Введение 6
1 Анализ состояния вопроса 8
1.1 Описание детали 8
1.2 Сведения о материале изделия 10
1.3. Технология сборки и сварки изделия 12
1.4 Задачи выпускной квалификационной работы 20
2 Повышение энергоэффективности контактной
точечной сварки 21
2.1 Оптимизация технологии контактной сварки
с использованием современных достижений САПР 21
2.2 Обзор компьютерных программ 23
2.3 Выбор режимов контактной точечной сварки 28
2.4 Моделирование формирования ядра сварной точки 31
3 Безопасность и экологичность предлагаемых
технических решений 35
3.1 Технологическая характеристика объекта 35
3.2 Профессиональные риски при реализации
предложенных технических решений 36
3.3 Методы и средства снижения
профессиональных рисков 37
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 38
3.5 Обеспечение экологической безопасности
технологического объекта 40
3.6 Заключение по разделу 41
4 Экономическая эффективность предлагаемых
технологических решений 42
4.1 Вводная информация для выполнения
экономических расчётов 42
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 45
4.3 Расчет штучного времени 49
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов
технологии сварки 50
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций
по базовому и проектному вариантам 56
4.6 Расчётное определение показателей экономической
эффективности предлагаемых решений 61
Заключение по экономическому разделу 63
Заключение 64
Список используемой литературы 65
Широкое применение контактной точечной сварки в различных областях промышленности обусловлено высокой степенью ее механизации, роботизации, автоматизации и, как следствие, высокой производительностью. В сварном точечном соединении возможно возникновение различных дефектов, причинами которых являются несовершенство оборудования для КТС, сборочные, подготовительные операции и др. Необходимым условием, выполнение которого обеспечивает формирование сварного соединения надлежащего качества, является получение общей зоны расплавления с заданными размерами. Это в свою очередь обеспечит получение требуемых эксплуатационных свойство -в частности, прочность соединения [1]. Размер этой зоны при точечной сварке определяется диаметром литого ядра и регламентируется ГОСТ 15878-79 «Контактная сварка. Соединения сварные. Конструктивные элементы и размеры».
Основными дефектами КТС можно назвать непровар, выплеск, трещины, раковины и отклонение геометрических параметров сварного соединения [2]. Непровар является одним из самых опасных дефектов и может проявляться в виде полного отсутствия или уменьшения геометрических размеров ядра сварной точки. Это может наблюдаться при недостаточном вложении энергии в сварное соединение, неправильном протекании основных процессов формирования соединения (пластическая деформация, плавление и перемешивание металла), чему в значительной мере способствует частичное или полное сохранение оксидной пленки или плакирующего слоя между деталями.
Количество дефектов, которые допускаются без исправления или подлежат исправлению, определяется ответственностью сварного узла и регламентированы соответствующими техническими условиями.
Значительно снизить количество дефектов и вероятность их появления позволяет контроль режимов работы оборудования (электрических и механических) и управление процессом КТС [3].
Одним из главных вопросов технологии контактной сварки остаётся обеспечение стабильности качества в условиях массового производства. Современные достижения в области управления сварочными процессами позволили частично или полностью компенсировать влияние возмущающих факторов, что существенно повысило стабильность качества получаемых сварных соединений [3, 13, 14, 15]. Принятые параметры режима контактной сварки обеспечивают получение гарантированного объёма расплавления при формировании ядра сварной точки без возможностей современной аппаратуры управления. Оптимизация параметров режима сварки и повышение её энергоэффективности может быть выполнено на основе современных достижений в области САПР, моделированием формирования сварного соединения.
Современный уровень развития мировой промышленности и российской промышленности может быть охарактеризован ростом роли технологий, направленных на информационную поддержку жизненного цикла изделий, что является средством, повышающим конкурентоспособность современного предприятия. В настоящий момент российские производители сварных конструкций должны решить задачу повышения качества изделий, применяя этих технологий. Применительно к сварочному производству решение поставленных задач может быть осложнено недостаточным развитием такого важного элемента, как системы автоматизированного проектирования технологии (САПР) [4, 5].
Таким образом, актуальна цель выпускной квалификационной работы - повышение качества разработки технологической документации по обеспечению технологического процесса контактной сварки за счёт автоматизированной оптимизации параметров режима контактной сварки.
В работе поставлена цель - повышение качества разработки технологической документации по обеспечению технологического процесса контактной сварки за счёт автоматизированной оптимизации параметров режима контактной сварки.
Параметры режима контактной точечной сварки были заданы несколько десятилетий назад, когда при сварке использовались регуляторы без возможности компенсации возмущений (колебания напряжения питающей сети, износ сварочных электродов, нестабильность усилия сварки).
На основании выполненного анализа состояния вопроса были сформулированы и решены задачи выпускной квалификационной работы:
1) выполнить обзор программ САПР, позволяющих моделировать формирование ядра сварной точки при контактной точечной сварке;
2) математическое моделирование формирования ядра сварной точки по сварке с применением параметров режима по базовой технологии;
3) оптимизация параметров режима сварки и повышение энергоэффективности контактной точечной сварки с применением достижений в области управления сварочными процессами;
4) математическое моделирование формирования ядра сварной точки по сварке с применением параметров режима по проектной технологии.
Выполнен анализ проектной технологии ремонтной сварки на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов. Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 2,8 млн. рублей. С учётом вышеизложенного можно сделать вывод о том, что поставленная цель выпускной квалификационной работы достигнута.
Полученные результаты выпускной квалификационной работы рекомендуются к использованию в производстве при изготовлении деталей кузова легкового автомобиля.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
