Файл: Н. А. Астафьева Проектирование сборочносварочного оборудования для изготовления.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Институт авиамашиностроения и транспорта

Кафедра материаловедения, сварки и аддитивных технологий

Допускаю к защите

руководитель___________

Н.А. Астафьева


Проектирование сборочно-сварочного оборудования для изготовления

двутавровой балки

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине

Проектирование сборочно-сварочных приспособлений
1.013.00.00 – ПЗ


Выполнил студент группы МТбз-18-1 ___________ И.А. Коротин

Нормоконтроль ___________ Н.А. Астафьева

Курсовой проект защищен с оценкой ___________

Иркутск 2022 г

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
ИРКУТСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По курсу: Проектирование сборочно-сварочных приспособлений
Студенту группы МТбз-18-1 Коротин И.А.

Тема проекта: Проектирование кантователя для сборки и сварки двутавровой балки
Рекомендуемая литература:

1. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций \ С.А. Куркин, В.М. Ховов, А.М. Рыбачук – Москва, Машиностроение, 1989. – 319 с.

2. Конструирование и расчет механического сварочного оборудования \ Севбо П.И. – Киев, Наук. думка, 1978. – 400 с.

3. Астафьева Н.А. Проектирование сборочно-сварочных приспособлений и механического оборудования для сварки: учебное пособие. – Иркутск: Изд-во ИРНИТУ, 2018. – 156 с.
Графическая часть на 2 листах А1

Дата выдачи задания «»______________2021 г.

Дата предоставления проекта руководителю «_____» _____________ 2022 г.

Руководитель курсового проекта _______________________ Астафьева Н.А.

Содержание

---

1.1 Описание сварной конструкции 5

1.2 Описание базовой технологии изготовления 6

1.3 Общие требования к технологическому процессу 7

1.4 Обзор средств технологического оснащения 8

1.5 Построение принципиальной схемы установки 11

2 Расчет элементов сборочно-сварочной установки 13

3 Описание сборочно-сварочной установки 15

4 Технология сборки и сварки 17

5 План участка…………………………………………………………………..19

Заключение 21

Список использованных источников 22

Введение

В настоящее время очень актуальным остается вопрос о поднятии производительность труда при уменьшении числа занятых на производстве людей, улучшении качества продукции, обеспечении обновления производства, прежде всего на основе его технического перевооружения и реконструкции, повышении уровня механизации и автоматизации. Для решения требуется широкое применение современного технологического оборудования, механизмов, различных приспособлений, специального инструмента. Эффективность сборочно-сварочных работ зависит от внедрения новых сварочных приспособлений, различных средств механизации и автоматизации. [2] Современное сварочное приспособление может использоваться как отдельное устройство для сборки, сварки, контроля, подъема, транспортировки и т.п., а также как неотъемлемая часть сварочной установки, станка, механизированной или автоматизированной линии. Приспособления являются изделиями индивидуального производства, так как имеют специфические конструктивные особенности и конкретное назначение. Однако, несмотря на их большое конструктивное разнообразие и количество, устройство и правила конструирования приспособлений имеют общие закономерности, единую элементную базу, закономерности построения. Современному специалисту требуются определенные знания основ базирования деталей и изделий, устройства, функционального назначения, правил эксплуатации и применения сварочных приспособлений. Он должен быть в курсе современных достижений практики в этой области системы применения универсально-сборных и наладочных приспособлений сварочного производства, а также особенностей их применения в комплексно-механизированных и автоматизированных линиях.[1]

1 Разработка технического задания на проектирование

1.1 Описание сварной конструкции

---

В данной работе рассмотрим технологию сборки и сварки двутавровой балки, находящуюся в горизонтальном положении. Толщина стенки 12 мм, толщина полок 24 мм, длина изделия 12000 мм, сталь 10ХСНД (см. рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 – Двутавровая балка
Сварка производится с без подготовки кромок в соответствии с ГОСТ 14806-80. См рисунок 1.2



Рисунок 1.2- Тавровое соединение

1.2 Описание базовой технологии изготовления

Технология изготовления сварных балок, имеющих двутавровое сечение, состоит из нескольких последовательных процессов, каждый из которых на сегодняшний день уже отлично отработан. Итак, изготовление качественной и надежной сварной балки требуемого сечения состоит из нескольких процедур [1]:

1. Создание заготовки по чертежу - для ее изготовления используется оборудование термической резки, на котором листы металла требуемой толщины раскраиваются по заданным размерам.

2. Сборочная операция - на этой стадии будущая сварная балка собирается в готовую конструкцию, для чего используются специальные сборочные приспособления, позволяющие увеличить производительность процесса в 2–3 раза по сравнению с ручной сборкой. При осуществлении сборочной операции перед сваркой балки, имеющей двутавровое сечение, важно обеспечить правильное взаимное положение стенки двутавра и его полок (симметричность и взаимная перпендикулярность).

Целесообразнее всего для выполнения этих важных требований использовать специальное сборочное оборудование, оснащенное быстродействующими прижимными элементами. Оно позволяет не только точно позиционировать составные элементы будущего двутавра, но и делать это оперативно и с высокой надежностью. Технология сборки с использованием таких приспособлений состоит из двух основных этапов: сначала собирается только часть балки, составляющая Т-образный профиль, затем собранную конструкцию при помощи приспособления переворачивают на 180 градусов и комплектуют ее второй полкой. На современных предприятиях, как правило, используются сборочные приспособления с гидравлическими прижимными механизмами, что дает возможность сократить время выполнения данного технологического процесса.

---

3. Сварка - конструкция сборочного оборудования, используемого для изготовления сварных балок, имеющих двутавровое сечение, определяется способом сварки для формирования поясных швов. Выбор такого оборудования зависит также и от того, какие приспособления планируется использовать в процессе производства. На современных предприятиях для формирования длинных поясных швов двутавровых сварных балок чаще всего используют автоматическую сварку под слоем флюса. Такой метод позволяет получить сварные швы, отличающиеся высоким качеством и надежностью по всей их длине.

4. Правка конструктивных элементов готового изделия - производство любых конструкций с использованием сварки предполагает сильный нагрев, что неизбежно приводит к возникновению деформации отдельных составных элементов изделия. Не является исключением и сварная балка, имеющая двутавровое сечение. Как правило, у таких балок после окончания процесса сварки наблюдается эффект «грибовидности», выражающийся в нарушении геометрии полок двутавра. Для того чтобы исправить этот дефект, как раз и необходима операция правки, заключающаяся в прокатывании сварной балки через ролики специального стана. После выполнения такой процедуры получают балку двутаврового сечения, геометрия которой четко соблюдена.
1.3 Общие требования к технологическому процессу
В качестве нормативной документации принимаем ГОСТ Р 58966–2020 балки стальные двутавровые сварные технические условия [4] :

1. Стальные сварные двутавровые балки изготовляют из листового горячекатаного проката, поставляемого по  ГОСТ 19903, из стали:
- углеродистой общего назначения и низколегированной толщиной 6 мм и более - по ГОСТ 27772;

- углеродистой общего назначения толщиной 6 мм и более - по ГОСТ 14637;
- низколегированной толщиной 6 мм и более - по ГОСТ 19281.
Класс прочности стали, а также нормируемые характеристики механических свойств при испытании на ударный изгиб указываются в заказе. Нормируемые показатели ударной вязкости проката следует принимать в соответствии с требованиями СП 16.13330.

2. Готовые балки следует защищать от коррозии в соответствии с требованиями СП 28.13330 в заводских условиях.

3. Листовая заготовка должна быть правленой на листоправильных машинах в холодном состоянии, не должна иметь трещин и расслоений, заусениц, загрязнений, ржавчины;

4. Отклонение от перпендикулярности торцов балки не должно выводить ее длину за предельные отклонения. В качестве длины балки принимают максимальную длину условно собранной сварной балки с торцами, перпендикулярными к продольной оси.

---

5. При изготовлении балок с толщиной соединяемых элементов, выходящей за границы применения соответствующих стандартов на сварные соединения, а также при толщине соединяемых деталей более 80 мм и для сталей с пределом текучести более 390 МПа следует разрабатывать технологические регламенты сварочных работ силами профильной организации, допущенной к проведению такого вида работ в порядке, установленном действующим законодательством Российской Федерации.

6. Применяемые сварочные материалы, оборудование и технологии должны быть аттестованы в соответствии с требованиями РД 03-613-03, РД 03-614-03, РД 03-615-03.

7. Тавровые (поясные) и стыковые (стыки листов полок и стенок) швы должны выполняться механизированной сваркой (автоматической под флюсом и /или полуавтоматической в среде защитного газа) с плавным переходом швов к основному металлу.

8. Все сварные швы должны быть непрерывными.\

9.  Сварные швы должны соответствовать II категории и среднему уровню качества в соответствии с ГОСТ 23118. I и III категории качества (высокий и низкий уровень качества)

10. Допускается наличие местных вмятин по толщине и ширине проката на глубину, не превышающую удвоенной величины минусового допуска проката, но не более 1 мм по толщине и 3 мм по габаритам сечения.

11. Разрешается удалять дефекты наружной поверхности пологой зачисткой или сплошной шлифовкой, при этом толщина стенки и/или полки после зачистки не должна выходить за минимальные допустимые значения.
1.4 Обзор средств технологического оснащения
Для сборки двутавровой балки используются следующие оборудования[1]:

Вращатели предназначены для вращения изделия вокруг одной оси с установочной нерегулируемой или со сварочной регулируемой скоростью. Они менее универсальны, чем манипуляторы, так как не имеют механизма наклона изделия, но проще и дешевле в изготовлении

Вращатели с горизонтальной осью и с установочной скоростью вращения называются кантователями, а с вертикальной осыо - поворотными столами. Кантователи служат для поворота и установки изделия в удобное положение для сборки и сварки. Они имеют одно движение - вращение с установочной скоростью или наклон Более сложные конструкции кантователей обладают вторым движением - подъемом или линейным перемещением изделия.

На рис. 1.3 приведена конструктивная схема двухстоечного кантователя, который состоит из двух стоек (передней и задней бабки) и поворотного кольца. На передней стойке установлены электромеханический привод поворота изделия и блок управления. Поворот (кантование) свариваемого изделия осуществляется от электродвигателя через червячный редуктор, цилиндрическую зубчатую передачу, вал и шпиндель. При этом закрепленная в зажимах балка поворачивается вокруг своей горизонтальной оси. Задняя бабка подвижная и при помощи передачи винт-гайка может осуществляться предварительная подготовка кантователя к работе с балками разной длины. Пиноль задней бабки имеет электромеханический привод. Фиксация положения пиноли – ручная, поворотом рукоятки стопорного механизма. Для исключения прогиба балки в качестве центрального поддерживающего устройства используется поворотное разъемное кольцо.

---