Курсовая работа (т): Проект технологического процесса сборки и сварки конструкции типа 'Конструкция кабельная'

Проект технологического процесса сборки и сварки конструкции типа 'Конструкция кабельная'

Содержание

Введение

.        Общая часть.

.1      Назначение конструкции, ее характеристика, технические условия

.2      Выбор и обоснование выбора материала сварной конструкции (по характеру нагружения, технические условия на материал, свариваемость, химический состав механические характеристики)

.3      Определение типа производства

.        Технологическая часть.

.1      Заготовительная операция

.2      Последовательность выполнения сборочно-сварочных операций с выбором способа сборки, сварки, оборудования для сборки и сварки, режимов сварки, сварочных материалов, приспособлений, оформление комплекта тех. документации

.3      Контроль качества сварных соединений конструкции

.4      Сварочные напряжения и деформации, меры их устранения

.        Расчетная часть.

.1 Расчет сварных соединений конструкции на прочность

. Графическая часть.

.1 Чертёж сварной конструкции

.2 Технологическая карта изготовления сварной конструкции.

Заключение

Список используемых источников

Введение

Сварка является одним из ведущих технологических процессов обработки металлов. Большие преимущества сварке обеспечили ее широкое применение в народном хозяйстве; без нее немыслимо производство судов, самолетов, мостов, реакторов и других конструкций.

Сварка технологический процесс получения неразъемного соединения посредствам установления межатомных связей между свариваемыми деталями при их местном или общем нагреве или при совместном действии того или другого.

Сварное соединение металлов характеризуется непрерывностью структуры. Для получения сварного соединения необходимо осуществить межмолекулярное сцепление между свариваемыми деталями, приводящее к установлению атомной связи в пограничном слое.

При повышении температуры в месте соединения деталей амплитуда колебания атомов относительно постоянных точек их равновесного состояния увеличиваются, и тем самым создаются условия более легкого получения связи между соединяемыми деталями. Чем выше температура нагрева, тем меньше давление требуется для осуществления сварки, а при нагреве до температуры плавления необходимое давление становится равным нулю.

Сварка плавлением осуществляется нагревом свариваемых кромок до температуры плавления без сдавливания свариваемых деталей.

Все существующие способы сварки можно разделить на две основные группы: сварку давлением (контактная, газопрессовая, трением, холодная, ультразвуком) и сварку плавлением (газовая, термитная, электродуговая, электрошлаковая, электронно-лучевая, лазерная) Наибольшее распространение получили различные способы электрической сварки плавлением, а ведущее место занимает дуговая сварка, источником теплоты, при которой служит электрическая дуга.

Преимущество сварных конструкций в настоящее время не вызывает сомнений. Применение сварки дает не только экономию металла, времени и рабочей силы, уменьшение расходов на оборудование цехов по изготовлению металлоконструкций, улучшению условий труда, но и позволяет решить ряд сложных технических задач по созданию новых конструкций (возможность изготовления шаровых емкостей для химической промышленности, уникальных гидравлических и паровых турбин).

Таким образом, сварка является наиболее эффективным, дешевым и качественным способом получения соединения деталей.

Цель курсовой работы: спроектировать технологический процесс сборки и сварки конструкции типа «Конструкция кабельная»

Задачи курсового проекта:

·        Описать назначение конструкции, технические условия;

·        Выбрать материал;

·        Определить тип производства;

·        Разработать последовательность выполнения операций;

·        Назначить контроль сварных соединений;

·        Произвести проверочный расчет конструкции на прочность;

. Общая часть

.1      Назначение конструкции, ее характеристика, технические условия

Кабельная конструкция предназначена для укладки силовых кабелей, для балок может служить опорой.

Состоит из стержня, выполненного из гнутого профиля двутаврового(поз.1), который опирается на опорную плиту(поз.4), передающую нагрузку от стержня на фундамент. Отверстия под анкерные болты предназначены для установки болтов, фиксирующих правильность положения стержня относительно фундамента. Траверса S=10 (поз.3) предназначена служить для дополнительного крепления стержня конструкции к опорной плите.

Верхняя плита (оголовок) предназначена для возможной установки конструкции (балок, ферм и т.д)

Стержень конструкции выполнен коробчатой формы, что обеспечивает более высокую несущую способность конструкции при работе на изгиб, исключается изгибочно - крутильная форма потери устойчивости, элементы коробчатой формы более устойчивы при монтаже

Рисунок 1- Конструкция кабельная

.2 Выбор и обоснование выбора материала сварной конструкции

Условие эксплуатации рассматриваемой конструкции и возможные последствия вследствие ее некачественного изготовление определяют технические условия, которые содержат перечень требований к материалам, оборудованию, а также к выполнению технических и контрольных операций. Технические условия содержат перечень требований, которые предъявляется к материалам, оборудованиям и выполнению технологических и конструкционных операций.

Технические условия согласно ГОСТ 15001-89 должны соответствовать требованиям технического задания и стандартов на данный вид продукции. ГОСТ23118-99 «Конструкции стальные строительные» (общие технические условия) распределяются на стальные строительные конструкции, предназначенные для применения в любых климатических районах и устанавливает общие требования к этим конструкциям. Этот ГОСТ четко определяет требования к материалам строительной конструкции в соответствии с разработанным СНиП II-23-81 п.2 этих правил четко регламентирует применение материал в зависимости от степени ответственности конструкции зданий и сооружений, а также от условий их эксплуатации и все конструкции разделяются на 4 группы. Стали для стальных конструкции зданий и сооружений следует применить по табл.50 указанных правил. Стали для конструкции возводимых в климатических районах , но эксплуатируемых в отапливаемых помещениях, следует принимать как для климатического района  согласно табл.50 (СНиП II-23-81) за исключением С245 и С275 для конструкции группы3.

В соответствии с условиями, указанными в задании и нагрузки определяем для стойки группу стали 3 С275.По приложению 1 ГОСТа 27772-88 определяем соответствующую строительной марку стали-ВСт3пс,марку низкоуглеродистой стали. По ГОСТу 380-2005

Определяем требования к химическому составу стали и определяем эквивалентность углерода

-учитывая, если их концентрация превышает следующих значений

Cu0,5%

P0,05%

=++++0+0++=0,35%-хорошая

ВСт3пс-углеродистая сталь

массовая доля химических элементов

По ГОСТу 535-2005 назначаются технические условия согласно п.6,7,8,9:

прокат изготавливают в соответствии с требованиями настоящего стандарта по техническому регламенту, утверждено в установленном порядке

химический состав стали должен соответствовать ГОСТ535-2005

по требованию потребителя прокат изготавливается с гарантией свариваемости. Углерод эквивалентности не должен превышать 0,45%

механический свойства проката при растяжении,а также условия испытуемой на изгиб в холодном состоянии должны соответствовать нормам.

расслоение проката не допускается

прокат должен быть обрезан.

при порезе проката в холодном состоянии на поверхность реза(торца) допускаются волнистость и сколы, не выводящие днищу профиля за номинальный размер и предельные отклонения по длине.

по требованию потребителя заусенцы должны быть удалены

Сборку сварных конструкций в единичном и мелкосерийном производстве можно производить по разметке с применением простейших универсальных приспособлений (струбцин, скоб с клиньями), с последующей прихваткой с использованием того же способа сварки, что и при выполнении сварных швов.

В условиях серийного производства сборка под сварку производится на универсальных плитах с пазами, снабжёнными упорами, фиксаторами с

различными зажимами. На универсальных плитах сборку следует вести только в тех случаях, когда в проекте заданы однотипные, но различные по габаритам сварные конструкции. При помощи шаблонов можно собрать простые сварные конструкции.

Кроме того, сборочные приспособления обеспечивают сокращение длительности сборки и повышение производительности труда, облегчение условий труда, повышение точности работ и улучшение качества готовой сварной конструкции.

Выбор того или иного способа сварки зависят от следующих факторов:

толщины свариваемого материала;

протяжённости сварных швов;

требований к качеству выпускаемой продукции;

химического состава металла;

предусматриваемой производительности;

себестоимости 1 кг наплавленного металла;

Ориентировочно тип производства можно определить в зависимости от объема выпуска и массой изготовляемой изделии по данным приведенным в таблице годового объема выпуска детали и массой этих деталей.

Таблица 1- Годовой объем выпуска детали

При годовой программе 5000шт/год (0,5тыс.шт) выпуска конструкции типа «Конструкция кабельная» и массы конструкции 19,6 кг ориентировочно определяется тип производства- серийное производство.

. Технологическая часть

.1 Заготовительная операция

Для изготовления кабельной конструкции применяются следующие операции: очистка, гибка, резка, вырубка, подготовка кромок под сварные швы.

Выбор методов получения заготовки имеет целью установление рациональных способов и последовательных рабочих операций по изготовлению деталей входящих в заданную сварную конструкцию. От степени совершенства метода получения заготовки и деталей в значительной степени зависит расход металла, количество операций и их трудоемкость себестоимости процесса изготовление деталей и изделия в целом. На выбор способа получения заготовок и деталей изделия в целом влияют следующие факторы: марка материала, его физико-механические свойства, размеры и конструктивные формы детали, тип производства, объем выпуска продукции, характер применяемого оборудования.

Наиболее употребительные способы осуществления заготовительной операции:

Первичная обработка материала. После поступления основных материалов в заготовительном отделении цеха металлы подвергаются предварительной обработке. Операциями такой первичной обработки являются: правка материалов, вырезка заготовок, производимая для облегчения транспортировки и дальнейших операций по изготовлению деталей. Литые, кованые и штампованные заготовки обычно поступают на сварку в готовом виде, не требующем дополнительных операций. По-другому обстоит дело с деталями из проката. После подбора металла по размерам и маркам стали приходится выполнять следующие операции: правку, разметку, резку, обработку кромок, очистку под сварку. Листовой прокат требует правки в том случае, если металлургический завод поставляет его в неправленном виде, а так же если деформации возникли при транспортировании.

Разметка либо наметка. Прежде, чем подступить к выполнению рабочих операций, изменяющих форму и очертание исходного материала, в большинстве случаев необходимо этот металл разметить. Разметка представляет собой нанесение на металл конфигурации изготавливаемых деталей в натуральную величину. Основной целью этой операции служит обеспечение точных, в соответствии с чертежами, размеров вырезаемых из металла деталей. В качестве оборудования используются разметочные плиты и столы. Средствами для разметки служат разного рода мерительные и чертежные инструменты.

Вместо разметки в серийном и массовом производстве применяют наметку посредствам плоских шаблонов. Необходимость разметки либо наметки отпадает в тех случаях, когда последующей операцией является газопламенная резка по контуру или механическая резка металла по упору, либо получение заготовок на портальных установках с программным управлением

Очистка. Для очистки проката, деталей и сварных узлов применяют механические и химические методы. Удаление загрязнений, ржавчины и окалины производят с помощью дробеструйных и дробеметных аппаратов;

используют зачистные станки, рабочим органом которых являются металлические щетки, иглофрезы, шлифовальные круги и ленты. При дробеструйной и дробеметной очистке применяют чугунную или стальную дробь размером 0,7...4 мм в зависимости от толщины металла. В дробеструйных аппаратах дробь выбрасывается на очищаемую поверхность через сопло сжатым воздухом. В дробеметных аппаратах дробь выбрасывается лопатками ротора (производительность выше и очистка обходится дешевле, однако происходит быстрый износ лопаток).

Дробеструйную и дробеметную очистку осуществляют в камерах. Через такую камеру лист проходит в вертикальном положении и очищается одновременно с двух сторон, как показано на рис. 5 Скорость движения очищаемого листа составляет несколько метров в минуту. Беспыльные дробеструйные аппараты позволяют обходиться без камер, но они менее производительны, их применяют в мелкосерийном производстве, а также для очистки крупногабаритных сварных узлов, которые не помещаются в камере.