2. Технологическая часть

2.1 Определение типа производства и его характеристика

За рабочими местами среднесерийного производства закрепляются 10-20 деталей, т.е степень специализации рабочих мест более низкая по сравнению с массовым и крупносерийным.

Технологический процесс в среднесерийном производстве расчленён на отдельными рабочими местами. Сравнительно устойчивая номенклатура в среднесерийном сварочном производстве позволяет шире применять специальные сборочно-сварочные приспособления и механизмы, внедрять автоматизированные способы сварки, а на отдельных участках организовывать поточные линии. При этом используются общецеховой и напольный транспорт. Специализация отдельных видов работ не требует столь высокой квалификации рабочих, как в единичном производстве более детально разрабатываются технологические процессы с указанием режимов работы, способов контроля и т.п. Оно значительно эффективнее, чем единичное, т.к более полное использование оборудования, специализация рабочих мест обеспечивает высокую производительность труда и снижение себестоимости изделий конструкции.

Главными отличительными особенностями среднесерийного производства является:

- Постоянство большой номенклатуры выпускаемых изделий;

- Специализация рабочих мест на выполнение нескольких постоянно закреплённых за ними операций;

- Выпуск изделий сериями в определённом, заранее установленном чередовании;

- Сборочно-сварочных приспособлений и другой специальной оснастки;

- Сокращение удельного веса ручных работ;

- Использование труда специализированных рабочих средней квалификации.

2. Схема сборки и сварки

2.3 Разработка технологического процесса сборки и сварки и его обоснование:

2.4 Расчет норм времени

Сборка деталей и узлов может осуществляться по разметке, в простейших универсальных приспособлениях и в специальных стендах и кондукторах. Собираемые под сварку детали крепятся с помощью различного рода винтовых и рычажных, пневматических и других зажимов, а также электродуговой сваркой – прихватками.

Норма времени на сборку металлоконструкций под сварку состоит из подготовительно-заключительного, основного и вспомогательного времени и времени на организационно-техническое обслуживание рабочего места, отдыха и естественные надобности.

Подготовительно-заключительное время включает в себя время, затрачиваемое рабочим на получение производственного задания, указаний и инструктажа мастера, ознакомление с работой, получение и сдачу инструмента и приспособлений и сдачу работы.

Основное время- это время сборки металлоконструкций под сварку, в течение которого происходит координация, соединение и крепление входящих в изделие деталей и узлов.

Вспомогательное время затрачивается на доставку деталей и узлов к месту сборки, проверку их качества, измерения, разметку места установки деталей или узла, зачистку кромок собираемых деталей, незначительную правку деталей или узла, зачистку кромок собираемых деталей, незначительную правку деталей в процессе сборки, кантовку узлов и деталей, зачистку шлака, окалины, грата после прихватки, газорезки или подогрева.

Норма времени на сборку металлоконструкций под сварку может быть рассчитана как сумма затрат времени на выполнение отдельных укрупненных переходов. Для этого технологический процесс сборки разделяется на укрупненные комплексы приемов по установке и укреплению отдельных деталей, узлов, из которых собирается металлоконструкция.

Операция 1: Норма штучного времени на сборку металлоконструкций в целом определяется как сумма затрат времени на установку и крепление всех деталей и узлов.

Т_ш = ∑ Т_Уi +∑ Т_крi +∑ Т_повi , мин (2.13)

где

Т_Уi – время на установку отдельных деталей, мин

Т_крi – время крепления отдельных деталей, мин

Т_повi – время на повороты конструкций в процессе сборки, мин

Нормирование сборочно-сварочных работ

Операция 2: Нормирование автоматической сварки кольцевых швов обечаек.

(2.14)

Определяем вспомогательное время, связанное со швом

1. зачистка и осмотр свариваемых кромок t_вш1=0,5 мин

2. корректировка электрода относительно оси шва с передвижением автомата в ручную t_вш2=0,15 мин

3. возврат сварочного трактора в исходное положение t_вш3=0,6 мин

4. сбор флюса со шва и ссыпка его в бункер t_вш4=0,4 мин

5. очистка шва от шлака, осмотр и промер шва t_в5=2,4 мин

t_{вш об}= t_вш1+ t_вш2+ t_вш3+ t_вш4+ t_вш5=0,5+0,15+0,6+0,4+2,4=4,05 мин

Определяем время, связанное с изделием

1. Переход сварки t_ви1=4,2 мин

2. Подготовка флюсовой подушки t_ви2=2,8 мин

3. Установка и снятие токаподвода t_ви3=0,5 мин

4. Установка и снятие направляющих для автомата t_ви4=0,7 мин

5. Установка трактора на изделие и снятие его t_ви5=2,7

6. Установка головки трактора t_ви6= 1 мин

7. Поднятие и опускание флюсовой подушки t_ви7=0,8 мин

8. Установка автомата в начале шва t_ви8=1,6 мин

9. Отключение автомата после сварки t_ви9=0,5 мин

10. Клеймение шва t_ви10=0,4 мин

11. Установка изделия на приспособление, повернуть, снять и отнести

12. t_ви11=10,9 мин

Определяем общее время, связанное с изделием

t_{ви об}=t_ви1+ t_ви2+ t_ви3+ t_ви4+ t_ви5+ t_ви6+ t_ви7+ t_ви8+ t_ви9+ t_ви10 t_ви=4,2+2,8+0,5+0,7+2,7+1+0,8+1,6+0,5+0,4+10,9=26,1 мин

Определяем норму штучного времени

Т_шт= [(Т₀+ t_вш)*l+t_ви]* к= [(5,8+4,05)*5+26,1]*1,13=68 мин (2.15)

Так как сварной шов выполняется за два прохода, то Т_{шт об}=68*2=136 мин

Штучное время на сварку 3 обечаек между собой( 2 кольцевых шва)

Т_шт=136*2=272 мин

Операция 3: Нормирование сборки патрубка с фланцем

1. подать и установить штуцер к месту сборки t₁=7.0 мин

2. подать и установить опору к месту сборки t₂=9.0 мин

3. прихватить t₃=0,45*7=3,15 мин

T_общ= t₁+ t₂+ t₃=7,0+9,0+3,15=19,15 мин

Операция 4: Нормирование полуавтоматической сварки в среде углекислого газа люка с корпусом

Определяем основное время полуавтоматической сварки

Определяем вспомогательное время, связанное со швом

1. очистка и осмотр свариваемых кромок t_вш1=0,5мин

2. переход сварщика к началу шва с полуавтоматом t_вш2=0,9

Определяем общее время, связанное со швом

t_вш= t_вш1+ t_вш2=0,5+0,9=1,4 мин

Определяем время, связанное с изделием

1. взять горелку, поднести к изделию и установить в начале шва t_ви1=0,1 мин

2. время на включение и отключение установки t_ви2=5 мин

3. время на перемещение сварщика t_ви3=0,2 мин

4. поднести и уложить, снять и отнести t_ви3=3,1 мин

t_ии=5,3+5,3+3,1=13,7 мин

Определяем время, связанное с изделием

t_ви= t_ви1+ t_ви2+ t_ви3+ t_вии= 0,1+5+0,2+13,7=19 мин

Определяем штучное время

Т_шт= [(Т₀+ t_вш)*l+t_ви]* к= [(7,1+1,4)*1,6+19]*1,15=37,4 мин

Так как сварка проходит за два прохода, то штучное время будет равно

T_{шт об}=37,4*2=74,8 мин

Операция 4а: Нормирование ручной дуговой сварки люка с корпусом.

Определяем основное время сварки

(2.16)

Определяем вспомогательное время связанное со швом

1. зачистка кромок под сварку t_вш1=0.3 мин

2. зачистка шва от шлака t_вш2=6,6 мин

3. зачистка сварного соединения t_вш3=1,3 мин

4. время на осмотр и промер шва t_вш4=0,3 мин

5. время на смену электродов t_вш5=0,95 мин

Определяю время, связанное со швом общее время:

t_{вш об}= t_вш1+ t_вш2+ t_вш3+ t_вш4+ t_вш5=0,3+6,6+1,3+0,3+0,95=9,45 мин

Определяем время, связанное с изделием

1. поднести и уложить t_ви1=3,7 мин

2. повернуть t_ви2=3,5 мин

3. снять и отнести t_ви3=3,7 мин

Определить общее время, связанное с изделием

t_{ви общ}= t_ви1+ t_ви2+ t_ви3=3,7+3,5+3,7=10,9 мин

Определяем штучное время

Т_шт= [(Т₀+ t_вш)*l+t_ви]* к= [(17,4+9,45)*1,6+10,9]*1,13=60,86 мин

Так как шов выполняется за 2 прохода, то общее штучное время:

T_шт.об=60,86*2=121,7 мин

Таблица 10 - Сводная таблица норм времени

№ п/п	Наименование операций	Тип оборудования	Тосн		Тшт		Тпз
			1вар (проект)	2вар (базов)	1вар	2вар	1вар	2вар
1	Сборка по кольцевым стыкам	Гидроскоба, роликовый стенд ВДУ-506	-	-	0,70	0,70	0,16	0,16
2	Сварка по кольцевому стыку	Велосипедная тележка,ролстенд АДФ-1001 ВДУ-1001	0,5	0,5	4,5	4,5	0,38	0,38
3	Сборка люка с корпусом	Спец.приспо-собления, роликовый стенд ВДУ-506	-	-	0,5	0,5	0,16	0,16
4	Сварка люка Ду600 с корпусом Полуавтоматическая сварка	Спец.приспо-собления, ВДУ-506 ПДГ-501	0,4	-	1,2	-	0,35	-
4а	Сварка люка Ду600 с корпусом Ручная дуговая сварка	Спец.приспо-собления, плита ВДУ-506	-	0,5	-	2,02	-	0,16
	Итого:		0,9	1,0	6,9	7,72	1,05	0,86

2.6 Меры, применяемые по борьбе со сварочными напряжениями и деформациями

Весь комплекс мероприятий по борьбе с деформациями и напряжениями от сварки делиться на две основные группы:

- мероприятия, предотвращающие вероятность возникновения деформаций и напряжений или уменьшающие их влияние;

- мероприятия, обеспечивающие последующее исправление деформаций и снятие возникших напряжений;

К первой группе можно отнести выбор правильной последовательности сварки изделия, закрепление, предварительной обратный выгиб, подогрев, интенсивное охлаждение свариваемых деталей и некоторые другие. Влияние методов сварки и направления выполнения швов на остаточные деформации.

Практикой и исследованиями установлено, что на остаточные деформации и напряжения при сварке наряду с неравномерностью распределения температуры в свариваемом металле существенное влияние оказывает не одновременность наложения шва по длине и сечению шва, последовательность и направление швов.

Влияние жесткого закрепления и предварительного выгиба на остаточные деформации.

Жесткое закрепление обеспечивается прикреплением балок перед сваркой к плите, стеллажам или временным соединением свариваемых балок свободными кромками на прихватках.

Вследствие жесткого закрепления увеличивается пластическая деформация в зоне шва, а это может значительно снизить остаточный прогиб и довести до таких размеров, что последующее крепление балок не потребуется. Предварительный выгиб свариваемых деталей может быть применен как для борьбы с деформациями из плоскости, так и с деформациями в плоскости.

Влияние искусственного интенсивного охлаждения, подогрева и пластической деформации растяжения на остаточные деформации.

Интенсивное охлаждение сварных соединений приводит к сужению участка действия температур, вызывающих пластические деформации при сварке, и тем самым к понижению остаточных деформаций и напряжений.

Подогрев( общий, а иногда местный) применяют для предотвращения напряжений и последующих деформаций при сварке. Подогрев снижает неравномерность распределения температур и тем самым может уменьшить или совершенно устранить действие основного фактора, вызывающего сварочные напряжения и деформации.

Пластической деформации сварных швов и околошовной зоны можно достичь уменьшения и даже полного снятия сварочных напряжений, а также остаточных деформаций.

Это может быть достигнуто путем местной обработки швов и околошовной зоны. Такая обработка достигается прокаливанием и проковкой.

7. Описание конструкции и схемы действия приспособления

2.8 Контроль в процессе сварки и сборки

2.9 Контроль сварных швов и испытание изделия

3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет годовой программы запуска и размера партии узлов

Годовая программа запуска рассчитывается:

, (3.1)

где

– годовая программа выпуска, шт.

– коэффициент, учитывающий незавершенное производство, =1,08

=500х1,08=540, шт.

Расчет размера партии узлов:

= = 21 шт, (3.2)

где

D- количество рабочих дней в году, 248 дней

f-количество дней в течении которых обеспечивается сборка за счет партии узлов, (5-10 дней)

3.2 Расчет годового действительного фонда рабочего времени и нормы выработки по операциям

Ф_д=Ф_нхSхК_пот , час (3.3)

Ф_н- годовой номинальный фонд времени в часах, берется по календарю

Ф_н=1981 час

S- сменность работы(2 смены)

К_пот- коэффициент, учитывающий потери рабочего времени (0,96)

Ф_д=1981х2х0,96=3803, час

Расчет нормы выработки

, (3.4)

где

Т_см- количество часов в смену, (8 час)

Т_п.з.- норма подготовительно- заключительное время (0,2-0,3 час)

Т_шт- норма штучного времени

3.2 Расчет потребного количества оборудования для выполнения производственной программы.

Потребное количество сборочно-сварочного оборудования рассчитывается по типам оборудования по следующей формуле:

, (3.5)

где

N_з - годовая программа запуска,

t - норма времени в часах,

Фд - годовой действительный фонд рабочего времени в часах

Фд=3803 ч.

К_пер- коэффициент перевыполнения норм (1,1-1,3)

Операция 1:

Поскольку рабочее место загружено на 6%, оно догружается аналогичными изделиями с общей трудоемкостью Т о .= 3050 н/ч

=540х0,7+3050/3803х1,1=0,79

η₁= С₁/С_прх100%=79% (3.6)

Принимаем оборудование:

– роликовой стенд – 1 шт.

-ВДУ-506 – 1 шт.

–Гидроскоба – 1 шт.

Операция 2:

С₂=540х4,5/3803х1,1=0,58

Поскольку рабочее место загружено на 58%, оно догружается аналогичными изделиями с общей трудоемкостью Т_общ .= 980 н/ч

С₂=540х4,5+980/3803х1,1=0,82

₂=0,82/1 х100%= 82%

Принимаем оборудование

- Роликовый стенд – 1 шт.

- ВДУ-1201 – 1 шт.

- АДФ-1001- 1 шт.

- Велосипедная тележка- 1 шт.

Операция 3

С₃=540х0,5/3803х1,1=0,06

Поскольку рабочее место загружено на 6%, оно догружается аналогичными изделиями с общей трудоемкостью Т_о= 3080 н/ч

С₃=540х0,5+3080/3803х1,1=0,8

η₃=0,8/1х100=80% (3.7)

Принимаем оборудование:

– роликовой стенд –1 шт.

– ВДУ-506 – 1 шт.

Операция 4:

С₄=540х1,2/3803х1,1=0,15

Поскольку рабочее место загружено на 15%, погружаем его аналогичными изделиями

С₄=540х1,2+ 2985/3803х1,1=0,87

η₄=0,87/1х100=87%

Принимаем оборудование:

Роликовый стенд- 1 шт

ВДУ-506- 1 шт

ПДГ-502 -1 шт

η_ср=79+82+80+87/1+1+1+1= 82% (3.8)

График загрузки оборудования

Таблица 15- Ведомость оборудования на участке

№ П/П	Наименование оборудования	Модель оборудования	Кол шт	Производственная площадь,м2		Цена оборудования
				На един.	Всего	На един.	Всего
1	Сварочный выпрямитель	ВДУ-506	2	0,508	1,1	30000	60000
2	Сварочный выпрямитель	ВДУ-1201	1	1,19	1,19	50000	50000
3	Сварочный автомат	АДФ-1003	1	0,574	0,574	35000	35000
4	Полуавтомат сварочный	ПДГ-508	1	0,14	0,14	15000	15000
5	Роликовый стенд		4	7,0	28	120000	480000
8	Реостат балластный	РБ-301	2	0,2	0,4	5000	10000
9	Гидроскоба		1	4,0	4,0	100000	100000
	Всего		15	21,6	37	440000	1005000

3.3 Расчет производственной площади.

Производственная площадь участка определяется по плану участка на основе габаритных размеров оборудования с использованием коэффициентов, учитывающих дополнительную площадь (К_д=1,5-2) и мест для промежуточного складирования К_ск=2

, (3.9)

где

– площадь занимаемого оборудования в м²

– коэффициент, учитывающий дополнительную площадь 37х2х2=148 м²