Анализ технических требований сварной конструкции

Механизировано-ручные машины разделяются по виду привода на пневматические  и электрические, по назначению – на шлифовальные, зачистные, рубильные и фрезерные и по конструкции – на прямые, угловые и торцевые.

В качестве механического  сварочного оборудования для механической обработки данной сварочной конструкции выбираем: машина шлифовальная пневматическая ИП-2014 БТУ 22-166-13-88; круг шлифовальный ПП 150х25х32-14А ГОСТ 124013-97.

Комплексная механизация  и автоматизация производства немыслимы  без наличия системы транспортирующих устройств, исключающей или сводящей до минимума использование живого труда.

Эффективное использование  транспортирующих устройств достигается, когда они соответствуют характеру  производства, типу выпускаемых изделий, их  изделий, их размерам, массе и  др.

В серийном производстве транспортирование заготовок, деталей, узлов и готовых изделий осуществляют главным образом с помощью мостовых кранов, автопогрузчиков и самоходных тележек. Механизацию закрепления и освобождения листовых элементов при использовании кранов обеспечивают применением специализированных захватов стропами.

Транспортируют  данную конструкцию с помощью  мостового крана Q = 2,5 т, захватывают стропами 2СК ГОСТ 25573-82.

2.9 Расчет технических  норм времени на сварочные  операции

При нормировании сварочных работ необходимо учитывать виды сварки, способствующие выявлению особенностей определения основного и вспомогательного времени, а следовательно, и норм времени.

Расчет норм при электросварке  начинается с расчета основного  времени, которым является время плавления металла электрода при образовании сварного шва, т.е. время непосредственного горения дуги. Оно зависит от скорости наплавки и количества металла, необходимого для образования сварного шва, а это в свою очередь зависит  от длины шва и площади поперечного сечения наплавленного металла. Скорость наплавления электродной проволоки зависит от силы и рода тока.

В зависимости  от вида сварки изменяется сила и плотность  сварочного тока, различаются площади  поперечного сечения наплавленного  металла швов, что оказывает существенное влияние на величину основного времени.

 

  Таблица 10. Длина сварных швов

Тип шва	Длина шва L, м
Т1	1,7
С2	0,56
Н1	2,0

 

Исходные данные:

тип шва –  Т1 и Н1;

толщина металла  – 3 мм;

диаметр сварочной  проволоки – 1,2 мм;

длина шва – 3,7 м;

условие выполнения работы – стационарное;

количество  изделий – одно;

работа –  простая;

положение шва  – нижнее.

 

Таблица 11. Технические нормы времени

№ пози- ции	Наименование  работы и тип производства	№ карты и  позиции	Время, мин	Значение коэффициента
	Установка и  снятие изделия вручную	К82, 13б	0,86
	Сварка	К6, 5в	2,7
	Зачистка околошовной  зоны от брызг	К75, 5а	0,51
	Осмотр и  промер шва	К70, 1б	0,30
	Тип производства – серийное	–	–	1,1
	Подготовительно-заключительное время	К86, 6в	14

 

Штучное время  определяется по формуле:

 

Тшт = (Тнш L + Тви) · К_1-n ,

 

где Тнш норма  штучного времени, мин;

       L – длина шва, м;

       Тви – время на изготовление  детали, мин;

   К_1-n  – поправочный коэффициент на изменение условий работы.

      Принятые числовые значения:

Тнш  = 2,7 мин;

        L = 3,7 м;

Тви = 0,51 мин + 0,30 мин  = 0,81 мин;

К_1-n  = 1,1.

Решение:

 

Тшт = ((2,7+0,81) · 3,7 + 0,86) · 1,1 = 17,6 мин.

Исходные данные:

тип шва –  С2;

толщина металла  – 3 мм;

диаметр сварочной  проволоки – 1,2;

длина шва – 0,56 м;

условие выполнения работы – стационарное;

количество  изделий – одно;

работа –  простая;

положение шва  – нижнее.

 

   Таблица  12. Технические  нормы времени

№ пози-ции	Наименование  работы и тип производства	№ карты и  позиции	Время, мин	Значение коэффициента
1	Установка и  снятие изделия вручную	К82,13б	0,86
2	Сварка	К1, 14в	3,5
3	Зачистка околошовной  зоны от брызг	К75, 9а	0,26
4	Осмотр и  промер шва	К70, 1б	0,20
5	Тип производства – серийное	–	–	1,1
6	Подготовительно-заключительное время	К86, 6в	14

 

Штучное время  определяется по формуле:

 

Тшт = (Тнш L + Тви) · К_1-n ,

 

где Тнш норма  штучного времени, мин;

       L – длина шва, м;

      Тви – время на изготовление  детали, мин;

 К_1-n  – поправочный коэффициент на изменение условий работы.

Принятые числовые значения:

Тнш  = 3,5 мин;

        L = 0,56 м;

Тви = 0,26 мин + 0,20 мин = 0,46 мин;

К_1-n  = 1,1.

Решение:

 

Тшт = ((3,5+0,46) · 0,56 + 0,86) · 1,1 = 3,4 мин.

 

 

Тшт. общ.= ∑Тшт

 

 

Тшт. общ.=  17,6 + 3,4 = 21 мин

 

Норму времени  рассчитываем по формуле:

 

                                     Нвр = Тшт + Тпз/n,                              [8] стр.5 (11)

 

где Тпз –  подготовительно-заключительное время, мин;

       n – количество деталей, шт.

       Принятые числовые значения:

Тпз.. = 14 мин;

n = 1 шт;

Решение:

 

                                     Нвр = 21 + 14/1 =35 мин.

 

2.10 Расчет норм расхода вспомогательных материалов

Норма расхода вспомогательных, необходимых  для изготовления изделия в соответствии с проектом  

 

                                     Н_пр=G_прхL ,                                      [12] стр. 25 (12)

 

                                      G_пр =К_р х m_н                                               [12] стр. 25 (13)

     

где, G_пр –удельная норма расхода сварочной проволоки на один метр шва, кг/м

Принятые числовые значения:

К_р =1,15

                                      m_н =p х F_c х 10^-3                                                     [12] стр. 25 (14)

где p- плотность наплавленного металла, г/см²;

Принятые числовые значения:

       p=7,8г/см²

 

 Определяем массу наплавленного металла для швов Т1,и Н1 на 1м шва

 

m_н =7,8 х 6,2 х 10^-3 =0,0483 кг.

           

Определяем массу  наплавленного металла для шва  С2 на 1м шва

 

m_н =7,8 х 10,3 х 10^-3 =0,0803 кг.

 

Решение:

 

            Н_пр =1,15 х (0,0483х (0,56+1,7+ 2,0)+ 0,0803х0,6)=0,29 кг

 

Расчет защитного  газа рассчитывается по формуле:

 

                                     Н_г=Q_гL+Q_доп                          [12] стр. 25 (15)

 

где, Q_г –удельная норма расхода газа на один метр шва

Q_доп –дополнительный расход газа на подготовительные операции, продувку газовых коммуникаций перед сваркой, защиту электродной проволоки и остывания металла шва после сварки, настройку режимов сварки

 

                                Q_г=q_p T_o                                                   [12] стр. 25 (16)

 

 где   q_p –оптимальный расход газа, л/мин

         T_o –время сварки на один метр шва,

Приняты числовые значения символов:

          T_o – 2,8 мин

При q_p =7,25 л/мин

Решение:

 

                                        Q_г=7,25 х 2,8= 20,3 л/мин

 

 

Дополнительный расход газа определяется по следующей формуле:

 

                                         Q_доп = q_г*t_п.з                                                            [12] стр. 25 (17)

 

где, q_г – удельный расход газа, л/мин:

         t_п.з- подготовительно – заключительное время, мин.

Принятые числовые значения символов:

                 q_г = 14,28 л/мин;

          t_пз = 3 мин.

Решение:

 

                                          Q_доп   =14,28*3=42,84 л

 

Тогда общий расход газа будет равен:

 

                                                    Н_г= Q_гхL+ Q_доп                                                    

 

Решение:

 

  Н_г= 20,3 х (0,56+1,7+2,0+0,6 )+42,84=129,3 л =( 129,3 л)/(509 л/кг)=0,26 кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Конструкторский раздел

3.1 Расчет и конструирование сборочно-сварочной оснастки

Проектирование  специальной сборочно-сварочной  оснастки ведется на основании технических  заданий, разработанных в соответствии с технологическим процессом  сборки-сварки «Борт боковой 9334».

 В техническом задании указываются: наименование оборудования; количество заказываемого оборудования; технические характеристики; производительность; режим работы; коэффициент загрузки оборудования; способ и вид загрузки; способ и вид разгрузки; требования техники безопасности, пожарной безопасности, промсанитарии.

При сборке-сварке сварных конструкций широко используется разнообразные сборочные и сварочно-сборочные  приспособления. Тип приспособления определяется серийностью производства и степенью сложности конструкции. Так как производства автобусов является серийным, то для сборки-сварки необходимо использовать специализированный сборочно-сварочный стенд.

При проектировании сварных конструкций, выбором материалов и конструктивным решением необходимо обеспечить: качество, удобство и простоту их изготовления любыми способами сварки при различных режимах, применение высокопроизводительных способов сварки.

Автоматизацию и механизацию максимального  числа операций технологического процесса, низкую себестоимость процесса сварки за счет экономии сварочных материалов, повышение производительности и высокого уровня механизации, сведение к минимуму  искажений формы, вызываемых тепловыми и механическими воздействиями при сварке.

Конструкция сварных узлов должна обеспечить: максимальную возможность выполнения сварки в сварочных приспособлениях и на конвейерах в нижнем положении, свободный доступ к лицевой, и обратной сторонам шва, проведения при необходимости подогрева, и последующий термической и механической обработки.

Для уменьшения деформации при сварке в конструкциях сварных узлов необходимо предусмотреть: симметричное расположение швов и ребер  жесткости, применение стыковых соединений, уменьшение суммарной длины сварных  швов и их сечения, минимальное использование накладок и косынок, расположение сварных швов на участках, не подверженных значительным пластическим деформациям при предыдущих технологических операциях.

Допуски на размеры  сопрягаемых материалов деталей  без подгонки их по месту и соблюдение в стыках соединяемых элементов зазоров, предусмотренных стандартами, ссылка на которые в зависимости от вида сварки, дана в его условном обозначении на чертежах.

Проектирование  приспособления для сборки-сварки должно начинаться с разработки принципиальной схемы, которая оформляется в виде простого чертежа свариваемого изделия, на котором в виде условного обозначения указаны места и способы фиксирования и закрепления всех деталей.

Правильно  спроектированное и изготовленное приспособление должно отвечать следующим требованием: быть удобным в эксплуатации,  обеспечивать быструю установку элементов и съем сварной конструкции, обеспечить проектные размеры изделия, иметь невысокую стоимость, удовлетворять требованием техники безопасности при выполнении сборочных и сварочных работ.

Схему сборки сварки и базирование узла следует, спроектировать таким образом, чтобы иметь возможность  сборки и сварки всех элементов.

Основные конструктивные элементы приспособления это рама, которая устанавливается на стойке.

Рама имеет П-образную конструкцию для удобства работы сварщиков. Так же приспособление оснащают прижимами, которые необходимы для фиксации при сборке и сварке. Прижимы могут быть ручными и пневматическими.

Взаимное расположение деталей, соблюдение конструктивных и технологических размеров обеспечивается опорами и упорами.

Поверхность, на которую укладываются детали и заготовки  является рабочей. Опоры и упоры  изготавливают из стали 45 и подвергают закалке.

Для получения  требуемой конфигурации изделия на раму устанавливают сварные опоры, к которым так же крепят прижимы.

Работа прижима заключается  в следующем: после  установки  трубы по опорам стенда, подымают ручку  вверх, которая через серьгу давит  на рычаг, который опускается и через  болт передает усилие на трубу. Необходимый ход и усилие прижима регулируют болтом.