Технология ремонта штамповой оснастки прессов для изготовления кузовных деталей автомобиля
|
Аннотация 2
Введение 5
1 Современное состояние ремонтной сварки штамповой оснастки 8
1.1 Сведения об изделии и особенностях его эксплуатации 8
1.2 Сведения о материале для изготовления штампов 10
1.3 Описание операций базового технологического процесса
восстановительной наплавки штампов 12
1.4 Анализ источников научно-технической информации по вопросу
повышения эффективности процессов восстановления штамповой оснастки 14
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 15
2 Построение проектной технологии восстановительной наплавки
штампа 17
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 17
2.2 Обоснование выбора наплавочного материала 21
2.3 Выбор схемы наплавки 23
2.4 Описание операций проектного технологического
процесса наплавки 24
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 28
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 28
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 29
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 31
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 33
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 35
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной квалификационной работе решений 36
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной
технологиям 36
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 38
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 39
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 41
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 45
4.6 Показатели экономической эффективности 47
Заключение 49
Список используемой литературы и используемых источников 51
Введение 5
1 Современное состояние ремонтной сварки штамповой оснастки 8
1.1 Сведения об изделии и особенностях его эксплуатации 8
1.2 Сведения о материале для изготовления штампов 10
1.3 Описание операций базового технологического процесса
восстановительной наплавки штампов 12
1.4 Анализ источников научно-технической информации по вопросу
повышения эффективности процессов восстановления штамповой оснастки 14
1.5 Формулировка задач выпускной квалификационной работы 15
2 Построение проектной технологии восстановительной наплавки
штампа 17
2.1 Обоснование выбора способа восстановительной наплавки 17
2.2 Обоснование выбора наплавочного материала 21
2.3 Выбор схемы наплавки 23
2.4 Описание операций проектного технологического
процесса наплавки 24
3 Обеспечение безопасности и экологичности предлагаемых
технических решений 28
3.1 Конструктивно-технологическая характеристика
рассматриваемого объекта 28
3.2 Идентификация профессиональных и производственных рисков 29
3.3 Методики и технические средства для устранения
профессиональных рисков 31
3.4 Пожарная безопасность рассматриваемого технологического
объекта 33
3.5 Вопросы обеспечения экологической безопасности 35
4 Экономическое обоснование предлагаемых в выпускной квалификационной работе решений 36
4.1 Анализ исходной информации по базовой и проектной
технологиям 36
4.2 Оценка фонда времени работы оборудования 38
4.3 Оценка штучного времени при выполнении операций проектного
и базового вариантов технологии 39
4.4 Расчёт заводской себестоимости при осуществлении операций
технологического процесса по рассматриваемым вариантам 41
4.5 Капитальные затраты при реализации проектного и базового
вариантов технологии 45
4.6 Показатели экономической эффективности 47
Заключение 49
Список используемой литературы и используемых источников 51
В настоящее время приблизительно 20 % затрат прессового производства приходится на проведение работ по ремонту и обслуживанию штамповой оснастки. В процессе работы штампы подвергаются значительным цикловым нагрузкам, которые приводят в образованию, накоплению и развитию в них дефектов. К таким дефектам относятся нарушение геометрии штампа, риски и задиры, трещины и сколы, которые образуются в результате тепловых ударов, истирания и высоких удельных давлений [27].
Основы повышения экономической эффективности отечественного штампового производства лежат в плоскости снижения расходов на ремонт штамповой оснастки. При этом существенная роль отводится процесса сварки и наплавки, которые широко применяются при восстановлении работоспособности штампов [12], [15], [20], [30]. Наплавка может быть
выполнена с применением износостойких композитных сплавов, что существенно повышает эксплуатационные характеристики штампов [18], [22].
В мире накоплен значительный опыт в области восстановительной наплавки штампов, при этом следует отметить существенный вклад, который внесли отечественные исследователи-сварщики (И.А. Кондратьев, В.А. Быстров, Е.Н. Сафонов, Г.В. Ксензык, Л.Н. Бармин, И.К. Походня, В.П. Демьяцевич, В.Д. Орешикин) [8]. Также необходимо отметить зарубежных исследователей: Hickl A., Andrews D., Dilawary A., Bransali K., Friedman L., Bransali K., Evans C. [26].
Штампы для прессования применяются в различных технологических процессах: вытяжка, вырубка, гибка, выдавливание. Условия работы
штамповой оснастки определяют характер её износа. При штамповке деталей кузова автомобиля в качестве основных дефектов следует указать выкрашивание, налипание материала штампуемой детали, растрескивание и истирание. Самыми распространёнными видами дефектов штампов кузовных деталей являются истирание и выкрашивание.. При этом может нарушиться геометрия штампуемой детали и в последствии пострадать точность сборки.
Применение современных штамповых сталей позволяет повысить эксплуатационные характеристики штампов и существенно продлить их ресурс. Технологии наплавки штампов ещё более продляют ресурс работы штампов и дают больший экономический эффект по сравнению с изготовлением штампа целиком из перспективных сталей. Объясняется это тем, что применение новых сталей для изготовления штамповой оснастки потребует изменения всего технологического процесса изготовления, для чего необходимо будет затратить существенные финансовые и материальные ресурсы. Восстановление же штампа - технология менее трудоёмкая и может быть применена по отношению к штампу несколько раз. Таким образом, внедрение и совершенствование технологии восстановительной наплавки штампов является экономически оправданным.
При ремонте штампов может проводиться несколько видов работ: текущий ремонт, средний ремонт и капитальный ремонт. В зависимости от сложности и объёма работ по исправлению накопившихся дефектов определяется вид ремонта.
Мелкие дефекты устраняются в процессе проведения текущего ремонта, в ходе которого заменяют детали штампа и выполняют его частичную переточку. Текущий ремонт проводят непосредственно в цеху на специально отведённом для этого участке.
...
Основы повышения экономической эффективности отечественного штампового производства лежат в плоскости снижения расходов на ремонт штамповой оснастки. При этом существенная роль отводится процесса сварки и наплавки, которые широко применяются при восстановлении работоспособности штампов [12], [15], [20], [30]. Наплавка может быть
выполнена с применением износостойких композитных сплавов, что существенно повышает эксплуатационные характеристики штампов [18], [22].
В мире накоплен значительный опыт в области восстановительной наплавки штампов, при этом следует отметить существенный вклад, который внесли отечественные исследователи-сварщики (И.А. Кондратьев, В.А. Быстров, Е.Н. Сафонов, Г.В. Ксензык, Л.Н. Бармин, И.К. Походня, В.П. Демьяцевич, В.Д. Орешикин) [8]. Также необходимо отметить зарубежных исследователей: Hickl A., Andrews D., Dilawary A., Bransali K., Friedman L., Bransali K., Evans C. [26].
Штампы для прессования применяются в различных технологических процессах: вытяжка, вырубка, гибка, выдавливание. Условия работы
штамповой оснастки определяют характер её износа. При штамповке деталей кузова автомобиля в качестве основных дефектов следует указать выкрашивание, налипание материала штампуемой детали, растрескивание и истирание. Самыми распространёнными видами дефектов штампов кузовных деталей являются истирание и выкрашивание.. При этом может нарушиться геометрия штампуемой детали и в последствии пострадать точность сборки.
Применение современных штамповых сталей позволяет повысить эксплуатационные характеристики штампов и существенно продлить их ресурс. Технологии наплавки штампов ещё более продляют ресурс работы штампов и дают больший экономический эффект по сравнению с изготовлением штампа целиком из перспективных сталей. Объясняется это тем, что применение новых сталей для изготовления штамповой оснастки потребует изменения всего технологического процесса изготовления, для чего необходимо будет затратить существенные финансовые и материальные ресурсы. Восстановление же штампа - технология менее трудоёмкая и может быть применена по отношению к штампу несколько раз. Таким образом, внедрение и совершенствование технологии восстановительной наплавки штампов является экономически оправданным.
При ремонте штампов может проводиться несколько видов работ: текущий ремонт, средний ремонт и капитальный ремонт. В зависимости от сложности и объёма работ по исправлению накопившихся дефектов определяется вид ремонта.
Мелкие дефекты устраняются в процессе проведения текущего ремонта, в ходе которого заменяют детали штампа и выполняют его частичную переточку. Текущий ремонт проводят непосредственно в цеху на специально отведённом для этого участке.
...
Настоящая выпускная квалификационная работа посвящена решению вопроса повышения эффективности сварочных технологий при выполнении ремонта штамповой оснастки.
Анализ базовой технологии, которая предусматривает применение ручной дуговой наплавки специализированными электродами, позволяет установить множественные недостатки, устранение которых, позволит повысить производительность и качество выполнения ремонтных работ. Первым недостатком является увеличенный расход электродного материала, который связан с образованием электродных огарков. Вторым недостатком является очень тяжелые условия труда сварщика, которому приходится выполнять наплавку в условиях действия вредного излучения дуги и сварочного аэрозоля. Третьим недостатком является низкая производительность процесса наплавки при использовании штучных электродов. Четвертым недостатком является малая стойкость штампов после выполнения наплавки и значительное количество дефектов, возникающих при наплавке штучными электродами.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа сварки, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить плазменно-порошковую наплавку.
Технологический процесс может быть укрупнённо представлен в виде набора шести операций. Первой операцией проектного технологического процесса является отжиг. Для его выполнения применяется электрическая печь и порошок древесного угля. Второй операцией проектного технологического процесса является подготовка дефектного места. Для её выполнения применяется установка плазменной резки. Третьей операцией проектного технологического процесса является предварительный подогрев. Для её выполнения применяется электрическая печь. Четвёртой операцией проектного технологического процесса является наплавка. Для её выполнения применяется установка плазменной наплавки. Пятой операцией проектного технологического процесса является высокий отпуск. Для её выполнения применяется электрическая печь. Шестой операцией проектного технологического процесса является контроль качества. Для её выполнения применяется набор визуально-измерительного контроля и твердомер.
Выполнение операций проектного технологического процесса, который был представлен в исполнительском разделе настоящей выпускной квалификационной работы, приводит к возникновению негативных производственных факторов и негативных экологических факторов. Выполненная идентификация этих негативных факторов позволила предложить стандартные методики и технические средства для защиты персонала и окружающей среды.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 69 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 33 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 1,047 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,22 года.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют работы по ремонту штамповой оснастки.
Анализ базовой технологии, которая предусматривает применение ручной дуговой наплавки специализированными электродами, позволяет установить множественные недостатки, устранение которых, позволит повысить производительность и качество выполнения ремонтных работ. Первым недостатком является увеличенный расход электродного материала, который связан с образованием электродных огарков. Вторым недостатком является очень тяжелые условия труда сварщика, которому приходится выполнять наплавку в условиях действия вредного излучения дуги и сварочного аэрозоля. Третьим недостатком является низкая производительность процесса наплавки при использовании штучных электродов. Четвертым недостатком является малая стойкость штампов после выполнения наплавки и значительное количество дефектов, возникающих при наплавке штучными электродами.
Выполненный анализ состояния вопроса позволил обосновать выбор способа сварки, в качестве которого для построения проектной технологии предлагается применить плазменно-порошковую наплавку.
Технологический процесс может быть укрупнённо представлен в виде набора шести операций. Первой операцией проектного технологического процесса является отжиг. Для его выполнения применяется электрическая печь и порошок древесного угля. Второй операцией проектного технологического процесса является подготовка дефектного места. Для её выполнения применяется установка плазменной резки. Третьей операцией проектного технологического процесса является предварительный подогрев. Для её выполнения применяется электрическая печь. Четвёртой операцией проектного технологического процесса является наплавка. Для её выполнения применяется установка плазменной наплавки. Пятой операцией проектного технологического процесса является высокий отпуск. Для её выполнения применяется электрическая печь. Шестой операцией проектного технологического процесса является контроль качества. Для её выполнения применяется набор визуально-измерительного контроля и твердомер.
Выполнение операций проектного технологического процесса, который был представлен в исполнительском разделе настоящей выпускной квалификационной работы, приводит к возникновению негативных производственных факторов и негативных экологических факторов. Выполненная идентификация этих негативных факторов позволила предложить стандартные методики и технические средства для защиты персонала и окружающей среды.
Проведенные экономические расчёты позволяют судить о высокой эффективности предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решениях. Производительность труда повышается на 69 %. Уменьшение технологической себестоимости составило 33 %. При этом за счёт повышения производительности труда и снижения издержек удалось получить годовой экономический эффект в размере 1,047 млн. рублей. Средства, затраченные на внедрение предлагаемых в настоящей выпускной квалификационной работе решений, будут окуплены за 0,22 года.
На основании вышеизложенного следует считать поставленную цель выпускной квалификационной работы достигнутой.
Результаты настоящей выпускной квалификационной работы рекомендуются к внедрению на предприятиях, которые выполняют работы по ремонту штамповой оснастки.
Подобные работы
- Технология ремонта штамповой оснастки прессов для изготовления кузовных деталей автомобиля
Бакалаврская работа, машиностроение. Язык работы: Русский. Цена: 4600 р. Год сдачи: 2023