Файл: Разработка технологического процесса изготовления.doc

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Российский государственный профессионально–педагогический университет»

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ПЛАНКИ РАМЫ АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА

Выпускная квалификационная работа

Направление подготовки 44.03.04 Профессиональное обучение (по отраслям)

Профиль Машиностроение и материалообработка________________

Профилизация Технологии и технологический менеджмент в сварочном производстве

Идентификационный код ВКР: 723

Екатеринбург 2018

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Российский государственный профессионально–педагогический университет»

Институт инженерно-педагогического образования

Кафедра инжиниринга в профессиональном обучении в машиностроении и металлургии

К ЗАЩИТЕ ДОПУСКАЮ:

Заведующий кафедрой ИММ

_____________ Б.Н.Гузанов «____»_____________2018 г.

ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Разработка технологического процесса изготовления планки рамы автосцепного устройства

Исполнитель:

студент группы ЗСМ-404С ____________ Д.А. Сизов

Руководитель:

ст. преподаватель ___________ Е.В. Радченко

Нормоконтролер:

к.т.н., доцент ___________ Д.Х. Билалов

Екатеринбург 2018

АННОТАЦИЯ Дипломный проект содержит 71 лист машинописного текста, 9 рисунков, 19 таблиц, 30 использованных источников литературы, графическую часть на 7 листах формата А1. Ключевые слова: ПЛАНКА АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА, МЕХАНИЗИРОВАННАЯ СВАРКА, АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА В СРЕДЕ ЗАЩИТ- НЫХ ГАЗОВ, ПАРАМЕТРЫ РЕЖИМОВ СВАРКИ, ТЕХНОЛОГИЯ, ПРОГРАММА ПЕРЕПОДГОТОВКИ РАБОЧИХ, ПРОФЕССИЯ «ОПЕРАТОР АВТОМАТИЧЕСКОЙ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ». В данном дипломном проекте рассматривается вопрос сборки и сварки планки автосцепного устройства. Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса сварки планки автосцепного устройства с использованием автоматической сварки в среде защитных газов. В дипломном проекте в технологической части разработан проектируемый вариант технологического процесса сварки планки, включающий автоматическую сварку в среде защитных газов; в экономической части - приведено техникоэкономическое обоснование данной разработки; методическая часть - посвящена проектированию программы подготовки сварщиков, которые могут осуществлять спроектированную технологию производства сварки планки.
					ДП 44.03.04. 550 ПЗ
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Разраб.		Сизов Д.А			Разработка технологического процесса изготовления планки рамы автосцепного устройства Пояснительная записка				Лист	Листов
Руковод.		Радченко Е.В.
Реценз.						ФГАОУ ВО РГППУ, ИИПО, каф. ИММ, гр. ЗСМ-404с
Н. Контр.		Билалов Д.Х.
Утверд		Гузанов Б.Н.

---

СОДЕРЖАНИЕ Введение ............................................................................................................. 4 1 Инженерный раздел ........................................................................................ 6 1.1 Характеристика изделия ........................................................................... 6 1.2 Характеристика материала изделия ......................................................... 8 1.3 Выбор способа сварки ............................................................................... 10 1.4 Выбор и описание сварочных материалов ............................................... 15 1.5 Расчет параметров режимов сварки ............................................................... 18 1.6 Выбор оборудования .................................................................................. 22 1.6.1 Установка для сварки планки ................................................................. 23 1.6.2 Полуавтомат ПДГ-508 УЗ ....................................................................... 24 1.6.3 Сварочный выпрямитель ВДУ-511 ........................................................ 25 1.6.4 Сварочный робот Fanuc Arc Mate 100iC/8L ........................................ 26 1.6.5 Кантователь двустоечный с подъемным центром КДП-8 .................... 28 1.6.6 Контроль качества сварных соединении ............................................... 28 Экономический раздел ............................................................................... 30 Определение капиталообразующих инвестиций...................................... 30 Расчет количества оборудования и его загрузки ...................................... 34 Расчет капитальных вложений .................................................................. 36 Расчет технологической себестоимости металлоконструкций ............... 38 Расчет полной себестоимости ................................................................... 50 Расчет основных показателей сравнительной эффективности ................ 52 Методическая часть ...................................................................................... 57 Сравнительный анализ Профессиональных стандартов .......................... 58 Разработка учебного плана переподготовки ............................................ 62 Разработка учебной программы предмета «Спецтехнология» ................ 64 Разработка плана - конспекта урока.......................................................... 64 Заключение ....................................................................................................... 69 Список использованных источников .............................................................. 70

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время особое значение приобрела проблема рационального использования всех имеющихся ресурсов сырья, материалов и электроэнергии.Повышение эффективности использования материальных ресурсов имеет большое значение, как для экономики отдельного предприятия, так и для государства в целом. От того на сколько рационально и грамотно используются ресурсы зависит как развитие экономики в целом, так и ее отдельных секторов. Результативность использования материальных ресурсов обеспечивает увеличение объемов производимой продукции при тех же размерах материальных затрат, и даже меньших.

---

Одним из основных направлений в решении этой проблемы является применение автоматической сварки.

В данном дипломном проекте рассматривается вопрос сборки и сварки планки.

В связи с этим была поставлена задача – разработать технологию сварки сборки и сварки планки и выбор оборудования для реализаций предлагаемой технологий с последующим применением его на предприятии.

Объектом разработки является технология изготовления металлоконструкции планки.

Предметом разработки является процесс сборки и сварки планки.

Целью дипломного проекта является разработка технологического процесса сварки планки автосцепного устройства с использованием автоматической сварки в среде защитных газов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• 
  проанализировать базовый вариант;
  
• 
  проработать и обосновать проектируемый способ сварки планки;
  
• 
  провести необходимые расчеты автоматической сварки в среде защитных газов;
  

выбрать и обосновать сборочное и сварочное оборудование; разработать технологию сварки планки; провести расчет экономического обоснования внедрения проекта; разработать программу подготовки электросварщиков для данного вида сварки. Таким образом, в дипломном проекте в технологической части разработан проектируемый вариант технологического процесса сварки планки, включающий автоматическую сварку в среде защитных газов; в экономической части - приведено технико-экономическое обоснование данной разработки; методическая часть - посвящена проектированию программы подготовки сварщиков, которые могут осуществлять спроектированную технологию производства сварки планки. 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.

Инженерный раздел 1.1 Характеристика изделия «Уральские локомотивы» (г. Верхняя Пышма, Свердловская область) – совместное предприятие Группы Синара и концерна Siemens, которое начало работу 1 июля 2010 года. Основными видами деятельности «Уральские локомотивы» являются проектирование, производство, продажа и техническое обслуживание тягового и моторвагонного подвижного состава нового поколения, отличающегося повышенной экономичностью, высокими потребительскими, эксплуатационными и экологическими свойствами. Предприятие выпускает грузовые электровозы с коллекторными тяговыми двигателями «СИНАРА» (серия 2ЭС6), грузовые электровозы постоянного тока с асинхронным тяговым приводом «ГРАНИТ» (серия 2ЭС10), а также магистральный грузовой электровоз, работающий от сети переменного тока 2ЭС7. В декабре 2016 года, после завершения всех испытаний, 2ЭС7 передан для эксплуатации на БАМ Восточно-Сибирской железной дороги. Одним из множиства устройств вагона являются автосцепные устройсва. Автосцепки могут быть разделены на две большие группы: механические автосцепки, т, е. обеспечивающие автоматическое сцепление единиц подвижного состава, и унифицированные автосцепки, которые, помимо сцепления, предусматривают соединение межвагонных коммуникаций, включающих в себя один или два воздухопровода, а при необходимости и контакты электро- и радиоцепей, а также паропроводы отопления. Механические автосцепки применяются для сцепления грузовых и пассажирских вагонов общего назначения; при этом межвагонные коммуникации соединяются вручную. Унифицированные автосцепки устанавливают на специальном подвижном составе: вагонах метрополитенов, некоторых типах зарубежных электро- и дизель-поездов и др.

---

1.2 Характеристика материала изделия Сталь 09Г2С - сталь конструкционная низколегированная для сварных конструкций. Различные детали и элементы сварных металлоконструкций, работающих при температуре от -70 до +425°С под давлением. Химический состав стали 09Г2С по ГОСТ 19282-73 [3] приведен в таблице 1. Т C Si Mn Ni S P Cr N Cu до 0,12 0.5 - 0.8 1.3 - 1.7 до 0.3 до 0.035 до 0.035 до 0.3 до 0.008 до 0.3 аблица 1.1 - Химический составстали 09Г2С по ГОСТ 19282-73,% Механические свойства стали 09Г2С по ГОСТ 19282-73 приведены в таблице 1.2. Т Сортамент Размер Напр. σв σт δ5 KCU Термообр. - мм - МПа МПа % 2 кДж/м - Лист, ГОСТ 5520-79 430- 490 265- 345 21 590-640 Закалка и отпуск Сталь От 10 до 20 1520 1320 21 590 аблица 1.2 - Механические свойства стали 09Г2С по ГОСТ 19282-73 Технологические свойства стали 09Г2С по ГОСТ 19282-73 приведены в таблице 1.3. Т Свариваемость: без ограничений Склонность к отпускной хрупкости: не склонна аблица 1.3-Технологические свойства стали 09Г2С по ГОСТ 19282-73 Свариваемость стали Свариваемость — свойство металлов или сочетания металлов образовывать при установленной технологии сварки неразъемное соединение, отвечающее требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатацией изделия. В сварочной практике существуют такие понятия, как физическая и технологическая свариваемость [4].

---

Рисунок 1.3 - Ручная дуговая сварка покрытым электродом

Расплавляющийся металлический стержень электрода в виде отдельных капель 4, покрытых шлаком, переходит в сварочную ванну 5. В сварочной ванне расплавленный металл электрода и основного металла смешивается, а расплавленный шлак всплывает на поверхность, образуя шлаковую корку 6.

Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и обычно находятся в пределах: глубина до 7 мм, ширина 8 - 15 мм, длина 10 - 30 мм. Доля участия основного металла в формировании метала шва обычно составляет 15 - 35 % .

---