Введение 7
1 Общая часть 10
1.1 Описание изделия промежуточная балка 10
1.2 Технические условия на основной материал 11
1.3 Технические условия на вспомогательный материал 13
1.4 Определение массы изделия и расхода основных материалов 16
1.5 Технология заготовки деталей 19
1.6 Схема техпроцесса сборки и сварки 21
1.7 Расчет массы наплавленного металла 23
1.8 Параметры режимов прихваток, характеристика сварочного материала 24
1.9 Расчет режимов сварки 25
1.10 Выбор и описание приспособлений 28
1.11 Определение расхода вспомогательных материалов 29
1.12 Описание проектного варианта 31
1.13 Выбор электрооборудования 31
1.14 Расход технологической электроэнергии. 35
1.15 Контроль качества сборки и сварки 36
2 Экономический раздел 39
2.1 Определение капиталообразующих инвестиций 39
2.1.1 Определение технологических норм времени на сварку продольных
швов обечаек, кольцевых швов обечаек и обечайки с днищем 39
2.1.2 Расчет количества оборудования и его загрузки 46
2.1.3 Расчет капитальных вложений 47
2.2 Определение себестоимости изготовления металлоконструкций 50
2.2.1 Расчет технологической себестоимости металлоконструкций 50
2.3 Расчет основных показателей сравнительной эффективности 65
3. Методическая часть 72
3.1 Сравнительный анализ профессиональных стандартов 73
3.2 Разработка учебного плана переподготовки по профессии «Оператор
автоматической сварки плавлением» 77
3.3 Разработка учебной программы предмета «Спецтехнология» 79
3.4 Разработка плана - конспекта урока 79
Заключение 87
Список использованых источников 89
Приложение 92
В настоящее время сварочное производство развивается бурными
темпами, в ряде случаев превосходящими темпы роста других процессов
металлообработки. Ведущее место в сварочном производстве по-прежнему
занимает дуговая сварка, а электродуговая сварка в среде защитных газов
или под флюсом является одной из наиболее широко используемых.
Современным направлением автоматизации сварочных процессов
является использование сварочных роботов. Конечной целью создания и
применения сварочных роботов является повышение производительности
труда и качества продукции. Суммарная технико-экономическая
эффективность применения сварочных роботов включает повышение
качества сварного соединения, социально-экономический эффект, экономию
фонда заработной платы. Социально-экономический эффект достигается за
счет освобождения человека от монотонной утомительной работы,
исключения травм, заболеваний. Робот может эксплуатироваться в условиях
вредной для здоровья человека среды (радиоактивной, химически активной,
токсичной и т.д.). Перечисленные факторы с трудом поддаются
количественной оценке, однако преуменьшать их значимость недопустимо.
Выход продукции вагоностроения АО «НПК «Уралвагонзавод» на
мировой рынок обусловил необходимость повышения технологического
уровня сборочно-сварочного производства, в том числе, в отношении
ужесточения требований к качеству металлоконструкций и снижения
трудоемкости работ. Чрезвычайно неблагоприятные условия труда и дефицит
высококвалифицированных сварщиков предопределили целесообразность
выбора принципиально нового способа автоматизации сварочного
производства – робототехнический комплекс для дуговой сварки
промежуточных балок полувагона.
Поэтому разработка конструктивно-технологических решений для
успешного применения робототехнического комплекса для сварки промежуточных балок полувагона в условиях автоматизированного
производства является актуальной проблемой для производства полувагонов.
Для решения этой проблемы требуется установить уровень
технологичности конструкций в условиях изготовления с применением РТК
и разработать технологические приемы для повышения эффективности
сборочно-сварочного производства.
Объектом разработки является технологический процесс изготовления
сварного изделия. Оптимальными являются конструктивные формы, которые
отвечают служебному назначению изделия, качеству произведенной
металлоконструкции, обеспечивает надежную работу в пределах заданного
ресурса, позволяет изготовить изделие при минимальных затратах
материалов, труда и времени.
Предметом разработки является процесс сборки и сварки
промежуточной балки.
Целью в выпускной квалификационной работе является разработка
технологии сборки и сварки промежуточной балки
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
− проанализировать условия работы изделия;
− указать технические условия на основной и вспомогательный
материал;
− провести необходимые расчеты режимов сварки;
− разобрать технологический процесс сборки-сварки
промежуточной балки;
− провести экономический расчет проекта внедрения;
− разработать программу подготовки электросварщиков для
проектируемого вида сварки.
В выпускной квалификационной работе в технологической части будет
разработан проектируемый вариант технологического процесса изготовления
промежуточной балки, включающий роботизированную сварку в смесях газов; в экономической части – приведено технико-экономическое
обоснование данной разработки; в методической части спроектирована
технология подготовки сварщиков, которые могут осуществлять данную
технологию производства промежуточной балки.
В процессе разработки выпускной квалификационной работы
использованы следующие методы:
− теоретические методы: анализ специальной и технической
литературы, обобщение, расчеты, конкретизация данных;
− эмпирические методы: изучение практического опыта, сравнение,
наблюдение.
В выпускной квалификационной работе мы разработали и применили
роботизированный технологический комплекс для повышения
технологического уровня сварочного производства необходимого для выхода
на мировой рынок. Что обусловило ужесточение требований к качеству
металлоконструкций и снижение трудоёмкости работ.
Для применения роботизированного технологического комплекса мы
разработали технологический процесс изготовления промежуточной балки и
решили следующие задачи:
− проанализировали условия работы полувагона, предназначенного
для общественного использования на железных дорогах России, стран СНГ и
Балтии колеи 1520 мм для перевозки массовых неагрессивных грузов, не
требующих защиты от атмосферных осадков. Где основная нагрузка на
промежуточную балку возникает при открывании крышки люка, когда люк
ударяется об упоры крышки. Поэтому сварные швы воспринимают
максимальные нагрузки в момент открывания люка полувагона. Данными
особенностями обусловлены и требования к сварным швам промежуточной
балки полувагона;
− в качестве основного материала применяем сталь 09Г2С и
вспомогательный материал: -сварочная проволока 08Г2С; защитные газы: -
СО2 при сборке и коргон 12 при сварке.
− Рассчитали режимы сварки промежуточной балки, где некоторые
из них: - Сила сварочного тока, 350 А; - Скорость сварки, 33 м/ч; - Диаметр
проволоки, 1.6 мм;
− разработали и составили технологический процесс сборки и
сварки промежуточной балки в котором мы описываем последовательность
изготовление изделия, заключается в заготовительных работах, сборке и
сварке, после каждой операции проводим контроль;
провели экономический расчет проекта внедрения и можем
сказать, что экономия при производстве изделия по себестоимости
обеспечена, капитальные вложения на оборудования окупаться через 2 года.
Наибольший удельный вес в себестоимости составляют материальные
расходы. Численность производственных рабочих осталось неизменна. По
сравнению с базовым вариантом точка безубыточности в 2раза ниже чем у
базового варианта что значит производство проектируемого варианта начнет
получать прибыль намного быстрее. По данным расчета техникоэкономических показателей делаем вывод что проектируемый вариант
рационален.
В методической части − изучили и проанализировали характеристику
рабочих по профессии «Оператор роботизированной сварки»:
− составили учебный план для переподготовки электросварщиков на
сварочных роботах;
− разработали тематический план предмета «Спецтехнология»;
− разработали план-конспект урока по предмету «Спецтехнология», в
котором максимально использовали результаты разработки технологического
раздела дипломного проекта;
− разработали средства обучения для выбранного занятия.
Считаем, что данную разработку, возможно, использовать в процессе
переподготовки рабочих по профессии «Оператор роботизированной
сварки», ее содержание способствует решению основной задачи
профессионального образования – подготовки высококвалифицированных,
конкурентоспособных кадров рабочих профессий.
В выпускной квалификационной работе можем сделать вывод что
данная разработанная технология сборки и сварки промежуточной балки
роботизированным технологическим комплексом (РТК) успешно применена
и является актуальной для производства полувагонов.