Введение 3
1 Состояние вопроса на сегодняшний день 5
1.1 Конструкция кузова современного автомобиля 5
1.2 Обзор применяемых сталей 10
1.3 Анализ возможных способов соединения деталей и сварки 13
1.4 Особенности лазерной сварки 39
2 Исследование производственного цикла предприятия 42
3 Выбор оборудования для каждой операции всего технологического
процесса 52
4 Экономическое обоснование 65
4.1 Определение капиталообразующих инвестиций 65
4.2 Определение себестоимости изготовления металлоконструкций 73
4.3 Расчет основных показателей сравнительной эффективности 84
Заключение 89
Список использованной литературы
Лазерные технологии широко используются в автомобильном машиностроении. Однако на настоящий момент российские автомобильные концерны отстают от мировой практики использования лазерных технологий. Очевидно, что внедрение новых технологических процессов в поточное производство связано с изменениями в проектной документации и в дизайне автомобиля, а также с применением новых конструкционных материалов и проведением огромного количества испытаний и согласований. Именно поэтому мировые и российские автомобильные концерны не имеют возможности быстро внедрять новые технологии в производство.
В автомобильной промышленности лазеры используют на стадии раскроя заготовки, а также для маркировки деталей, сварки и пайки. Первые два процесса получили распространение на российском автомобильном производстве. Технологии лазерной пайки и сварки остаются на стадии изучения и проработки. Производители автомобилей Volvo, Volkswagen, Audi широко используют лазерные технологии в производстве кузовов автомобилей. Как утверждает производитель Volkswagen : « Лазерная сварка - основа превосходного качества кузова. Volkswagen не монополист лазерных технологий в производстве кузовов. Пайка и сварка используются в моделях как европейский, так и на азиатских и американских марок. Заслуга Фольксвагена — в широком применении лазерных технологий в производстве массовых автомобилей, таких как Volkswagen Polo, Golf или Skoda Rapid.
Лазерная сварка имеет неоспоримые преимущества перед другими видами сварки. Во-первых, высокую производительность и низкую трудоемкость, что особенно важно при потоковом производстве. . Во-вторых, возможность сварки сталей и сплавов с получением качественного сварного соединения. В-третьих, незначительный, по сравнению с другими способами сварки нагрев деталей и малые деформации (в 3 - 5 раз ниже, чем при на пример, дуговой сварке). В основном лазерную сварку используют для внутренних соединений.
Однако данный способ соединения имеет и свои недостатки, к основным можно отнести то что лазерная сварка - это чисто заводская технология, с достаточно дорогим оборудованием и повышенным требованием к сборке и подгонке деталей перед сваркой.
Качественно изготовленный кузов - это основная структура автомобиля, обеспечивающая безопасность, эксплуатационную надежность, неизменную геометрию и привлекательный внешний вид автомобиля. Всего этого в настоящее время можно добиться, используя лазерные технологии на производстве.
Поэтому магистерская диссертация посвящена процессу лазерной сварки, и основной ее целью является обоснование внедрения лазерной сварки в производство автомобилей, улучшение качества сварных соединений с помощью лазерной сварки и сокращения финансовых и временных затрат при изготовлении кузова автомобиля.
Для достижения этих целей в работе проведено подробное исследование лазерной сварки перед другими способами сварки. Разработан технологический процесс для лазерной сварки, а также, была проведена выборка оборудование для полного цикла производства кузова автомобиля.
В представленной работе была исследована технология лазерной сварки.
При разработке технологии лазерной сварки были решены следующие задачи:
• проведен анализ режимов, оборудования и технологий лазерной сварки;
• подобран и обоснован способ лазерной сварки;
• проведены необходимые расчеты режимов сварки;
• выбрано и обосновано сборочное и сварочное оборудование.
• посчитаны технико-экономические показатели проекта.
В современном автомобилестроении всё чаще применяются лазерные технологии для соединения различных узлов, ведь это высокопроизводительный способ, который обеспечивает хорошее качество. Исходя из этого, а также из выбранной темы магистерской диссертации «Лазерная сварка применяемая при изготовлении кузовов автомобилей», основной ее целью является обоснование внедрения лазерной сварки в производство автомобилей, улучшение качества сварных соединений с помощью лазерной сварки и сокращения финансовых и временных затрат при изготовлении кузова автомобиля.
Для достижения этих целей в работе проведено подробное исследование лазерной сварки перед другими способами сварки. Разработан технологический процесс для лазерной сварки и выбрано оборудование для полного цикла производства кузова автомобиля.
Предложенный в проекте технологический способ сварки металлоизделия эффективен, прежде всего, в сфере эксплуатации за счет повышения долговечности сварных соединений конструкции металлоизделия.
В сфере производства изделия экономия по себестоимости обеспечена лишь за счет сокращения доли общепроизводственных и общехозяйственных расходов в удельной себестоимости металлоизделия, поскольку эти затраты, оставаясь неизменными в целом по предприятию, списываются на себестоимость изделий пропорционально заработной плате производственных рабочих, численность которых в проектируемом варианте сократилась на 2 человека.
