Проектирование сборочно-сварочного участка

Вид работы:

Курсовая работа (т)
Предмет:

Другое
Язык:

Русский
,
Формат файла:
MS Word

184,13 Кб
Опубликовано:

2013-11-26

Все курсовые работы по другим направлениям

Скачать курсовую работу Читать текст online Заказать курсовую
*Помощь в написании! Посмотреть все курсовые работы

Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.

Проектирование сборочно-сварочного участка

Содержание

Введение

. Общие теоретические положения

. Исходными данными для проектирования оснастки

. Проектирование приспособлений

. Выбор приспособления в зависимости от программы выпуска и коэффициента загрузки

. Описание приспособления и принципа его работы

. Заклепочное соединение

.1 Общие сведенья

.2 Виды повреждений и критерии работоспособности

.3 Расчет заклепочного соединения

. Расчет экономической эффективности применения приспособления

Список литературы

Введение

Сварочное производство является одной из ведущих областей техники и технологии. Во всех отраслях машиностроения широко применяют высокопроизводительные и экономически эффективные технологические процессы сварки, наплавки, пайки, термической резки. В настоящее время уровень сварки позволяет соединять конструктивные материалы от десятков микрометров до нескольких метров.

Сварка является мощным средством ускоренного развития машиностроения, строительства, транспорта, так как вносит важные изменения в конструкцию и технологию производства изделий, оказывает большое влияние на организацию и экономику производства. Благодаря применению сварки стало возможным создание многих конструкций, которые практически нельзя было изготовить другими способами обработки.

Сварка широко применяется в основных отраслях производства, использующих металлопрокат, так как сокращаются сроки выполнения работ, расход металла и трудоёмкость производственных процессов.

Достигнутый высокий уровень развития сварочной техники служит прочной базой для дальнейшего увеличения производительности труда, экономии материалов и энергетических ресурсов, а также позволяет получить снижение себестоимости продукции.

Безусловно, чтобы происходило нормальное функционирование сварочного производства, необходимо наличие определенных средств и источников. Основные производственные фонды, состоящие из зданий, сооружений, машин, оборудования и других средств труда, которые участвуют в процессе производства, являются самой главной основой деятельности предприятия. Без их наличия вряд ли могло что-либо осуществиться. Естественно, для нормального функционирования предприятия необходимы не только основные средства, но и оборотные средства, представляющие собой, прежде всего денежные средства, которые используются предприятием для приобретения оборотных фондов и фондов обращения.

Основной задачей моей работы является проектирование сборочно-сварочного участка. В ходе проектирования одновременно решаются технологические, экономические и организационные задачи. Планировка сборочно-сварочного участка должна обеспечивать рациональное размещение оборудования, минимальный путь движения деталей, устранить перемещение деталей и узлов через участки, на которых не производится сборка-сварка.

Качество проекта определяется производительностью труда, себестоимостью продукции, размерами капитальных вложений и сроками их окупаемости, рентабельностью участка при эксплуатации.

Разнообразные приспособления, применяемые для сборки и сварки, можно разделить на универсальные (общие) и специальные. Универсальные (общие) приспособления могут быть применены для сборки различных изделий или узлов. Применяются они главным образом при индивидуальном производстве.

Специальные приспособления или специальные кондукторы применяются для сборки и сварки однотипных по виду и размерам или совершенно одинаковых изделий и отдельных узлов. Специальные приспособления имеют большое применение в массовом и серийном производстве.

В зависимости от вида сборочно-сварочных операций приспособления можно разбить на: 1) опорные поверхности для сборки и сварки, 2) фиксирующие, зажимные, стягивающие, распорные и поворотные устройства и 3) специальные кондукторы и манипуляторы. Опорные поверхности представляют собой стеллажи, сборочно-сварочные плиты, на которых производится свободная сборка и сварка конструкций и узлов. Стеллажи изготовляют из двутавров или швеллеров, уложенных на жестком горизонтальном основании.

Фиксирующие устройства представляют собой упоры, остановы, ограничители для установки в определенное положение деталей при сборке конструкций на стеллажах, сборочно-сварочных плитах или стендах. Зажимы и прижимы служат для прочного закрепления деталей в требуемом положении при сборке и для уменьшения коробления при сварке. Зажимные приспособления довольно разнообразны. В настоящее время нашли широкое применение быстродействующие пневматические зажимы.

Стягивающие приспособления служат для получения правильного взаимного расположения деталей, обеспечивающего требуемые зазоры, перекрытия и совпадения поверхностей собираемых деталей и узлов. Распорные приспособления служат для создания необходимого зазора или перекрытия в стыках. Для распора применяются клинья, домкраты, винты, распорные кольца и пр.

Основными приспособлениями для поворота и вращения изделий при сборке и сварке являются роликовые опоры, кантователи и поворотные кондукторы. Кондукторы облегчают установку деталей в требуемое положение при сборке, а манипуляторы облегчают установку собранного изделия в любое положение, удобное для сварки. Кондукторы и манипуляторы широко применяются при серийном и массовом производстве.

1. Общие теоретические положения

Сборочно-сварочные приспособления являются весьма важной оснасткой сварочного производства. Наряду с обеспечением требуемого взаимного расположения свариваемых деталей сборочно-сварочные приспособления обеспечивают: 1) уменьшение трудоемкости работ; 2) повышение производительности труда; 3) сокращение длительности производственного цикла работ; 4) облегчение условий труда; 5) повышение точности работ; 6) улучшение качества продукции; 7) сохранение заданной формы свариваемых изделий путем соответствующего закрепления их в целях уменьшения деформаций при сварке.

Сборочно-сварочные приспособления должны удовлетворять следующим требованиям. 1. Обеспечивать доступность к местам установки деталей, к рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, к местам прихваток и местам сварки. 2. Обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и наиболее правильный порядок наложения сварных швов. 3. Быть достаточно прочными и жесткими, чтобы обеспечить точное закрепление деталей в требуемом положении и препятствовать их деформированию при сварке. 4. Обеспечивать такие положения изделия, при которых требуется наименьшее число поворотов как при наложении прихваток, так и при сварке. 5. Обеспечивать свободный доступ для проверки размеров изделий. 6. Обеспечивать легкий съем собранного или сваренного изделия. 7. Обеспечивать безопасность выполнения сборочно-сварочных работ.

Основными приспособлениями для поворота и вращения изделий при сборке и сварке являются роликовые опоры, кантователи и поворотные кондукторы.

2. Исходные данные для проектирования оснастки

Исходными данными для проектирования оснастки служат:

Чертежи изделия; детали, заготовки и технические требования к ним.

Операционные эскизы с указанием промежуточных и окончательных размеров, припусков и допусков; требований к качеству обработанных и обрабатываемых поверхностей; всех поверхностей, принятых в качестве технологических баз.

Рисунок 1. Задание к курсовому проекту

заклепочный сварной соединение сборка

3. Проектирование приспособлений

Основная задача базирования при сборке - это нахождение и применение наиболее простых и надежных схем базирования, при которых обеспечивается собираемость компонентов изделия. Схемы базирования в значительной степени определяет конструкцию приспособления, точности собираемых изделий и вид применяемого оборудования.

Выбор способа базирования основан на учете особенности технологии конструкции, массы и габаритов изделия, точности изготовления собираемых компонентов, вида и точности соединения и от необходимых сил зажима.

При выборе технологических баз при сборке стремятся использовать принципы совмещения и постоянства баз. Для этого на всех операциях сборки все размеры должны быть проставлены от одной измерительной базы.

Основную группу технологической оснастки производства составляют приспособления. Приспособлениями в машиностроении называют вспомогательные устройства к технологическому оборудованию, используемые при выполнении операций обработки, сборки и контроля.

Применение приспособлений позволяет:

увеличить производительность труда на операции;

снизить себестоимость продукции;

облегчить условия работы и обеспечить ее безопасность;

расширить технологические возможности оборудования;

организовать многостаночное обслуживание;

применить технически обоснованные нормы времени и сократить число рабочих, необходимых для выпуска продукции.

4. Выбор приспособления в зависимости от программы выпуска и коэффициента загрузки

В соответствии с заданием принимается схема одноместного приспособления. Конструкция зажимного устройства выбирается из соотношения такта выпуска tд и штучного времени на обработку tш. Такт выпуска при годовом объеме выпуска N=100 000 шт. и действительном годовом фонде времени работы приспособления в одну смену Fд=2014 час.

мин.

Коэффициент загрузки оборудования в серийном производствах рекомендуется принимать в пределах Кз=0,4…0,6 [1]. Штучное время на данной операции одного станка можно определить из формулы коэффициента загрузки

Отсюда

В свою очередь штучное время можно определить по формуле

где tо - основное время, tо=0,4 мин.

α - коэффициент, учитывающий потери времени на техническое и организационное обслуживание и регламентированные перерывы.

Принимаем α=10%. Из формулы определяем

Таким образом, фактическое значение не должно превышать 4,4 мин.

Принимается решение на приспособление для обеспечения зажима заготовки применить струбцины с винтовым зажимом. С его помощью можно закрепить заготовку массой до 1кг. Зажим (отжим) осуществляется вручную поворотом болта с помощью гаечного ключа. Время закрепления одной струбцины равно 0,4 мин., что при времени на установку и снятие 0,3 мин. 4х струбцин обеспечит вспомогательное время tв=2,8 мин. Полученное значение меньше допустимого (tв=4,4 мин.). Это значит, что выбранный зажим обеспечивает нужную производительность оборудования и быстродействие приспособления.

Таким образом. для обеспечения требуемой производительности сварки выбрано комбинированное зажимное устройство, состоящее из четырех струбцин и каркаса из профильного проката.

Приспособление представляет собой металлоконструкцию из профильного металлопроката. Состоит из двух стоек и стяжки. Заготовки крепятся с помощью струбцин к стойкам и затем происходит процесс сварки (пайки) Собираемые детали устанавливаются под углом 90 градусов. На детали устанавливаются стойки в сборе со стяжками и крепятся с помощью струбцин. Струбцины затягиваются с помощью гаячного ключа. Затем происходит процесс сварки (пайки).

По эскизу задания можно сделать следующие выводы:

. Деталь сваривается из двух частей под прямым углом

. Приспособление позволяет выполнять процесс пайки

. Приспособление позволяет снизить время на установку деталей

. Приспособление исключает деформации в процессе сварки

. Простота и экономическая эффективность конструкции

. Конструкция состоит из стандартных деталей.

6. Заклепочное соединение

.1 Общие сведенья

При анализе конструкции приспособления можно сделать вывод, что самым слабым элементом является заклепочное соединение. Рассмотрим подробнее этот вид соединения и рассчитаем нагрузки которое оно выдержит.

Заклепочным соединением является соединение деталей с помощью заклепки. Заклепка это сплошной или полый цилиндрический стержень с головкой. Заклепочные соединения применяют для соединения тонкостенных деталей. Заклепку устанавливают в подготовленное отверстие диаметром d на оправку 4 (рис.).

Рисунок 2

Осадкой пуансона 1 в направляющих 2 формируют замыкающую головку 3 заклепки, образуя заклепочное соединение. При этом пакет листов стягивается и засчет поперечной упругопластичекой деформации стержня происходит заполнение начального зазора между стержнем и стенками отверстия. Детали соединяют в нахлестку или встык с одной или двумя накладками.

Соединения обладают сравнительно невысокой технологичностью и высокой трудоемкостью изготовления и контроля качества.

Заклепки изготавливаются из алюминиевых и титановых сплавов, латуни.

.2 Виды повреждений и критерии работоспособности

Отказы заклепочных соединений обуславливают обрывы головок и разрушением стержней, смятие стенок и стержней заклепок, а также разрушением соединяемых деталей, ослабленных отверстиями под заклепки. Следовательно, критериями работоспособности заклепочных соединений будут прочность заклепки, смятие стержня заклепки и детали, прочность детали.

Рисунок 3. Виды заклепочных соединений

Рисунок 4

6.3 Расчет заклепочного соединения

Разрушение стержня заклепки при действии силы F происходит в результате среза в плоскости стыка соединяемых деталей (рис.). Условие прочности имеет вид

где Z, i - количество заклепок и стыков деталей.

Примем действие силы =100 мПа

Количество заклепок Z=2 шт.

Количество стыков i=1шт.

Диаметр заклепки d=6 мм.

Определим максимальное усилие которое выдержит заклепочное соединение

7. Расчет экономической эффективности применения приспособления

Для определения экономической эффективности рассмотрим два варианта сварки:

Без приспособления

В приспособлении

Сборка без приспособления будет включать в себя дополнительные операции такие как:

Прихватка

Приварка дополнительных распорок

Контрольная разметка

Правка после сварки

Все эти операции влекут за собой дополнительные расходы на заработанную плату и материалы. Из-за дополнительных операций 1 варианта будет выше 2 варианта

Экономическую эффективность определяют расчетом технологической себестоимости сварки без приспособления и в приспособлениях и . Основная заплата на выполнение операции в приспособлениях