Помощь студентам в учебе
Технология сборки и сварки кронштейна переднего сиденья легкового автомобиля
|
Аннотация 2
Введение 6
1 Анализ состояния вопроса 9
1.1 Описание и анализ конструкции изделия 9
1.2 Сведения о материале изделия 11
1.3 Описание операция базового технологического процесса сборки и сварки изделия 13
1.4 Анализ схем применения промышленных роботов в производстве 18
1.5 Задачи выпускной квалификационной работы 22
2 Проектная технология сборки и сварки изделия 23
2.1 Описание средства автоматизации 23
2.2 Описание сварочной машины 25
2.3 Роботизированный технологический комплекс 29
2.4 Операции технологического процесса 31
3 Безопасность и экологичность предлагаемых технических решений 36
3.1 Технологическая характеристика объекта 36
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических решений 37
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 38
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 39
3.5 Обеспечение экологической безопасности технологического объекта 41
3.6 Заключение по разделу 42
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений 43
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов 43
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 46
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки 50
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому и проектному вариантам 57
4.6 Расчётное определение показателей экономической эффективности предлагаемых решений 61
Заключение по экономическому разделу 64
Заключение 65
Список используемой литературы 66
Введение 6
1 Анализ состояния вопроса 9
1.1 Описание и анализ конструкции изделия 9
1.2 Сведения о материале изделия 11
1.3 Описание операция базового технологического процесса сборки и сварки изделия 13
1.4 Анализ схем применения промышленных роботов в производстве 18
1.5 Задачи выпускной квалификационной работы 22
2 Проектная технология сборки и сварки изделия 23
2.1 Описание средства автоматизации 23
2.2 Описание сварочной машины 25
2.3 Роботизированный технологический комплекс 29
2.4 Операции технологического процесса 31
3 Безопасность и экологичность предлагаемых технических решений 36
3.1 Технологическая характеристика объекта 36
3.2 Профессиональные риски при реализации предложенных технических решений 37
3.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 38
3.4 Обеспечение пожарной безопасности 39
3.5 Обеспечение экологической безопасности технологического объекта 41
3.6 Заключение по разделу 42
4 Экономическая эффективность предлагаемых технологических решений 43
4.1 Вводная информация для выполнения экономических расчётов 43
4.2 Расчёт фонда времени работы оборудования 43
4.3 Расчет штучного времени 46
4.4 Расчет заводской себестоимости вариантов технологии сварки 50
4.5 Размер капитальных затрат реализации операций по базовому и проектному вариантам 57
4.6 Расчётное определение показателей экономической эффективности предлагаемых решений 61
Заключение по экономическому разделу 64
Заключение 65
Список используемой литературы 66
Контактная сварка получила широкое распространение в различных областях отечественной и мировой промышленности. Это объясняется возможностью автоматизации и механизации основных и вспомогательных операций. Также контактная сварка обладает высокой производительностью.
При получении соединений возможно возникновение большого числа дефектов, причинами появления которых можно признать несовершенство оборудования, неправильное выполнение сборочных и подготовительных операций. Чтобы при контактной сварке получить соединение надлежащего качества, следует добиться образования зоны взаимного расплавления, которая должна быть общей для свариваемых деталей [1, 2]. Размеры получаемой зоны (ядра сварной точки) должны соответствовать заданным согласно ГОСТ 15878-79. В этом случае обеспечивается достаточная прочность соединения.
Быстрое изменение конструкции свариваемого изделия (а иногда и пробные выпуски), присущие современному автомобильному производству, требуют обеспечения максимальной гибкости производства без доработки его основных компонентов. Наиболее оптимальным с этой точки зрения является использование ручного труда сварщика, который обеспечивает максимальную универсальность. Однако спецификой современного производства является резкое подорожание ручного труда по сравнению с другими способами производства и повышение его интенсивности. Это делает экономически и технологически нецелесообразным применение ручного труда квалифицированного сварщика на любой стадии производства.
Сложность в автоматизации сварки представляют изделия, включающие в себя соединения, выполняемые несколькими различными способами сварки, например, контактной и дуговой [3].
Применение серийно выпускаемых робототехнических комплексов (РТК) в автоматизированных системах управления дуговой сваркой позволяет повысить производительность и гарантировать необходимый уровень качества формирования сварных соединений. Поэтому разработки, направленные на поиск возможностей применения серийно изготавливаемых механических многозвенных манипуляторов сварочной горелки и изделия для реализации концепции безлюдных сварочных технологий являются актуальными. Сдерживающими факторами применения РТК являются недостаточная точность повторения сборочных операций под сварку соединений. Это приводит к возникновению переменной величины зазора между кромками стыка и переменной геометрии всего стыкового соединения. Также в процессе сварки появляются дополнительные смещения в изделии, вызванные тепловыми деформациями и структурными превращениями в сварном шве, что в итоге затрудняет получение качественного сварного соединения.
Проблеме создания систем адаптивного управления сваркой МИГ /МАГ в настоящее время уделяется большое внимание за рубежом [4, 5]. Однако в полной мере задача не решена.
Типовой деталью, содержащей соединения, выполненные с применением дуговой и контактной сваркой, является кронштейн переднего сиденья легкового автомобиля.
Наблюдаемый в настоящее время мировой финансовый кризис является системным и начинает перерастать в экономический кризис, что сопровождается дальнейшим обнищанием населения и снижением его покупательной способности. Так же необходимо учесть девальвацию рубля как национальной валюты, что делает сверхдорогими импортные товары. Вот почему первоочередной задачей является «задача замещения», которая предусматривает замещение дорогих товаров их отечественными аналогами.
Усовершенствование технологии сварки деталей в массовом производстве, таком как автомобильная промышленность всегда актуально. Снижение себестоимости автомобиля и трудоемкости его изготовления складываются из соответствующего снижения себестоимости и трудоемкости изготовления его частей. Поэтому необходимо добиваться максимального уменьшения затрат на изготовление каждой детали, каждого узла автомобиля с одновременным сохранением и улучшением качества и условий труда, что ведет к увеличению конкурентоспособности готового изделия на внутреннем и внешнем рынках и приносит прибыль предприятию.
Быстрое изменение конструкции свариваемого изделия (а иногда и пробные выпуски), присущие современному автомобилестроению, требуют обеспечения достаточной гибкости производства, позволяющей в максимально сжатые сроки обеспечивать изготовление новой продукции без доработки основных компонентов таких систем. Наиболее оптимальным с этой точки зрения является использование ручного труда сварщика, что обеспечивает возможность быстрой перенастройки на выпуск новых деталей. Однако резкое подорожание ручного труда, его малая производительность, а так же связанные с ним социальные обязательства перед работниками, делают такой способ производства экономически неэффективным по сравнению с другими способами производства. Поэтому весьма актуальной является цель выпускной квалификационной работы.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение качества и производительности на операции сборки-сварки кронштейна переднего сиденья бокового в сборе легкового автомобиля.
При получении соединений возможно возникновение большого числа дефектов, причинами появления которых можно признать несовершенство оборудования, неправильное выполнение сборочных и подготовительных операций. Чтобы при контактной сварке получить соединение надлежащего качества, следует добиться образования зоны взаимного расплавления, которая должна быть общей для свариваемых деталей [1, 2]. Размеры получаемой зоны (ядра сварной точки) должны соответствовать заданным согласно ГОСТ 15878-79. В этом случае обеспечивается достаточная прочность соединения.
Быстрое изменение конструкции свариваемого изделия (а иногда и пробные выпуски), присущие современному автомобильному производству, требуют обеспечения максимальной гибкости производства без доработки его основных компонентов. Наиболее оптимальным с этой точки зрения является использование ручного труда сварщика, который обеспечивает максимальную универсальность. Однако спецификой современного производства является резкое подорожание ручного труда по сравнению с другими способами производства и повышение его интенсивности. Это делает экономически и технологически нецелесообразным применение ручного труда квалифицированного сварщика на любой стадии производства.
Сложность в автоматизации сварки представляют изделия, включающие в себя соединения, выполняемые несколькими различными способами сварки, например, контактной и дуговой [3].
Применение серийно выпускаемых робототехнических комплексов (РТК) в автоматизированных системах управления дуговой сваркой позволяет повысить производительность и гарантировать необходимый уровень качества формирования сварных соединений. Поэтому разработки, направленные на поиск возможностей применения серийно изготавливаемых механических многозвенных манипуляторов сварочной горелки и изделия для реализации концепции безлюдных сварочных технологий являются актуальными. Сдерживающими факторами применения РТК являются недостаточная точность повторения сборочных операций под сварку соединений. Это приводит к возникновению переменной величины зазора между кромками стыка и переменной геометрии всего стыкового соединения. Также в процессе сварки появляются дополнительные смещения в изделии, вызванные тепловыми деформациями и структурными превращениями в сварном шве, что в итоге затрудняет получение качественного сварного соединения.
Проблеме создания систем адаптивного управления сваркой МИГ /МАГ в настоящее время уделяется большое внимание за рубежом [4, 5]. Однако в полной мере задача не решена.
Типовой деталью, содержащей соединения, выполненные с применением дуговой и контактной сваркой, является кронштейн переднего сиденья легкового автомобиля.
Наблюдаемый в настоящее время мировой финансовый кризис является системным и начинает перерастать в экономический кризис, что сопровождается дальнейшим обнищанием населения и снижением его покупательной способности. Так же необходимо учесть девальвацию рубля как национальной валюты, что делает сверхдорогими импортные товары. Вот почему первоочередной задачей является «задача замещения», которая предусматривает замещение дорогих товаров их отечественными аналогами.
Усовершенствование технологии сварки деталей в массовом производстве, таком как автомобильная промышленность всегда актуально. Снижение себестоимости автомобиля и трудоемкости его изготовления складываются из соответствующего снижения себестоимости и трудоемкости изготовления его частей. Поэтому необходимо добиваться максимального уменьшения затрат на изготовление каждой детали, каждого узла автомобиля с одновременным сохранением и улучшением качества и условий труда, что ведет к увеличению конкурентоспособности готового изделия на внутреннем и внешнем рынках и приносит прибыль предприятию.
Быстрое изменение конструкции свариваемого изделия (а иногда и пробные выпуски), присущие современному автомобилестроению, требуют обеспечения достаточной гибкости производства, позволяющей в максимально сжатые сроки обеспечивать изготовление новой продукции без доработки основных компонентов таких систем. Наиболее оптимальным с этой точки зрения является использование ручного труда сварщика, что обеспечивает возможность быстрой перенастройки на выпуск новых деталей. Однако резкое подорожание ручного труда, его малая производительность, а так же связанные с ним социальные обязательства перед работниками, делают такой способ производства экономически неэффективным по сравнению с другими способами производства. Поэтому весьма актуальной является цель выпускной квалификационной работы.
Цель выпускной квалификационной работы - повышение качества и производительности на операции сборки-сварки кронштейна переднего сиденья бокового в сборе легкового автомобиля.
В работе поставлена цель - повышение качества и производительности на операции сборки-сварки кронштейна переднего сиденья бокового в сборе легкового автомобиля.
Контактная сварка с применением подвесных варочных клещей, применяемая в качестве базовой технологии, сопровождается значительными затратами рабочего времени и дефектов, исправление которых требует дополнительных затрат времени, электрической энергии и сварочных материалов.
На основании выполненного анализа состояния вопроса были сформулированы и решены задачи выпускной квалификационной работы: 1) составить технологию автоматизированной контактной и дуговой сварки детали; 2) предложить средства автоматизации технологии (промышленный робот, программируемые сварочные позиционеры); 3) произвести планировку роботизированного технологического комплекса для сборки- сварки и составить циклограмму его работы; 4) произвести анализ опасных и вредных производственных факторов, сопровождающих предложенную технологию и предусмотреть меры защиты от них.
Выполнен анализ проектной технологии ремонтной сварки на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 4,2 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.
Контактная сварка с применением подвесных варочных клещей, применяемая в качестве базовой технологии, сопровождается значительными затратами рабочего времени и дефектов, исправление которых требует дополнительных затрат времени, электрической энергии и сварочных материалов.
На основании выполненного анализа состояния вопроса были сформулированы и решены задачи выпускной квалификационной работы: 1) составить технологию автоматизированной контактной и дуговой сварки детали; 2) предложить средства автоматизации технологии (промышленный робот, программируемые сварочные позиционеры); 3) произвести планировку роботизированного технологического комплекса для сборки- сварки и составить циклограмму его работы; 4) произвести анализ опасных и вредных производственных факторов, сопровождающих предложенную технологию и предусмотреть меры защиты от них.
Выполнен анализ проектной технологии ремонтной сварки на предмет наличия опасных и вредных производственных факторов.
Рассчитанный годовой экономический эффект с учетом капитальных вложений составляет 4,2 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.
