с целью определения трудоемкости работ и продолжительности операций и переходов. Рекомендуется производить подробное нормирование операций, для которых применено полное описание. Остальные операции можно нормировать укрупненными методами.

3.19. Оценка технологичности конструкции как объекта проектирования, производства и эксплуатации может быть качественной и количественной и проводится по правилам выбора показателей для в соответствие с ГОСТ 14.201-83 «Общие правила отработки конструкции на технологичность»). Базовые показатели технологичности задают в ТЗ на проектирование и отражают современные достижения науки и техники. За базовые показатели следует принимать заводские данные или показатели сравниваемого варианта из литературы.

3.20. Общая характеристика механического оборудования, необходимая для обеспечения данного ТП. К механическому оборудованию относятся: устройства для сборки; для установки и перемещения сварочных аппаратов; для установки и перемещения свариваемых изделий; для уплотнения стыков, разделки кромок, упрочнения, принудительного формообразования и пр.

3.21. Установки из унифицированных узлов отличаются, как правило, относятся к оборудованию для перемещения сварочных аппаратов и свариваемых изделий, устройств для уплотнения стыков, механизмов вращения, подачи электродов, которые выпускаются серийно и являются наиболее экономичными.

3.22. Проектирование специального механического оборудования осуществляется в опытном единичном и мелкосерийном производстве. При сварке экономически целесообразно использовать универсальные сборочно-разборные приспособления, компоновку которых выгодно проводить из стандартных деталей и узлов.

При проектировании специальной оснастки необходимо: выбрать схему базирования; определить усилия, действующие в приспособлении; рассчитать зажимные элементы и основание приспособления; вычертить приспособление с необходимыми разрезами и сечениями на графическом листе.

3.23. Расчет необходимого количества оборудования, материалов и энергии производится на основании данных технического нормирования. При этом нужно стремиться, чтобы коэффициент загрузки оборудования на всех операциях был одинаков и приближался к единице. В данном разделе необходимо рассчитать количество сварочных материалов на изготовление одного изделия, а также ежедневный и ежегодный расход материалов. Кроме того, необходимо произвести расчет энергоемкости сварной конструкции.

3.24. Расчет количества основных рабочих проводится на основании технологического процесса и норм времени на выполнение основных операций необходимо определить специальности основных и вспомогательных рабочих (учитывая варианты совмещения профессий), их разряд и количество на каждом месте. Кроме того, для своего участка определить необходимое количество инженерно-технических работников, служащих и младшего обслуживающего персонала. Следует стремиться к полной загрузке всех работников.

3.25. Проектирование участка. В единичном и серийном производстве оборудование, как правило, размещают по функциональному признаку (заготовительный участок, участок сборки, участок сварки, термообработки и т.д.). План участка, следует привязывать к стандартному пролету промышленного здания, с указанием необходимых размеров, проездов, межоперационного транспорта, схемы газо- и электроснабжения, высоты цеха и т.д.

4. ОФОРМЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

4.1. Нормативные ссылки, рекомендуемые к использованию:

ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ.

ГОСТ 2.312-72 ЕСКД. Условные изображения и обозначения швов сварных соединений.

ГОСТ 3.1001-81 ЕСТД. Общие положения; ГОСТ 3.1102-81 ЕСТД Стадии разработки и виды документов; ГОСТ 3.1103-83 ЕСТД. Основные надписи; ГОСТ 3.1116-79 ЕСТД. Нормоконтроль.

ГОСТ 3.1105-84 ЕСТД. Формы и правила оформления документов общего назначения.

ГОСТ 3.1109-82 ЕСТД. Термины основных понятий.

ГОСТ 3.1118-82 ЕСТД. Формы и правила оформления МК.

ГОСТ 3.1119-83 ЕСТД. Общие требования к комплектности и оформлению комплектов документов на единичные ТП

ГОСТ 3.1120-83 ЕСТД Общие правила отражения и оформления требований безопасности труда в технологической документации.

ГОСТ 3.1127-98 ЕСТД. Общие правила выполнения текстовых технологических документов.

ГОСТ 3.1128-93 ЕСТД. Общие правила выполнения графических технологических документов.

ГОСТ 3.1129-93 ЕСТД. Общие правила записи технологической информации в технологических документах на ТП и операции.

ГОСТ 3.1130-93 ЕСТД. Общие требования к формам и бланкам документов.

ГОСТ 3.1201-85 ЕСТД. Система обозначения технологических документов.

ГОСТ 3.1407-86 ЕСТД. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы (операции), специализированные по методам сборки.

Правила записи операций и переходов:

· холодная штамповка ГОСТ 3.1701-79;

· обработка резанием ГОСТ 3.1702-79;

· слесарно-сборочные работы ГОСТ 3.1703-79;

· ковка и горячая штамповка ГОСТ 3.1706-83;

· литье ГОСТ 3.1707-84;

· пайка и лужение ГОСТ 3.1704-81ГОСТ 19249-73;

· сварка ГОСТ 3.1705-81.

4.2. Базовые термины и определения основных понятий

и структура технологического процесса

Основные понятия ЕСТД определены в стандарте ГОСТ 3.1109-82. Некоторые из них приведены ниже.

Технологический процесс - часть производственного процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению или определению состояния предмета труда.

Технологическая операция - законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Технологический переход - законченная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же средствами технологического оснащения при постоянных технологических режимах.

Маршрутное описание технологического процесса - сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Операционное описание технологического процесса - полное описание всех технологических операций в последовательности их выполнения с указанием переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание технологического процесса -сокращенное описание всех технологических операций в маршрутной карте в последовательности их выполнения с полным описанием отдельных операций в других технологических документах.

Единичный технологический процесс - процесс изготовления или ремонта одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Типовой технологический процесс - технологический процесс изготовления группы изделий с общими конструктивными и технологическими признаками.

Групповой технологический процесс - технологический процесс изготовления группы изделий с разными конструктивными, но общими технологическими признаками.

Комплект документов технологического процесса - совокупность технологических документов, необходимых и достаточных для выполнения технологического процесса (операции).

Средства технологического оснащения - совокупность орудий производства, необходимых для осуществления ТП

Технологическое оборудование - средства технологического оснащения, в которых для выполнения определенной части технологического процесса размещаются материалы или заготовки, средства воздействия на них, а также технологическая оснастка.

Технологическая оснастка - средства технологического оснащения, дополняющие технологическое оборудование для выполнения определенной части технологического процесса.

Примечание. Примером технологической оснастки являются режущий инструмент, штампы, приспособления, калибры, пресс-формы, модели, литейные формы и т. д.

Приспособление - технологическая оснастка, предназначенная для установки и направления предмета труда или инструмента при выполнении технологической операции.

Инструмент - технологическая оснастка, предназначенная для воздействия на предмет труда с целью изменения его состояния.

Примечание. Состояние предмета труда определяется при помощи меры и (или) измерительного прибора.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин. Применение терминов-синонимов стандартизованного термина запрещается.

Технологический процесс состоит из различных технологических операций (рис. 1).

Рис. 1 .Структура технологического процесса Нумерацию операций следует выполнять числами ряда арифметической прогрессии, например 5, 10, 15, 20 и т.д.

Промежуточные цифры, при необходимости, используются для нумерации операций, разрабатываемых дополнительно или взамен аннулированных, ввиду изменения чертежа, уточнения технологического процесса и т.д.

Нумерация аннулированной операции не применяется. Например, в МК аннулирована операция 15 и вместо нее вводятся две другие операции: одной из них присваивается номер 16, а другой 17, а номер 15 больше не применяется.

В условиях обработки или проектирования документов с применением средств вычислительной техники нумерацию операций следует выполнять трехзначным числом, например 005; 010; 015 и т.д.

Допускается применять четырехзначную нумерацию, например 0005; 0010; 0015; 0020 и т.д.

4.3. Виды технологических документов

4.3.1. Комплектность технологических документов

Комплектность технологических документов на единичные технологические процессы зависит от:

• типа производства по ГОСТ 14.004-83;

• стадии разработки документов по ГОСТ 3.1102-81;

• степени детализации описания технологических процессов, установленных по ГОСТ 3.1109-82;

• применяемых технологических методов изготовления и ремонта изделий.

В зависимости от степени детализации описания для документов ЕТП следует применять маршрутное, маршрутно-операционное и операционное описание. Вид описания выбирает разработчик документов в зависимости от типа производства и стадии разработки документов. Маршрутное описание следует применять для документов, разрабатываемых на стадиях «Предварительный проект» и «Опытный образец», и выполнять с применением краткой формы записи содержания (с применением допускаемых сокращений) по всем операциям в технологической последовательности их выполнения без указания переходов и технологических режимов.

Маршрутно-операционное описание ЕТП следует применять для документов, разрабатываемых на стадии «Опытный образец». Простановку необходимых данных по технологическим режимам.

Простановку необходимых данных по технологическим режимам следует выполнять в тексте содержания операции (перехода) или с новой строки после содержания операции (перехода) и указания данных по технологической оснастке с привязкой к служебному символу «Р». Операционное описание применяется при разработке документации серийного (массового) производства.

Технологические документы подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относят документы, содержащие сводную информацию, необходимую для решения одной или комплекса инженерно-технических задач. Они полностью и однозначно определяют ТП (операцию) изготовления или ремонта изделия. К вспомогательным - относят документы, применяемые при разработке, внедрении и функционировании ТП и операций.

Документы общего назначения (ГОСТ 3.1105-84.) применяются в отдельности или в комплектах документов независимо от применяемых методов изготовления. К ним относятся титульный лист (ТЛ), карта эскизов (КЭ) и технологическая инструкция (ТИ).

Карта эскизов (КЭ)- графический документ, содержащий эскизы, схемы и таблицы, и предназначен для пояснения выполнения ТП, операции или хода изготовления или ремонта изделия.

Технологическая инструкция (ТИ)- документ предназначен для описания ТП, методов, приемов, повторяющихся при изготовлении или ремонте изделий, правил эксплуатации, средств технологического оснащения. Применяется в целях сокращения объема разрабатываемой технологической документации.

К документам специального назначения относятся документы, применяемые при описании ТП в зависимости от типа и вида производства и применяемых технологических методов изготовления. К наиболее часто применяемых при разработке единичных технологических процессов (ЕТП) относятся следующие документы:

Маршрутная карта (МК) - документ предназначен для маршрутного или маршрутно-операционного описания ТП или указания полного состава технологических операций при операционном описании изготовления изделия в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, технологической оснастке, материальных нормативах и трудовых затратах. МК является обязательным документом. Допускается взамен МК использовать соответствующую карту технологического процесса.

Карта технологического процесса (КТП) - документ предназначен для операционного описания ТП изготовления или ремонта изделия в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки или ремонта, с указанием переходов, технологических режимов и данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах.

Операционная карта (ОК) – документ единичного назначения предназначен для описания технологической операции с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах.

Комплектовочная карта (КК) - документ предназначенный для указания данных о деталях, входящих в комплект собираемого изделия, и применяется при разработке ТП сборки.

Ведомость оснастки (ВО)- документ предназначенный для указания применяемой технологической оснастки при выполнении ТП изготовления или ремонта изделия (составных частей изделия).

Ведомость технологических документов (ВТД) – документ, предназначенный для указания полного состава документов, необходимых для изготовления или ремонта изделий, и применяется при передаче комплекта документов с одного предприятия на другое.

4.3.2. Обозначение технологических документов

Структура обозначения технологических документов для комплектов на изделие, комплектов документов на процессы (операции) и отдельных видов документов устанавливается в соответствие с рис.2. Код характеристики документа устанавливается в соответствие с рис.3


Рис. 2 Структура обозначения технологических документов	Рис. 3 Структура кода характеристики документа

(формулы, заключение нумерация страниц, список литературы, приложения)

Общие положения

Разработка конструкторской части должна явиться результатом самостоятельной творческой работы студента и может включать:

· сварочные (наплавочные) установки, стенды для проведения сварочных операций;

· поворотные и транспортные устройства (манипуляторы, кантователи, вращатели, транспортёры, подъёмники и пр.);

· упоры, фиксаторы, зажимные устройства (пневматические, электромеханические, гидравлические, магнитные, вакуумные, пружинные, винтовые, комбинированные);

· приспособления: разметочные, для правки, для снижения деформаций;

· механизмы (подачи или очистки проволоки, просеивания и подачи флюса, для упрочнения металла;

· регистрирующие устройства и приборы;

· устройства для вспомогательных работ (очистки и мойки деталей;

· съемники для разборки и сборки узлов,

· устройства для механической обработки наплавляемого металла, для снятия усиления шва, разделки кромок, раскроя металла и т.п.

· специальный инструмент и приспособления приспособлений для

В проекте могут быть представлены результаты научно-исследовательской работы.

Не рекомендуется представлять механизмы, агрегаты и установки промышленного производства, если в них не внесены существенные конструктивные изменения, разработанные /предложенные/ студентом.

При разработке приспособлений следует руководствоваться принципами функционального назначения, точности, надёжности, экономической целесообразности, художественного конструирования, а также эргономики. При разработке рабочих чертежей необходимо руководствоваться требованиями ЕСКД (ГОСТ 2.301-68; 2.316-68; 2.317–68; 2.101-68; 2.109-73; 2.782-68 и др.)

ПРИМЕР РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИИ СВАРКИ

ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЙ ПЛАНКИ

Способ ремонта

Наплавка изношенной поверхности площадью 828 см²

(276 х 300 мм).

Условия эксплуатации

и характер дефектного участка детали

Поддерживающая планка сцепного устройства работает в условиях сухого трения и высоких удельных давлений с ударом, выполняющей функцию несущей конструкции.

При эксплуатации шкворневая стойка фермы кузова грузового вагона испытывает различного вида нагрузки (включая ударные и знакопеременные).

Износ рабочей поверхности более 5 мм не допустим, так как может возникнуть аварийная ситуация.

ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРИАЛА ПОДДЕРЖИВАЮЩЕЙ ПЛАНКИ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА

2.1. Общая характеристика поддерживающей планки

Автосцепного устройства

Поддерживающая планка автосцепного устройства грузового вагона изготовлена из конструкционной стали обыкновенного качества марки ВСт3кп. Заготовка может быть получена методом горячей штамповки или ковки. Согласно [2] сталь предназначена для изготовления деталей, работающих при щадящих условиях эксплуатации, температуре от - 40 до + 400 ^оС.

Механические свойства

Механические свойства стали представлены в таблице 1.

Таблица 1.

ГОСТ	Состояние поставки	Сечение , мм	s₀₂/ s_в , МПа	d, %
380-71	Сортовой и фасонный прокат	до 20	235 /300	27

Для обработки можно использовать специальное устройство с приводом от ЛЭМД (линейного электромагнитного двигателя [3] (рис.

Химический состав: С = 0,14 - 0,22 ; Si = 0,07; Мn = 0,3 - 0,6 ; Cr, Cu, Ni < 0,3 ; P < 0,035; S < 0,04; As < 0,08.

Сталь обладает хорошей обрабатываемостью, не склонна к термическому разупрочнению, хорошо свариваема.

Конструкция не склонна к деформированию.

2.3. Технологические свойства.

Свариваемость хорошая - сваривается без ограничений любым способом и в любом пространственном положении.

Возможные способы наплавки: ручная, механизированная и автоматическая дуговая и электрошлаковая наплавки. Сталь к отпускной хрупкости не склонна и не чувствительна к флокенам. Температура ковки находится в интервале температур: 750 - 1300 ^оС.

Выбор сварочных материалов

Наплавочный материал следует выбирать главным образом из трибологических свойств пары трения. Планка не должна вызывать повышенный износ в более дорогой сопряжённой с ней деталью.При прочих равных условиях наплавочный материал должен быть не дорогим и недифицитным. С этой точки зрения в данной работе принят дешёвая электродная проволока Св 08Г2С (ГОСТ2246-70) , в сочетании с марганцовистым плавленным флюсом марки АН -348 А.(ГОСТ 9087-81)

Флюс АН-348А предназначен для механизированной дуговой наплавки углеродистых и низколегированных сталей низкоуглеродистой и низколегированной проволокой. [ 6 ].

Свойства наплавленного металла при наплавке проволокой 1,6 Св 08Г2С под слоем флюса АН -348 А следующие:

s _В = 430 МПа, d = 20 %, КС U = 700 кДж/м² (при 20 ^оС),

КС U = 400 кДж/м² (при -40 ^оС).

По сравнению со сталью Ст 3 кп наплавленный слой обладает хотя небольшим, но преимуществом с точки зрения физико-механических свойств.

НАПЛАВКИ

Ток при многоэлектродной наплавке назначается из расчёта рациональных его значений, приходящийся на один электрод, т.е.

I = i n _Э , А (4)

где i - предельные значения тока на один электрод в зависимости от скорости подачи электрода подач (табл.2 [7]).

Таблица 2

Основные параметры режима наплавки (I-числ., U-знам.)

---------------------------------------------------------------------------

¦ Скорость Диаметр электродной проволоки, мм

¦ подачи ------------------------------------------------- -----------

¦ электрода 1 2 3 4 5

¦ м/ч

¦---------------------------------------------------------------------------

¦ 99,5 40/29 160/31 220/32 400/36 600/40

¦ 186 80/27 320/29 440/31 750/33 1000/35

¦ 284 120/28 470/31 600/34 990/37 -

¦ 386 160/29 600/34 800/36 - -

¦ 440 180/29 700/34 - - -

---------------------------------------------------------------------------

Примечание: числитель. - ток; знаменатель - напряжение.

С учётом мощности источника тепла предельное значение тока приходящееся на один электрод составляет: i = 1600 : 7 = 228 А.. Такой величине тока соответствует скорость подачи электродов диаметром 1,6 мм примерно равная 144 м/ч. (получена интерполяцией данных таблицы 3).

Напряжение тоже следует выбирать в зависимости от числа электродов и тока наплавки (см. табл.2).

Таблица 3.

Режимы сварки*

Ток I, A	Напряжение U, В	Скорость подачи электрода, м/ч	Вылет электрода	Коэффициент наплавки, г/А ч.
1420-1440	27	99,5	35-40	26 [7].

Примечание *представлены средние значения.

Скорость наплавки рассчитывается по формуле:

u _н = a _н I / 100 F _СР r _Э (5)

u _н = 26 1430 / 100 1 2,85 7,8 = 3,71 м/ч (6)

Где F _СР - среднее значение площади наплавки, приходящееся на один электрод; r _Э - плотность металла 7,8 г/см³.

F _СР = S / n _Э , (7)

F _СР = 9000 / 7 = 1285 мм² = 12,85 см²(8)

Если учесть припуск на обработку и некоторую кривизну изношенной поверхности , топлощадь поперечного сечения увеличится примерно на 50% , т.е. F _СР = 17 см²(на один электрод).

Масса полного наплавленного металла V_п r _шскладывается из металла необходимого для компенсации износа V (см. ф. 2) и припуска V_пр (V_пр= 0,5V) на обработку

V = 45000 мм³;

V_пр= 0,5V = 0,5 45000=22500 мм³;

V _п = 45000 +22500 = 67500 мм³ =67,5см ³

G _Н = V _п r _ш = 67,5 7,8 = 526,5 г = 0,526 кг (9)

G _Н =0,526 кг

Учитывая некоторую кривизну изношенной поверхности следует увеличить требуемый объём наплавленного металла на 10... 12 % что составит:

G _Н = 0,6 кг.

РАСЧЁТ НОРМ ВРЕМЕНИ

6.1.Общие требования

(выбор профессии и разряда работы)

Расчёт норм времени проводится на основе типовых укрупнённых нормативов времени, которые учитывают характер работ, конструктивные особенности проектируемых объектов, организацию (степень автоматизации , механизации) труда, оснащённость рабочего места инструментом и пр.

При ремонте поддерживающей планки автосцепного устройства необходимо выполнять следующие виды работ операции :

Слесарно-механические операции (контроль, зачистка деталей перед наплавкой);

Наплавочная операция;

Механическая операция (снятие припуска).

Контрольные операции. (в данном случае визуальный).

Все виды работ могут относиться к нормативным и не нормативным. В данном случае наплавочные работы поддаются нормативным методам расчёта. Слесарные работы трудно отнести к нормативным, так как их содержание отличается большим многообразием. Они включают в себя, зачистку мест под наплавку.

Содержание и характеристика всех слесарных работ при ремонте планки проводится в стационарных условиях на слеарном верстаке. (зачистка места под наплавку). При этом предполагается простейшие приёмы работы.

Наплавочные работы проводится в один проход на специальной установке (рис. 4).

Тр 2

u_н 4

ис.5. Компоновочная схема многоэлектродной наплавки

1 - электроды; 2 - трансформатор; 3 - направляющая для проволок;

4 - подающие валики; 5,6 - дозаторы; 7 - наплавляемая деталь; 8 - наплавленный слой; 9- стол фрезерного станка.

Согласно типовым нормативам времени характер наплавочных работ соответствует средней сложности (среднему разряду работ).

При ремонте необходимы знания и умения обращения с фрезерным станком электроустановками и электроприборами

Разряд работы и оплата труда (часовые тарифные ставки) выбирается согласно нормативным документам, в которых предусматриваются две категории условий работы (нормальные и вредные), а по степени сложности работ на три категории (простая, средняя и сложная ).

В данном случае следует учитывать некоторое санитарно-гигиенические условия работы и выделение концирогенных веществ.

Таким образом согласно нормативным документам работы по наплавке принимаются нормальными и средней сложности..

ОБОСНОВАНИЕ МЕТОДА КОНТРОЛЯ

Правильная организация контроля является гарантией безаварийной сцепки вагона в процессе его эксплуатации .

Контроль осуществляется на всех этапах сварочно-монтажных работ и заканчивается проверкой готового соединения.

Содержание контрольной операции назначается в зависимости от целого ряда факторов. Общий подход к контрольным операциям заключается в функциях конструкции, её стоимости и значимости.

Поддерживающая планка автосцепного устройства является несущей конструкцией вагона, но потеря её работоспособности не связана с безопасностью движения . Но её эксплуатация при наличие трещины не допустима.

Поэтому после выполнения наплавки проводится контрольный осмотр.

В содержание контроля входят следующие рабоиты:

* проверка исходных материалов

* контроль сборки конструкции под наплавку;

* проверка качества наплавленного слоя по окончании наплавки

Согласно ТУ допускается незначительная пористость в наплавленном металле и зашлаковки между валиками.

Контроль перед наплавкой сводится к осмотру токоподводящих кабелей и проводов, на предмет нарушения изоляции и надёжности их соединений.

Контроль качества материала проволока для полуавтоматичнской сварки необходимо быть очищена от ржавчины.

Флюс приходится прокаливать при температуре 100...150 ^оС в течение 3 ч.

Качество наплавки определяется внешним осмотром (определяется форма и размеры наплавленного металла, не допускаются подрезы, непровары)

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА РЕМОНТА НАПЛАВКОЙ

поддерживающей планки автосцепного устройства

Наименование изделия Наимено Наимено Вес Мате вание вание риал узла детали авто поддержи 4,8 Ст3 сцепка вающая планка Расход материалов Прво Элек Флюс Газ Прочие лока трод материал кг кг кг кг 0,6 - 0,4 - -

Эскиз детали 20 90 286

Участок Наплавочный Норма времени 5,595 Основное 3,23 Вспомогательное 1,5 Оперативное 4,73 Дополнительное 0,7 Штучное 5,43

Техни-ческие условия Подрезы не допустимы Трещины не допустимы Допустимы мелкие поры

Операции	Эс киз шва	Способ наплавки	Наплав ка	Электроды	Флюс	Режим наплав ки	Обору до ва ние	Приспособление, инструмент	Профес сия, разряд	Время Т_О Т_вс
Наплавка (включая слесарно-механическую)		Многоэлектродная дуговая	s = 89 см² h = 7мм	1,6 Св 08Г2С	АН 348 А	Ток, А 1420 1440 Напр В 26-28	Наплавочная установка на базе фрезер ного станка	Зажим механический, молоток, Щётка металличес кая	Опера тор наплав щик 3 разряда	Т_О 3.43 Т_вс 1,5

Литература

1. Инструкция по сварке и наплавке при ремонте вагонов и контейнеров . РТМ ЦВ 201 -88 . М., : Транспорт 1989.

2. Марочник сталеё // под ред. . В.Г. Сорокина М.: Машинолстроение 1989. - 640с.

3. Китаев А.М. Справочная книга сварщика .1985. 256с.

4. Типовые нормативы времени на станочные, слесарные, сварочные работы. - М.: Всесоюзный НИИ экономики. 1977.

5. Шляпин В.Б., Павленко А.Ф., Емельянов В.Ю. Ремонт вагонов сваркой . - М.: Транспорт. 1983. - 245 с.

6. Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие Т.1.

/ Под общ. ред Н.Н. Потапова. - М.: Машиностроение, 1989, 554 с.

7. Меликов В.В. Многоэлектродная наплавка - М.: Машиностроение . 1988.- 144с.

Приложение 1

Физические постоянные, единицы измерения

1	G = 6,672 10^-11	Н м²/кг²	постоянная гравитационная
2	g = 9,806	м/c²	нормальное ускор. своб. падения
3	R = 8,3144	Дж/Кмоль	молярная газовая постоянная
4	К = 1,3807 10^-23	Дж/К	постоянная Больцмана
5	. N = 6,02205 10²³	моль^-1	постоянная Авогадро
6	F = 9,6485	Кл/моль	постоянная Фарадея
7	h = 6,626 10^-34 h = 4,136	Дж с эВ с	постоянная Планка
8	e = 1,60219 10^-19	Кл	заряд электрона
9	m_e= 9,1095 10^-31 m_e== 4,136 эВ с	Кг a. e.м	масса покоя электрона
10	m_p= 1,6726 10^-27 m_p=1,007276	кг a. e.м	масса покоя электрона
11	R = 1,09737318 1⁷	м^-1	постоянная Ридберга
12	c = 2,997925 10⁸	м/с	скорость света в вакууме
13	e _o = 8,854 10^-12	ф/м	электрическая постоянная
14	m _o = 12,57 10^-7	Гн/м	магнитная постоянная
15	a.e.м.= 1,66057 10^-27	кг	атомная единица массы

Расчёт на прочность и надёжность

Определение

Электрическая мкость

Фарада (Ф)