Файл: Дипломный проект разработка технологического процесса изготовления фермы кпппк. 22. 02. 06. Пз. 00. Дп руководитель проекта.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 626
Скачиваний: 26
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство образования и науки Пермского края
ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «КОМИ-ПЕРМЯЦКИЙ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА»
(ГБПОУ «КПППК»)
К защите допущен
______________ (Федосеева А.А.)
заместитель директора по УПР
«___» _______________2023 г.
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ФЕРМЫ
КПППК.22.02.06.ПЗ.00.ДП
Руководитель проекта
Хорошева И.А. (Ф.И.О.)
«____»______________ 2023 г.
Выполнил обучающийся группы СП-19
Ярков А.С. (Ф.И.О.)
«___» _________________ 2023 г.
Кудымкар, 2023
Содержание
Введение………………………………………………….………………3
ГЛАВА 1 Теоретические аспекты изготовления фермы
1.1 Характеристика конструкции……………………………………….6
1.2 Характеристика материала…………………………………………..8
1.3 Применимые способы сварки …………………………………...…11
ГЛАВА 2 Практические аспекты изготовления фермы
2.1 Технологичность сварной конструкции……………………………14
2.2 Обоснование выбора способа сварки……………………….………17
2.3 Обоснование выбора сварочных материалов…………….………...22
2.4 Анализ применяемого оборудования……………………….………24
2.5 Расчет режимов сварки……………………………………………....27
2.6 Выбор вспомогательного оборудования и оснастки…………........32
2.7 Назначение методов контроля и анализ характерных дефектов.…48
2.8 Расчет экономических показателей……………….………….52
2.9 Техника безопасности…………………………………………55
2.10 Технологическая карта………………………………………59
Заключение…………………………………………….………..….……61
Перечень литературных источников……………………….....………. 62
Введение
С развитием техники возникает необходимость сварки деталей разных толщин из разных материалов и как следствие, расширяется набор применяемых видов и способов сварки. В настоящее время сваривают детали толщиной от нескольких микронов (в микроэлектронике, до десятков сантиметров и даже метров в тяжёлом машиностроении). Наряду с конструкционными углеродистыми и низколегированными сталями всё чаще приходится сваривать специальные стали, лёгкие сплавы и сплавы на основе титана, молибдена, циркония, и других металлов, а также разнородные материалы. От применяемой технологии сварки и качества выполнения сварочных работ во многом зависит качество и надежность готовых изделий, и эффективность производства в целом. Одно из наиболее развивающихся направлений в сварочном производстве – широкое использование механизированной и автоматической дуговой сварки, т.е. механизация и автоматизация как самых сварочных процессов, так и комплексная механизация, и автоматизация, охватывающая все виды работ, связанных с изготовлением сварных конструкций и созданием автоматических производственных линий. Важно, значение при этом отводится созданию специального оборудования и средств оснащения технологических процессов.
Введение
ГЛАВА 1 Теоретические аспекты изготовления фермы
1.1 Характеристика конструкции 6
1.2 Характеристика материала 8
1.3 Применимые способы сварки 11
ГЛАВА 2 Практические аспекты изготовления фермы
2.1 Технологичность сварной конструкции 14
2.2 Обоснование выбора способа сварки 17
2.3 Обоснование выбора сварочных материалов 22
2.4 Анализ применяемого оборудования 24
2.5 Расчет режимов сварки 27
2.6 Выбор вспомогательного оборудования и оснастки 32
2.7 Назначение методов контроля и анализ характерных дефектов 48
2.8 Расчет экономических показателей 52
2.9 Техника безопасности 55
2.10 Технологическая карта 59
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
Цель проекта: описать технологию изготовления фермы.
Задачи:
1.Разработка технологической документации: чертеж
Спецификация
Технологическая карта
2.Выбор материалов, оборудования для изготовления;
3.Выбор и описание способа сварки;
4.Выбор режимов сварки;
5.Выбор и описание контроля качества сварного шва;
6.Описание техники безопасности.
ГЛАВА 1 Теоретические аспекты изготовления фермы
1.1 Характеристика конструкции
Ферма — стержневая система в строительной механике, остающаяся геометрически неизменяемой после замены её жёстких узлов шарнирными. В элементах фермы, при отсутствии расцентровки стержней и внеузловой нагрузки, возникают только усилия растяжения-сжатия. Фермы образуются из прямолинейных стержней, соединённых в узлах в геометрически неизменяемую систему, к которой нагрузка прикладывается только в узлах.
К фермам с оговоркой можно отнести шпренгельные балки, представляющие собой комбинацию двух- или трёхпролётной неразрезной балки и подпружной тяги; они характерны для стальных и деревянных конструкций, с верхним поясом из неразрезного прокатного профиля (пиленые брусья или пакеты клеёных досок). Также могут быть шпренгельные железобетонные фермы небольших пролётов.
Выбор материала сварного узла производится с учётом обеспечения прочности и жёсткости при наименьших затратах на его изготовления, с учётом экономии металла, гарантирование условий хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений, обеспечения надёжности эксплуатации при заданных нагрузках переменных температурах..
Узлы фермы сваривают последовательно-от середины фермы к опорным узлам. Сначала выполняют стыковые, а затем угловые швы. Если швы- разного сечения, то вначале накладывают швы с большим сечением, а затем с меньшим. Каждый элемент при сборке прихватывают швом длиной 30-40 мм.
Магнитная оснастка сварочного оборудования очень удобна, так как дает возможность в разы сократить временные затраты на сборку конструкций, при этом не снижая их качества. Такие устройства просты и имеют относительно низкую цену, поэтому зажимы наравне со струбцинами, должны быть у каждого мастера.
Визуальный и измерительный контроль выполняют на следующих стадиях изготовления сварных конструкций:
• входной контроль
• изготовление деталей и элементов сварных узлов
• подготовка деталей и элементов сварных узлов к сборке и сварке
• сборка деталей и элементов сварных узлов под сварку
• контроль швов и готовых сварных соединений
• исправление дефектных сварных соединений.
Визуальный и измерительный контроль материалов, предназначенных для изготовления деталей и элементов сварных узлов, производят в целях выявления поверхностных трещин, расслоений, закатов, забоин, рисок, раковин и других дефектов.
Освещенность контролируемых поверхностей для создания оптимального контраста с фоном в зоне контроля должна быть достаточной для надежного выявления дефектов, но не менее 500 лк. При визуальном контроле необходимо обеспечить достаточный угол обзора: поверхность следует осматривать под углом более 30° с расстояния, не превышающего 600 мм.
Конструктивное оформление сварных швов должно соответствовать нормалям и стандартам.
Для этого металла подойдет механическая очистка. Она заключается в том что, используются проволочные щетки или абразивные диски. Способом механической зачистки с поверхности соединения удаляют шлаки, окалину, брызги застывшего металла и оксидную пленку.
1.2 Характеристика материала
Сталь - это сплав железа и углерода с другим элементами, содержание углерода в нём не более 2,14%. Выбор материала сварного узла производится с учётом обеспечения прочности и жёсткости при наименьших затратах на его изготовления, с учётом экономии металла, гарантирование условий хорошей свариваемости при минимальном разупрочнении и снижении пластичности в зонах сварных соединений, обеспечения надёжности эксплуатации при заданных нагрузках переменных температурах. В данной дипломной работе была выбрана сталь 30ХГСА, которая является среднелегированной
По химическому составу стали делятся на углеродистые и легированные; в том числе по содержанию углерода — на низкоуглеродистые (до 0,25 % С), среднеуглеродистые (0,3—0,55 % С) и высокоуглеродистые (0,6—2,14 % С); легированные стали по
Состав ее регламентируется ГОСТом 4543-71, согласно которому каждая буква и цифра 30ХГСА обозначает определенное содержание определенных химических элементов:
Цифра 30 означает содержание углерода 0,28-0,34%
Х – хром (0,8-1,1%) повышает закаливаемость, коррозионную стойкость и жаропрочность сплава
Г – марганец (0,8-1,1%) удаляет вредные примеси кислорода и серы
С – кремний также как марганец является сильным раскислителем
Буква «А» расшифровывается как улучшенная
Сера (до 0,25%) и фосфор (до 0,25%) относятся к категории вредных примесей
Также в составе 30ХГСА имеется некоторый процент меди и никеля.
Таблица 1 Химический состав стали
| Химический состав | % содержание |
| Железо (fe) | 95,7 |
| Кремний (si) | 0,9-1,2 |
| Хром (cr) | 0,8-1,1 |
| Марганец(mn) | 0,8-1,1 |
| Углерод (c) | 0,2-0,3 |
| Медь (cu) | До 0,3 |
| Никель (ni) | До 0,3 |
| Фосфор (p) | До 0,025 |
| Сера(s) | До 0,025 |
Таблица 2 Механические свойства стали
| Сортамент | Размер | sB | sT | d5 | y | KcU | Термо. |
| - | мм | МПа | МПа | % | % | Кдж/ М2 | - |
| Трубы, ГОСТ 8731-87 | | 686 | | 11 | | | |
| Трубы холодн-одеформир., ГОСТ 8733-74 | | 490 | | 18 | | | |
| Пруток, ГОСТ 4543-71 | ©20 | 108 | 83 | 10 | 45 | 490 | |
| Лист толстый, ГОСТ 11269-76 | | 490-746 | | 20 | | | Нормализация |
| Лист толстый, ГОСТ 11269-76 | | 108 | | 90 | | 490 | Закалка и отпуск |
| Лист тонкий ГОСТ 11268-76 | | 490-746 | | 20 | | | Нормализация |
| Лист тонкий ГОСТ 11268-76 | | 1080 | | 10 | | | Закалка и отпуск |
Свариваемость. Среднегированные стали 30ХГСА и 25ХГСА свариваются всеми видами сварки. Сталь 30ХГСА обладает повышенной склонностью к образованию трещин при газовой и атомно водородной сварке. Сварные конструкции из указанных сталей могут подвергаться термической обработке (закалке и отпуску) или изготовляться из термически обработанных элементов.
1.3 Применимые способы сварки
Технологические составляющие сварочного процесса были известны еще в 17 веке. Тогда они были представлены литьем и кузнечным делом. «Осовременивание» началось после открытия такого явления как электрическая дуга. Дополнительный толчок развитие сварочного дела получило с изобретением порошкового покрытия для электродов. В настоящее время разделяется три вида сварки, которые отличаются между собой используемым для выполнения работ типом энергии:
Термическая сварка
Электродуговая контактная сварка
ММА – ручная дуговая сварка
Аргоновая сварка TIG
MAG –сварка полуавтоматом
Сварка под флюсом
Газоплазменная
Электрошлаковая
Плазменная
Термическая сварка — это процедура, при которой свариваемый элемент нагревается до состояния полужидкого вещества, но при этом с помощью специального порошка плавится в единый состав.
Ручная дуговая сварка — один из способов сварки, использующий для нагрева и расплавления металла электрическую дугу.
Аргоновая сварка — это разновидность электродуговой сварки, только с неплавящимся электродом и другим принципом защиты сварочной ванны.
Сущность газовой сварки заключается в том, что металл соединяемых заготовок и присадочного материала плавится теплом, выделяемым при сгорании горючих газов.
Область применения плазменной сварки обширная. Таким оборудованием варят фольгу и толстый металл. На прилавках появляется оборудование для промышленного и бытового назначения. Иногда плазменную сварку путают с аргоновой.
Я выбрал полуавтомат, из-за марки стали 30ХГСА, потому что для этой стали лучше подходит полуавтомат.
Полуавтоматическая сварка — процесс сварки, при котором электродная проволока подается с постоянной или переменной скоростью в зону сварки и одновременно в эту же зону поступает активный (к примеру: углекислый газ) или инертный газ (примеру: аргон) или газовые смеси, который обеспечивает защиту расплавленного или нагретого электродного и основного металлов от вредного воздействия окружающего воздуха.