2. Выбор и обоснование способа сварки, сварочных материалов

Выбор способа сварки производится с учетом толщины деталей в месте их соединения, типа и конструктивного оформления, протяженности и конфигурации, доступности и положения шва в пространстве, особенностей свариваемости, программы выпуска и т. д.

Сварку можно производить полуавтоматом или ручной дуговой сваркой.

Ручная дуговая сварка – это сварка покрытым металлическим электродом. Является наиболее старой и универсальной технологией дуговой сварки.

Преимущества ручной дуговой сварки:

• возможность сварки в любых пространственных положениях;

• возможность сварки в местах с ограниченным доступом;

• сравнительно быстрый переход от одного свариваемого материала к другому;

• возможность сварки самых различных сталей благодаря широкому выбору выпускаемых марок электродов;

• простота и транспортабельность сварочного оборудования.

Недостатки ручной дуговой сварки

• низкие КПД и производительность по сравнению с другими технологиями сварки;

• качество соединений во многом зависит от квалификации сварщика;

• вредные условия процесса сварки.

Сварку буду производить электродом марки Э-46А

Э-электрод для дуговой сварки

46- минимальное временное сопротивление разрыву

А-электрод высокого качества

Главное назначение электродных покрытий — сохранение горения дуги с наибольшей стабильностью и получение шва с определенными свойствами. Электроды Э46А относятся к группе с основным покрытием, составляющими которого являются карбонаты кальция и магния и плавиковый шпат.

Для улучшения производительности, то есть для большего количества наплавляемого металла в час, в покрытия вводят порошок железа. Он ускоряет повторное зажигание дуги, увеличивает время охлаждения наплавленного металла.

Тип сварного соединения наряду с общими конструктивными соображениями выбирают с учетом обеспечения равнопрочности соединения с основным металлом и технологичности изделия.        Кромки разделывают в целях полного провара заготовок по сечению, что является одним из условий равнопрочного сварного соединения с основным металлом. Форму и размеры элементов разделки (угол, притупление и зазоры) назначают из условий проплавления, обеспечения формирования корня шва (без непроваров и прожогов) и минимального объема наплавленного металла. Выбор разделки кромок зависит от толщины соединяемых элементов, теплофизических свойств материала и вида сварки.

Стыковые соединения элементов имеют высокую прочность при статических и динамических нагрузках

3.Процесс производства сварной конструкции

П-образные компенсаторы изготовляют полностью гнутыми из одной трубы или сварными с применением гнутых, крутоизогнутых или сварных отводов

а – из целой трубы,

б – из двух частей,

в – из трех частей,

г – из семи частей

Компенсаторы гнутые и сварные с крутоизогнутыми отводами можно устанавливать на трубопроводов для любых давлений и температур. При этом компенсационная способность трубопроводов с крутоизогнутыми отводами выше, чем гнутых, за счёт более длинных прямых участков

4. Выбор необходимого технологического оборудования

При разработке проекта необходимо установить рациональный и качественный состав технологического оборудования (заготовительного, основного технологического, транспортного и для контроля качества).

Основными критериями для выбора рациональных типов оборудования и оснастки должны служить их следующие признаки: наименьшие габаритные размеры оборудования, обуславливающие минимальную необходимую площадь для размещения его в цехе; наименьшая возможная масса; наибольшая эксплуатационная надежность и относительная простота обслуживания, техническая характеристика, наиболее отвечающая всем требованиям принятой в разрабатываемом цехе технологии операций.

Так же следует учитывать, что:

- в единичном и мелкосерийном производстве применяют универсальное оборудование и переналаживаемую оснастку упрощенной конструкции с ручной подачей исходного металла и штучных заготовок. В основном использую общецеховой транспорт;

-в серийном производстве применяют универсальное оборудование, простую и комбинированную оснастку с ручной или механизированной подачей листов, прутков, полос или штучных заготовок. Используют общецеховой и напольный транспорт;

- в крупносерийном производстве применяют специализированное оборудование, комплексно-механизированные поточные линии раскроя и специальное нестандартное оборудование. Характерно применение специальных приспособлений с механизированной подачей листового, сортового и профильного проката. Широко используют подвесной и напольный транспорт;

- в массовом производстве изделия производят с постоянным ритмом потока на комплексно-механизированных и автоматических поточных линиях с применением специализированного межоперационного транспорта.

Все данные по основному и вспомогательному оборудованию свести в таблицу 5.

Таблица 5 – Основное и вспомогательное оборудование

Название операции	Наименование оборудования, приспособления оснастки и инструмента	Основные технические характеристики	Габаритные размеры

5. Маршрутно-технологическая карта

Разберем П-образный компенсатор, состоящий из 3 частей.

Д ве нижние части (поз-2) одинаковые к ним приваривается третья часть(самая верхняя поз-1) она выполнена дугой, Сварка выполняется круговым шов.

Рисунок 2. П-образный компенсатор

6. Расчет основных нормативов процесса производства заключается в определении числа единиц оборудования и количества рабочих.

При расчете основных нормативов процесса следует исходить из годовой трудоемкости операции Т_год, ч, которая находится по формуле:

Т_год = Т_опер*N_год, (1)

где Т_опер– длительность одной операции, ч;

N_год – годовая программа. 12000 шт

Т=0.144*12000=17280 ч

Для определения длительности каждой операции следует руководствоваться укрупненными нормативами, представленными ниже.

Время Т, ч, на сварку определяется по формуле:

, (2)

где L – длина вех швов, м; 0.48м

Н – норма часа на 10 метров шва, определяется по ЕНИРу.-3 часа

Т=0.48/10*3=0.144 ч

Некоторые величины норм времени на автоматическую и полуавтоматическую сварку под флюсом и в среде защитных газов в зависимости от вида соединения и толщины стали представлены в приложение Г.

Время на другие основные (заготовку, сборку, отделку), вспомогательные и дополнительные операции, входящие в состав изготовления сварных конструкций, определяем по формуле:

, (3)

где Т_{сварки –} время на сварку, ч;

Д_сварки– доля сварочных работ в общей трудоемкости работ сварочных цехов, %;

Д_опер – доля технологической операций в общей трудоемкости работ сварочных цехов, %.

Доля сварочных работ и других технологически операций представлена в примерной трудоемкости работ сварочных цехов серийного производства и составляет: заготовительные 18%; сборочные 21%; сварочные 21%; отделочные 9%; вспомогательные 21%; операции обслуживания 10% в общей трудоемкости работ.

Т_ОПЕР=0.144/60*42=0.1ч

Общая длительность изготовления сварных конструкций складывается из длительности основных операций (заготовительных, сборочных, сварочных, отделочных), вспомогательных (контрольных, транспортных) и времени на операции обслуживания.

Общую длительность изготовления сварных конструкций Т_{шт (полное)}, ч, находим по формуле:

Т_{шт (полное)}= Т_загот+Т_{сборка+}Т_сварка+Т_отдел+Т_вспом+Т_обслуж, (4)

где Т_загот - время на заготовительные операции, ч;

Т_сборка– время на сборку, ч;

Т_сварка– время на сварку, ч;

Т_отдел– время на отделочные операции, ч;

Т_вспом– время на вспомогательные операции, ч;

Т_обслуж– время на обслуживание, ч.

_{Т=0.144+0.3=0.44 ч}

Потребное количество оборудования n_об, шт, в сборочно – сварочных цехах для каждого вида работ (заготовительных, сборочных, сварочных, отделочных, вспомогательных, обслуживающих) определяется по формуле:

, (5)

где Т_год– годовая трудоемкость изделия на одной операции, ч. Смотрите формулу (3);

Ф_д.об. – действительный фонд работы оборудования, ч. При двух сменном графике Ф_д.об. равен 4015 ч.

К – коэффициент планового перевыполнения норм, 1,05;

К_з – коэффициент загрузки оборудования. При массовом производстве К_з= 93%, при единичном и мелкосерийном К_з= 80-90%.

N=17280/4015*1.05*0.85=17280/3583.4=4.82 ч

Примечания

1. полученное количество оборудования округляется от расчетных значений до ближайшего целого числа;

2. полученная величина является количеством оборудования для каждой операции рассчитанного вида работ. Например, заготовительные работы (операции: разметка, резка, обработка и так далее).

Поскольку при составлении проекта цеха детально разрабатывается его технологическая часть, то точно определяется качественный и количественный состав производственных рабочих. Состав остальных групп работающих (вспомогательных, инженерно-технические работники, счетно-конторские служащие, младший обслуживающий персонал, контролеры качества продукции) обычно определяют приближенно.

При определении потребного количества производственных рабочих в сборочно-сварочном цехе следует руководствоваться приложением Д.

Требуемое число вспомогательных рабочих и состав прочих групп устанавливают в процентном соотношении к общему числу производственных рабочих. Примерное соотношение списочного состава различных групп работающих в сборочно-сварочных цехах следующее:

- вспомогательные рабочие 25-30 % от числа производственных рабочих;

- инженерно-технические работники 8% от числа всех рабочих (производственные плюс вспомогательные);

- счетно-конторские служащие 3% от числа всех рабочих;

- младший обслуживающий персонал 2% от числа всех рабочих;

- контролеры качества продукции 1% от числа всех рабочих.