Введение 6
1 Описание конструкции 8
1.1 Условия эксплуатации щеки кабельного барабана 8
1.2 Характеристика щеки кабельного барабана 8
1.3 Характеристика материала 9
1.4 Определение свариваемости стали 10
1.4.1 Оценка склонности металла к образованию холодных трещин 10
1.4.2 Оценка склонности металла к образованию горячих трещин 13
2 Технология сварки щеки кабельного барабана 15
2.1 Наиболее распространенные способы сварки 16
2.1.1 Ручная дуговая сварка металла 16
2.1.2 Автоматическая сварка металла под флюсом 18
2.1.3 Дуговая сварка металла в защитном газе 19
2.2 Обоснование выбора способа сварки 21
2.3 Выбор сварочных материалов 21
2.3.1 Выбор защитного газа 21
2.3.2 Выбор сварочной проволоки 24
2.4 Расчет режимов сварки 25
2.4.1 Расчет режима сварки щеки кабельного барабана базовой технологии 25
2.4.2 Расчет режима дуговой сварки в смеси газов по площади наплавленного
металла, проектируемый вариант 28
2.5 Технология сборки и сварки щеки кабельного барабана.
Базовый вариант 32
2.6 Технология сборки и сварки щеки кабельного барабана. Проектируемый
вариант 36
3 Выбор оборудования 41
3.1 Оборудование для сварки 41
3.1.1 Промышленный робот IRB 1600 41
3.1.2 IRC 5 Контроллер промышленных роботов 42
3.1.3 Сварочный источник alpha Q 352 RC 42
3.1.4 Подающий механизм M drive Rob 2 Standart 44
3.1.5 Позиционер IRBP 500С 45
3.1.6 Лазерный датчик слежения за швом Scansonic TH 6D 46
3.2 Оборудование для сборки 47
3.2.1Сварочный полуавтомат TAURUS 355 47
3.2.2 Сборочный стол 48
3.2.3 Быстрозажимная струбцина 49
3.2.4 Струбцина 50
3.2.5 Универсальная призма 51
3.2.6 Флекс упоры 52
3.3 Заготовительное оборудование 52
3.3.1 Установка лазерной резки Mitsubishi ML3015eX-S 52
3.3.2Углошлифовальная машинка Bosch GWS26-230 JBVe 54
3.3 Гидравлические трехвалковые вальцы Sahinler серии 3R HSS 54
4 Расчет экономической эффективности внедрения технологического
процесса сборки и сварки щеки кабельного барабана 56
4.1 Методика расчета экономической эффективности 56
4.2 Расчет оборудования и численности рабочих 56
4.3 Расчет капитальных вложений в оборудование и приспособления 58
4.4 Расчет заработной платы 59
4.5 Расчет затрат на материал 62
4.6 Общепроизводственные (цеховые) расходы ( в расчете на одно изделие) 63
4.7 Определение величины капитальных вложений 66
5 Методическая часть 69
5.1 Изучение трудовой функции рабочих по профессии «Оператор автоматической сварки плавлением» 70
5.2 Программа обучения электросварщиков работе на роботизированной сварке 73
5.2.1 Тематический план теоретического обучения 73
5.2.2 Разработка план - конспекта урока 75
Заключение 83
Список использованных источников 84
Приложение А Лист задания
Приложение Б Спецификация
Приложение В Технико-экономические показатели проекта
Приложение Г Технологическая схема изготовления щеки кабельного барабана
Приложение Д Роботизированный комплекс для сварки щек кабельных барабанов
Развитие современной техники выдвигает особые требования к кабельной продукции, в этой связи в настоящее время становятся востребованными провода, обладающие высокой прочностью в широком диапазоне температур, пластичные, устойчивые против воздействия агрессивных сред, а также обладающие специальными механическими и эксплуатационными свойствами.
С целью совершенствования конструкции кабеля происходит поиск оптимальных изоляционных материалов. В связи с тем, что кабельная продукция широко применяется в машиностроительной отрасли, то провода должны удовлетворять требованиям по огнестойкости и нераспространению горения. Если наряду с этим учесть требование по отсутствию галогенов, то выбор изоляционных материалов для производства кабеля резко сокращается. Тогда производители кабелей акцентируют внимание на надежную транспортировку продукции до заказчиков, вследствие качественное изготовление кабельных барабанов, ведь правильно организованная транспортировка кабелей гарантирует их сохранность, а, следовательно, долговечность эксплуатации кабельных линий. Для уменьшения расходов на единицу продукции производители стремятся ускорить и автоматизировать процесс производства, а также увеличить его объёмы.
Производство щеки для кабельных барабанов на предприятии ООО «Электрон» в настоящее время осуществляется с помощью низко производительного и наименее благоприятного по условиям работы сварщиков способом сварки - полуавтоматическая сварка в среде защитных газов. Актуальным становится внедрение роботизированного комплекса (далее РТК).
Объектом разработки является технология изготовления металлоконструкций.
Предметом разработки является процесс сборки и сварки щеки для кабельных барабанов.
Целью дипломного проекта является разработка технологии сварки щеки кабельного барабана с использованием роботизированной сварки.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
• проанализировать базовый вариант изготовления щеки кабельного барабана;
• подобрать и обосновать проектируемый способ сварки
металлоконструкции;
• провести необходимые расчеты режимов сварки;
• выбрать и обосновать сварочное и сборочное оборудование;
• разработать технологию сборки-сварки щеки кабельного барабана;
• провести расчет экономического обоснования внедрения проекта;
• разработать программу подготовки электросварщиков для данного вида сварки;
Таким образом, в дипломном проекте в технологической части на основе анализа базового варианта будет разработан проектируемый вариант технологического процесса изготовления щеки кабельного барабана, включающий роботизированный комплекс; в экономической части - приведено технико-экономическое обоснование данной разработки; методическая часть - посвящена проектированию программы подготовки сварщиков, которые могут осуществлять спроектированную технологию производства щеки кабельного барабана.
В процессе разработки дипломного проекта использованы следующие методы:
• теоретические методы, включающие анализ специальной научной и технической литературы, а также обобщение, сравнение, конкретизацию данных, расчеты;
• эмпирические методы, включающие изучение практического опыта и наблюдение.
В дипломном проекте предложено усовершенствовать технологию сварки щеки кабельных барабанов путём перехода от механизированной сварки к роботизированной, проведена оценка планируемых результатов и сравнительный анализ с
существующей на предприятии технологией.
Технические показатели, полученные в результате исследования, подтверждают актуальность проектной разработки, экономическую значимость для предприятия. Произведённые в работе экономические расчёты показали, что внедрение
в сварочное производство роботизированной является одним из перспективных
направлений к повышению конкурентоспособности продукции за счёт снижения её
себестоимости с одновременным повышением качества изготовления.
В методической части дипломного проекта была разработана программа профессиональной переподготовки рабочих по профессии «Оператор автоматической
сварки плавлением», для работы на сварочном роботизированном комплексе, тематический план теоретического обучения и разработан план конспект урока по теме
«Назначение и устройство РТК».
Таким образом, можно считать, что задачи дипломного проекта выполнены и
цели достигнуты.