Технология и оборудование сварки балки крыши автомобиля LADA Granta
|
ВВЕДЕНИЕ 5
1 Современное состояние контактной точечной
сварки изделия и направления совершенствования
технологического процесса
1.1 Условия работы и описание конструкции
балки крыши автомобиля LADA Granta 8
1.2 Сведения о материале изделия 11
1.3 Операции базового технологического процесса сборки
и сварки 12
1.4 Анализ способов автоматизации контактной
сварки рассматриваемой детали 17
1.5 Задачи выпускной квалификационной работы 21
2 Проектная технология сборки-сварки изделия оборудование для её осуществления
2.1 Проектирование компоновочной схемы
многоэлектродной сварочной машины 22
2.2 Выбор параметров режима контактной точечной сварки 25
2.3 Проектирование электродов для контактной точечной
сварки 26
2.4 Электрическая схема многоэлектродной сварочной
машины 28
2.5 Схема пневматического привода сжатия 32
2.6 Система охлаждения многоэлектродной
сварочной машины 36
2.7 Описание многоэлектродной контактной
сварочной машины 38
2.8 Технологический процесс сборки-сварки 43
3 Безопасность и экологичность технического объекта
3.1 Технологическая характеристика объекта 45
3.2 Разработанные технические и организационные предложения
по уменьшению выявленных при анализе проектной технологии профессиональных рисков 47
3.3 Разработанные технические и организационные предложения
по обеспечению пожарной безопасности на участке сварки 48
3.4 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых
технических решений 49
3.5 Заключение по разделу 50
4 Оценка экономической эффективности выпускной квалификационной работы
4.1 Исходные данные для выполнения расчетов 51
4.2 Расчёт фонда времени 53
4.3 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся
операции технологического процесса 54
4.4 Расчет заводской себестоимости базового и проектного
вариантов технологии 57
4.5 Калькуляция заводской себестоимости базовой
и проектной технологии 61
4.6 Капитальные затраты по базовому и проектной технологиям 62
4.7 Показатели экономической эффективности
проектной технологии 64
4.8 Заключение по экономическому разделу 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
1 Современное состояние контактной точечной
сварки изделия и направления совершенствования
технологического процесса
1.1 Условия работы и описание конструкции
балки крыши автомобиля LADA Granta 8
1.2 Сведения о материале изделия 11
1.3 Операции базового технологического процесса сборки
и сварки 12
1.4 Анализ способов автоматизации контактной
сварки рассматриваемой детали 17
1.5 Задачи выпускной квалификационной работы 21
2 Проектная технология сборки-сварки изделия оборудование для её осуществления
2.1 Проектирование компоновочной схемы
многоэлектродной сварочной машины 22
2.2 Выбор параметров режима контактной точечной сварки 25
2.3 Проектирование электродов для контактной точечной
сварки 26
2.4 Электрическая схема многоэлектродной сварочной
машины 28
2.5 Схема пневматического привода сжатия 32
2.6 Система охлаждения многоэлектродной
сварочной машины 36
2.7 Описание многоэлектродной контактной
сварочной машины 38
2.8 Технологический процесс сборки-сварки 43
3 Безопасность и экологичность технического объекта
3.1 Технологическая характеристика объекта 45
3.2 Разработанные технические и организационные предложения
по уменьшению выявленных при анализе проектной технологии профессиональных рисков 47
3.3 Разработанные технические и организационные предложения
по обеспечению пожарной безопасности на участке сварки 48
3.4 Оценка безопасности для природной среды предлагаемых
технических решений 49
3.5 Заключение по разделу 50
4 Оценка экономической эффективности выпускной квалификационной работы
4.1 Исходные данные для выполнения расчетов 51
4.2 Расчёт фонда времени 53
4.3 Расчет нормы штучного времени на изменяющиеся
операции технологического процесса 54
4.4 Расчет заводской себестоимости базового и проектного
вариантов технологии 57
4.5 Калькуляция заводской себестоимости базовой
и проектной технологии 61
4.6 Капитальные затраты по базовому и проектной технологиям 62
4.7 Показатели экономической эффективности
проектной технологии 64
4.8 Заключение по экономическому разделу 65
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 67
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 68
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 контактной сварки, сборочные, подготовительные операции и др. Необходимым условием формирования качественного сварного соединения, выполненного с применением контактной сварки, является образование общей для соединяемых заготовок расплавления. Эта зона расплавления должна иметь заданные размеры, что в свою очередь позволяет обеспечить важнейшее эксплуатационное свойство - прочность точечного сварного 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 литого ядра, а также при частичном или полном сохранении оксидной пленки или плакирующего слоя в контакте деталь-деталь. Количество дефектов, которые могут быть допущены допускаемых без исправления, и количество дефектов, подлежащих исправлению, определяется ответственностью сварного узла и регламентировано соответствующими техническими условиями. Значительно снизить количество дефектов и вероятность их появления позволяет контроль режимов работы оборудования (электрических и механических) и управление процессом КТС [3].
Контактная точечная сварка благодаря простоте автоматизации, высоко производительности и хорошему внешнему виду сварных соединений получила широкое распространение при изготовлении кузовных деталей автомобиля. При этом сварка возможна одним из трёх способов организации сварочного поста: с использованием универсального оборудования и ручного труда сварщика, с использованием сварочных роботов в автоматической линии или технологическом комплексе, с использованием специального сварочного оборудования.
До недавнего времени последователи западно-либеральной модели развития российского общества делали ставку на интеграцию российских автомобилестроительных предприятий в мировую экономику по рецептам западных производств - построение гибких производственных систем с применением промышленных роботов. В настоящее время понятно, что капиталистический путь развития себя исчерпал, при этом, Российская Федерация должна стремиться к организации самостоятельных производств, выпускающих большое число недорогих товаров относительно высокого качества. Этого можно добиться только путём применения специализированного оборудования. Для производства кузовных деталей автомобиля это будут многоэлектродные сварочные машины.
В пользу использования МТМ в отечественном машиностроении говорит и то, что оно обладает некоторой степенью инертности - прижившиеся и хорошо зарекомендовавшие себя марки автомобиля выпускаются годами, и автомобиль становится во истину «народным». Отсутствие необходимости быстрой переналадки на выпуск новой модели позволяет получить максимальный экономический эффект именно от использования МТМ. Это приведёт не только к снижению производственных затрат и уменьшению стоимости автомобиля, но и несёт политический и социальный характер - отечественный автомобиль становится конкурентоспособным именно из-за своей цены (по качеству сборки и комплектующих, к сожалению, отечественный автопром пока отстаёт от зарубежного производителя).
В связи с этим актуальной будет цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности качества операций контактной точечной сварки при изготовлении балки крыши автомобиля LADA Granta.
Даная цель должна быть достигнута путём применения современных методик контроля качества и управления процессами контактной точечной сварки, а также применением доказавших свою эффективность подходов к построению специализированного оборудования для автоматизированной контактной сварки.
производительностью. В сварном точечном соединении возможно возникновение различных дефектов, причинами которых являются несовершенство оборудования для контактной сварки, сборочные, подготовительные операции и др. Необходимым условием формирования качественного сварного соединения, выполненного с применением контактной сварки, является образование общей для соединяемых заготовок расплавления. Эта зона расплавления должна иметь заданные размеры, что в свою очередь позволяет обеспечить важнейшее эксплуатационное свойство - прочность точечного сварного 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 литого ядра, а также при частичном или полном сохранении оксидной пленки или плакирующего слоя в контакте деталь-деталь. Количество дефектов, которые могут быть допущены допускаемых без исправления, и количество дефектов, подлежащих исправлению, определяется ответственностью сварного узла и регламентировано соответствующими техническими условиями. Значительно снизить количество дефектов и вероятность их появления позволяет контроль режимов работы оборудования (электрических и механических) и управление процессом КТС [3].
Контактная точечная сварка благодаря простоте автоматизации, высоко производительности и хорошему внешнему виду сварных соединений получила широкое распространение при изготовлении кузовных деталей автомобиля. При этом сварка возможна одним из трёх способов организации сварочного поста: с использованием универсального оборудования и ручного труда сварщика, с использованием сварочных роботов в автоматической линии или технологическом комплексе, с использованием специального сварочного оборудования.
До недавнего времени последователи западно-либеральной модели развития российского общества делали ставку на интеграцию российских автомобилестроительных предприятий в мировую экономику по рецептам западных производств - построение гибких производственных систем с применением промышленных роботов. В настоящее время понятно, что капиталистический путь развития себя исчерпал, при этом, Российская Федерация должна стремиться к организации самостоятельных производств, выпускающих большое число недорогих товаров относительно высокого качества. Этого можно добиться только путём применения специализированного оборудования. Для производства кузовных деталей автомобиля это будут многоэлектродные сварочные машины.
В пользу использования МТМ в отечественном машиностроении говорит и то, что оно обладает некоторой степенью инертности - прижившиеся и хорошо зарекомендовавшие себя марки автомобиля выпускаются годами, и автомобиль становится во истину «народным». Отсутствие необходимости быстрой переналадки на выпуск новой модели позволяет получить максимальный экономический эффект именно от использования МТМ. Это приведёт не только к снижению производственных затрат и уменьшению стоимости автомобиля, но и несёт политический и социальный характер - отечественный автомобиль становится конкурентоспособным именно из-за своей цены (по качеству сборки и комплектующих, к сожалению, отечественный автопром пока отстаёт от зарубежного производителя).
В связи с этим актуальной будет цель выпускной квалификационной работы - повышение производительности качества операций контактной точечной сварки при изготовлении балки крыши автомобиля LADA Granta.
Даная цель должна быть достигнута путём применения современных методик контроля качества и управления процессами контактной точечной сварки, а также применением доказавших свою эффективность подходов к построению специализированного оборудования для автоматизированной контактной сварки.
В настоящей выпускной квалификационной работе была поставлена цель - повышение производительности качества операций контактной точечной сварки при изготовлении балки крыши автомобиля LADA Granta.
В ходе выполнения первого раздела выпускной квалификационной работы был выполнен анализ конструктивных особенностей рассматриваемого сварного узла и условий его эксплуатации. На основании проведённого анализа были сформулированы задачи выпускной квалификационной работы, последовательное выполнение которых позволит достигнуть поставленной цели:
1) Рассчитать параметры режима контактной сварки данной детали на многоэлектродной сварочной машине;
2) Разработать конструкцию многоэлектродной сварочной машины:
3) Разработать технологический процесс сварки данной детали на
спроектированной многоэлектродной сварочной машине;
4) Предусмотреть меры защиты работников от опасных и вредных производственных факторов;
5) Произвести экономическое предложенных технических решений.
В ходе выполнения экологического раздела выполнен анализ экологической безопасности предлагаемых в выпускной квалификационной работе технических решений и предложены меры по защите персонала от вредных и опасных факторов, которые возникают при реализации проектной технологии.
Анализ экономической эффективности предложенных решений позволил установить, что внедрение результатов выпускной квалификационной работы в производство позволит получить годовой экономический эффект в размере 16,9 млн. рублей.
В ходе выполнения первого раздела выпускной квалификационной работы был выполнен анализ конструктивных особенностей рассматриваемого сварного узла и условий его эксплуатации. На основании проведённого анализа были сформулированы задачи выпускной квалификационной работы, последовательное выполнение которых позволит достигнуть поставленной цели:
1) Рассчитать параметры режима контактной сварки данной детали на многоэлектродной сварочной машине;
2) Разработать конструкцию многоэлектродной сварочной машины:
3) Разработать технологический процесс сварки данной детали на
спроектированной многоэлектродной сварочной машине;
4) Предусмотреть меры защиты работников от опасных и вредных производственных факторов;
5) Произвести экономическое предложенных технических решений.
В ходе выполнения экологического раздела выполнен анализ экологической безопасности предлагаемых в выпускной квалификационной работе технических решений и предложены меры по защите персонала от вредных и опасных факторов, которые возникают при реализации проектной технологии.
Анализ экономической эффективности предложенных решений позволил установить, что внедрение результатов выпускной квалификационной работы в производство позволит получить годовой экономический эффект в размере 16,9 млн. рублей.