Методическое пособие 90

дисциплине «Проектирование цехов и участков сварочного производства» (номер 315-2013).

Нормирование технологического процесса.

Нормы времени на сварочные работы определяются расчетным путем, а на остальные виды работ принимаются действующие нормы предприятий с учетом их переработки.

В пояснительной записке должна быть приведена методика определения норм времени с конкретными расчетами по проектируемому технологическому процессу. После установления норм времени определяется годовой объем по видам работы.

При сравнительных определениях трудоемкости технологического процесса, применяемого в базовом варианте и разработанного в дипломном проекте, следует пользоваться одними и теми же нормативами.

Определение необходимого количества оборудования и оснастки.

Расчет потребности в оборудовании и оснастке проводят после разработки технологического процесса изготовления изделия и расчета технологических норм времени по каждой операции. На основании норм времени устанавливают суммарное нормируемое время на годовую программу по каждому виду оборудования.

Количество различной оснастки для сборочносварочных рабочих мест (стендов) и стандартного оборудования (приспособлений, рольгангов, стационарных консольных кранов и т.п.) назначают исходя из практической потребности в них на рабочем месте каждого данного типа. При этом необходимо учитывать возможность использования этих устройств для обслуживания нескольких расположенных рядом рабочих мест.

Выбор и расчет транспортных средств. Выбор типа транспортных средств производится в зависимости от характера производства, размеров конфигурации и массы конструкции и ее узлов на каждой стадии их сборки – сварки.

19

В качестве транспортных средств могут применяться: мостовые краны; кран-балки, велосипедные краны, тельферы, пневмоподъемники, электрокары, электропогрузчики, скаты, склизы, рольганги, различные конвейеры: ленточные, пластинчатые, тележечные, цепные, шланговые, шагающие, подвесные, толкающие и т.д.

Выбранный вид транспорта зачастую оказывает влияние на конструкцию приспособлений и оборудования.

Для сборки следует выбирать наиболее удобные и производительные (применительно к каждой операции детали) подъемно-транспортные средства. Нужно учитывать, что, например, для подъема установки детали массой 50-100 кг краном требуется 4-5 мин., кран-балкой 2-3 мин., электротельфером или пневмоподъемником 0,3-0,5 мин.

Расчет требуемого количества внутрицехового транспорта. При выборе средств внутрицехового транспорта (электрокаров, автокаров, мостовых кранов и т.д.) необходимо рационально сочетать работу различных видов транспортных устройств и максимальную их загруженность. Применение мостовых кранов большой грузоподъемности обусловливает существенное увеличение веса колонн, несущих подкрановые пути, что приводит к значительному удорожанию строительных конструкций здания цеха.

Выбор типов средств внутрицехового транспорта зависит от распределения грузопотоков по отдельным пролетам цеха, которые определяют принятой специализацией пролетов в проектируемом цехе. Для выяснения условий работы планируемого транспорта в соответствии с разработанным ранее производственным процессом и его планировкой составляют ведомость движения грузов (материалов, полуфабрикатов, деталей, сборочных единиц, изделий) по пролетам цеха.

При составлении проектов сборочно-сварочных цехов массового или крупносерийного производства с поточной организацией работ, взаимную увязку во времени подъемно-

20

транспортных и технологических операций производственного процесса осуществляют на основе построения графиков загрузки и работы общего подъемно-транспортного оборудования по каждому пролету цеха.

Определение состава и численности работающих.

Исходными данными для расчета потребности в производственных рабочих является пронормированный технологический процесс, на основании которого определяется трудоемкость годовой программы в нормо-часах.

Состав работающих в сборочно-сварочном цехе подразделяется на следующие группы:

1)производственные рабочие, непосредственно выполняющие технологические операции по изготовлению продукции;

2)вспомогательные рабочие, выполняющие операции по обслуживанию технологического процесса (контролеры качества продукции, наладчики оборудования, электромонтеры, крановщики, такелажники, рабочие цеховых складов и кладовых, разнорабочие, уборщики);

3)инженерно-технические работники (ИТР), выполняющие техническое руководство производственными процессами;

4)счетно-конторский персонал (СКП), выполняющий различные работы в цеховой конторе, бухгалтерии, в конструкторском и технологическом бюро (чертежники и т.п.);

5)младший обслуживающий персонал (МОП), в состав которого входят рассыльные, вахтеры, гардеробщики и т.п.

Состав сборочно-сварочного цеха и его связь с другими цехами завода. Данными для планировки сборочносварочного цеха (отделения или участка) является принятое по расчету количество оборудования, сборочно-сварочных приспособлений и рабочих мест, необходимых для выполнения производственной программы. От рационального размещения в пространстве запроектированного производственного

21

процесса и всех основных элементов производства зависят длительность производственного цикла, съем продукции с 1 м производственной площади и другие технико-экономические показатели работы сборочно-сварочного цеха.

Самостоятельный сборочно-сварочный цех является, с одной стороны, потребителем продукции заготовительных и обрабатывающих цехов и складов завода, а, с другой - поставщиком своей продукции для цехов окончательной сборки изготовляемых изделий и (в некоторых случаях) для общезаводского склада готовой продукции. Общая схема производственной связи сварочного цеха с другими цехами и службами представлена в приложении.

Связь проектируемого сборочно-сварочного цеха с другими цехами, сооружениями к устройствами завода в количественном отношении может быть различной. Измерителем этой связи является грузооборот в мегаграммах (тоннах) за единицу времени (год, месяц, сутки или смена).

В зависимости от типа сварочного производства и разновидности его организации сборочно-сварочные цеха могут включать в свой состав следующее производственные отделения и участки, а также вспомогательные, бытовые и прочие помещения:

склад металла; кузнечно-прессовое отделение; заготовительное отделение;

промежуточный комплектовочный склад деталей; отделение узловой сборки и сварки; отделение общей сборки и сварки; отделение покрытий и отделки продукции; склад готовой продукции;

административно-конторские, служебные и бытовые помещения;

пожарные проезды.

План сборочно-сварочного цеха (отделения, участка).

Составление плана сборочно-сварочного цеха является

22

основной и довольно сложной задачей этого раздела. План цеха, определяющий пространственное расположение в нем технологического процесса производства, называют технологическим, в отличие от строительного плана, разрабатываемого впоследствии строителями с целью выявления конструктивных особенностей и деталей здания цеха.

Составление плана цеха и каждого его отделения является технической задачей, допускающей несколько решений. Рациональное составление плана достигается путем параллельной разработки нескольких (двух-трех) вариантов компоновочной схемы технологического плана цеха с последующим технико-экономическим сравнением их между собой.

В целях снижения стоимости строительства промышленных зданий необходимо использовать типовые секции и пролеты, утвержденные Госстроем. Российской Федерации.

Для цехов машиностроительных заводов установлены следующие размеры цеха: 144х72 и 72х72 м (продольные пролеты длиной 144 и 72 м, а поперечные пролеты шириной 18 и 84 м). Сетка колонн имеет размеры 24х12 и 18х12 м, где размер 12 м представляет собой шаг колонн (т.е. расстояние между осями колонн вдоль пролета. Возможно проектирование дополнительных секций для поперечных пролетов размерами

24х72 м, (24+24)х72 и 30х72 м, где размеры 24 и 30 м

относятся к ширине пролетов.

Таким образом, общая площадь выбранной компоновочной схемы должна состоять из площадей некоторого числа унифицированных типовых секций.

Определение геометрических размеров принятой компоновочной схемы плана цеха с учетом применения унифицированных типовых секций и пролетов осуществляют в такой последовательности:

23

1)Подсчитывают площадь подразделений и общую площадь цеха. При этом учитывают заданное количество

годового выпуска продукции (в Мг); удельный годовой выпуск продукции, приходящейся на 1 м2 общей площади цеха и каждого его производственного отделения (в Мг/м2); общую площадь цеха, приходящуюся на одно сборочно-сварочное

место (стенд); допустимое количество металла, приходящееся на единицу площади цехового склада (в Мг/м2).

2)Подбирают соответствующее количество и типоразмеры унифицированных типовых секций с учетом максимальных габаритных размеров подлежащих размещению

вего пролетах оборудования и изготовляемых изделий. Совместная компоновка этих типовых секций и пролетов должна удовлетворять выбранному типу компоновочной схемы и занимать площадь, соответствующую расчетной площади проектируемого цеха.

3)Определяют число пролетов цеха (с учетом их специализации), их размеры, а также размеры компоновочной схемы в целом. Если бытовые и административно-конторские помещения проектируемого цеха располагаются в пристройке к производственному корпусу, то площадь, занимаемую этой пристройкой, определяют в соответствии с правилами, изложенными в "Санитарных нормах проектирования промышленных предприятий".

4)Рассчитанную площадь выбранной компоновочной схемы проектируемого цеха вычерчивают в масштабе 1:1000 либо 1:500 с нанесением на плане сетки колонн и границ расположения всех производственных отделений и вспомогательных помещений цеха. Размещение оборудования и рабочих мест на компоновочных схемах не показывают.

Вышеуказанные мероприятия относятся к предварительной планировке цеха. На технологическом плане наносят размещение производственного оборудования, рабочих мест, мест складирования для материалов и деталей.

24

В основу технологической планировки сборочносварочного цеха должны быть положены следующие основные принципы:

1)исключение возвратных движений, создающих встречные потоки и затрудняющих транспортировку обрабатываемых деталей и узлов;

2)максимально возможное сокращение поперечных перемещений обрабатываемых деталей и узлов;

3)стремление к прямоточному движению всего грузового

потока;

4)выбор кратчайших путей передачи деталей и узлов с одного рабочего места на другое.

Размещение производственного оборудования, рабочих мест, мест складирования материалов и деталей на плане цеха. Расположение на плане каждой единицы оборудования (станка, стенда и т.п.) обозначают размерами расстояний (в продольном и поперечном направлениях) от ближайшей колонны. Разрывы между станками и рабочими местами (стендами), между ними и ближайшими частями здания (колоннами и стенами), а также ширину цеховых проходов и проездов устанавливают в соответствии с нормами технологического проектирования по таблице 5.

4.1.4 Охрана труда и техника безопасности

В этом разделе рассматривается комплекс решений инженерно-технологического, экономического и социального характера, обеспечивающий безопасные и безвредные условия труда и экологическую безопасность на проектируемом участке (пролете) цеха.

4.1.5 Заключение по выполненной работе

В заключении приводятся данные о технической целесообразности проекта по основным определяющим показателям: повышению качества сварных соединений,

25

снижению трудоемкости, повышению производительности труда, по повышению уровня механизации и автоматизации.

При наличии исследовательского раздела необходимо показать как выполненные исследования повлияли на разработку технологического процесса.

В случае рассмотрения задачи по повышению уровня производственной и экологической безопасности необходимо отразить в заключении по проекту полученные результаты.

4.2 Графический материал

В качестве примера для ВКР рекомендуется следующий состав графического материала:

чертеж общего вида изделия с указанием сварных и паяных соединений – 1-2 листа;

плакат с расчетом параметров режима сварки (пайки), микро- и макроструктурами сварных (паяных) соединений, результатами механических испытаний и т.п. – 1 лист;

чертежи приспособлений для сборки и сварки отдельных узлов и изделия в целом, общих видов сварочных установок - 1 -3 листа;

плакат со схемой технологического процесса - 1 – 3

листа;

плакат со схемой организации контроля качества – 1

лист;

чертеж планировки участка цеха – 1 лист.

4.3 Исследовательская часть

Темой исследовательской части может являться исследование свариваемости и особенностей технологии сварки и пайки металлов и сплавов, отработка режимов сварки (пайки), наплавки, напыления, исследование структуры и свойств сварных и паяных соединений, и т.п.

26

Ввыпускной квалификационной работе должны быть представлены следующие сведения:

- методика проведения исследований; - результаты исследований.

Методика проведения исследований.

Вэтом пункте приводятся данные об используемом при проведении исследований оборудовании, материалах (указывается технические условия или Государственный стандарт, марка и химический состав свариваемых сплавов, присадочных материалов, защитных газов и т.п.).

Описывается методика проведения металлографических исследований (травители, используемые при приготовлении шлифов, характеристики используемого оборудования и т.п.). Должны быть указаны нормативные документы, в соответствии с которыми проводятся механические, коррозионные испытания, указываются размеры образцов или их чертежи и т.п. Может быть описана методика статистической обработки результатов измерений.

Если студентом была разработана и использована какаялибо оригинальная методика проведения исследований, то она должна быть описана.

Результаты исследований.

Подробно описываются проведенные эксперименты. Приводятся расчеты режимов сварки, результаты испытаний свойств сварных соединений, сваренных с использованием различных режимов. Свойства сварных соединений приводятся, как правило, в сравнении со свойствами основного металла. Количество измерений свойств должно быть статистически значимо.

При металлографическом исследовании сварных соединений целесообразно привести фотографии общего вида сварного шва (обычно при увеличении до х50), а также фотографии различных зон соединения (металл шва, зона термического влияния в сравнении со структурой основного металла). Желательно, чтобы фотографии различных зон

27

сварного соединения были сделаны при одинаковом увеличении.

Наряду с таблицами, результаты измерений желательно представить в виде графиков, гистограмм, при этом должна быть проведена статистическая обработка результатов исследований.

Проводится анализ полученных результатов, на основе которого формулируются технологические рекомендации по сварке (пайке) того или иного материала, приводятся оптимальные режимы, разрабатывается технология получения сварной или паяной конструкции. Результаты исследований формулируются в виде выводов.

5 Правила оформления пояснительной записки

При оформлении пояснительной записки студент руководствуется требованиями Государственных стандартов, правилами оформления выпускной квалификационной работы, утвержденными приказом ректора ВГТУ от 29.12.2015 № 42- 01.18-0.

5.1 Общие требования

ВКР должна быть выполнена в печатном виде на одной стороне листа белой бумаги формата А4 по ГОСТ 9327 (210х297 мм).

Допускается представлять иллюстрации (чертежи, графики, схемы, компьютерные распечатки, диаграммы, фотоснимки) и таблицы на листах формата А3 в виде приложений.

Текст ВКР следует печатать, соблюдая следующие размеры полей:

правое ─ 10 мм; левое ─ 20 мм; верхнее ─ 20 мм;

28

нижнее ─ 10 мм;

Набор текста в редакторе Microsoft Word должен удовлетворять следующим требованиям: шрифт Times New Roman, кегль 14, цвет шрифта – черный, межстрочный интервал – 1,5.

Текст должен быть отформатирован по ширине страницы с применением автоматического переноса слов, первая строка с абзацным отступом 1,25 cм.

Разрешается использовать компьютерные возможности акцентирования внимания на определенных терминах, формулах, теоремах, выделяя их полужирным шрифтом.

Распечатка ВКР должна проводиться в режиме качественной печати.

Страницы ВКР следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту, включая приложения. Номер страницы проставляют в центре нижней части страницы без точки. Титульный лист включается в общую нумерацию страниц. Номер страницы на титульном листе не проставляют. Иллюстрации и таблицы на листах формата А3 учитывают как одну страницу.

Общий объем ВКР устанавливают выпускающие кафедры в соответствии с уровнем высшего образования (бакалавриат/ специалитет/ магистратура).

Обязательные структурные элементы выделяются полужирным шрифтом. Наименования структурных элементов «РЕФЕРАТ», «СОДЕРЖАНИЕ», «ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ», «ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ», «ВВЕДЕНИЕ», «ЗАКЛЮЧЕНИЕ», «СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ», «ПРИЛОЖЕНИЕ» служат заголовками этих структурных элементов. Заголовки структурных элементов следует располагать по центру строки без точки в конце и печатать прописными буквами, не подчеркивая. Расстояние между заголовком и текстом должно быть равно одной строке. Каждый структурный элемент ВКР следует начинать с новой

29

страницы. Страница ВКР должна быть заполнена текстом не менее чем на 1/3 часть. Если заголовок включает несколько предложений, их разделяют точками. Переносы слов в заголовке не допускаются.

Более подробно требования к оформлению материалов ВКР приведены в указанных правилах оформления выпускной квалификационной работы. Сами правила доступны для ознакомления на официальном сайте ВГТУ (http://www.vorstu.ru/vstu/doc/vkp.pdf).

6 Правила оформления графических материалов

6.1 Оформление чертежей

Конструкторские документы (чертежи, схемы, тексты и таблицы) [5] выполняют с соблюдением рекомендуемых стандартами требованиям по масштабам, форматам, условным обозначениям и шрифтам [6-9]. На чертежах проставляют размеры, допуски, посадки, материалы, классы шероховатости поверхности, указания по механической и термической обработке в соответствии с требованиями стандартов [7,10-12].

Чертеж общего вида оборудования должен определять конструкцию в целом, взаимодействие ее составных частей, положение изделия и пояснять принцип работы [13]. В чертеже общего вида также приводят основные технические данные конструкции и технические условия монтажа.

Спецификация - это текстовый документ, определяющий состав сборочной единицы, комплекса или комплекта. Форму спецификации устанавливает ГОСТ 2.108-68 (приложение Т) [14].

Спецификацию составляют на отдельных листах на каждую сборочную единицу. Допускается совмещение спецификации со сборочным чертежом при условии ее размещения непосредственно выше штампа.

30

Сборочный чертеж - это документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для ее сборки (изготовления) и контроля. На сборочном чертеже показывают все составные части, определенные спецификацией данной сборочной единицы [15]. Сборочные чертежи следует выполнять с упрощениями, соответствующими требованиям ГОСТ 2.109-73.

Чертеж детали - это документ, содержащий изображение детали и другие данные, необходимые для ее изготовления и контроля [15].

Кроме изображения изделия с размерами и предельными отклонениями чертеж может содержать:

-текстовую часть, состоящую из технических требований и (или) технических характеристик;

-надписи с обозначениями изображений, а также относящиеся к отдельным элементам изделия;

-таблицы с размерами и другими параметрами, техническими требованиями, контрольными комплексами, условными обозначениями т. д.

Текстовую часть, надписи и таблицы включают в чертеж в тех случаях, когда содержащиеся в них данные, указания и разъяснения невозможно или нецелесообразно выразить графически.

Технические требования на чертеже излагают, группируя вместе однородные и близкие по своему характеру требования. Все чертежи, плакаты, диаграммы и схемы должны иметь основные надписи, которые располагаются в правом нижнем углу. В рамке, помещенной в левом верхнем углу, повторно помещают обозначение чертежа, содержащееся в основной надписи. Эту надпись располагают под углом 180º по отношению к остальному тексту.

Восновной надписи наименование изделия должно соответствовать принятой терминологии и быть по возможности краткой. Наименование изделия записывают в именительном падеже единственного числа. В наименовании, состоящем из

31

нескольких слов, на первом месте помещают имя существительное, например: ''Кольцо разжимное". В наименование изделия не включают, как правило, сведения о назначении изделия и его местоположении.

Для оформления чертежей рекомендуется использовать системы автоматизированного проектирования. При этом чертежи подшиваются к пояснительной записке в качестве приложения (в виде распечаток формата А4 и компьютерных файлов).

6.2 Оформление плакатов и диаграмм

Каждый плакат и диаграмма должны содержать заголовок, изобразительную часть и, при необходимости, пояснительный текст.

Наименование плаката должно быть дано в виде заголовка в верхней средней части. Пояснительный текст плаката должен располагаться на свободном поле плаката.

Наименования, обозначения элементов, текстовая часть плакатов должны соответствовать наименованиям, условным обозначениям и текстовой части пояснительной записки.

Характеристики параметров (напряжений, токов, давлений и др.) должны соответствовать номинальному рабочему режиму и выполняться в масштабных соотношениях.

Функциональные зависимости необходимо выполнять в виде диаграмм.

Значения величин следует откладывать на осях координат в виде шкал. Диаграммы для информационного изображения допускается выполнять без шкал значений величин.

В прямоугольной системе координат независимую переменную, как правило, откладывают на горизонтальной оси (оси абсцисс). Положительные значения величин откладывают на осях, как правило, вправо и вверх от точки начала отсчёта. В диаграмме без шкал оси координат следует заканчивать

32

стрелками, указывая ими направления возрастания значений величин. Допускается применять такие стрелки также и в диаграммах со шкалами - за пределами шкал или самостоятельные стрелки после обозначения величины - параллельно оси координат.

В полярной системе координат начало oтсчетa углов (угол 0°) должно находиться на горизонтальной оси. Положительное направление угловых координат должно соответствовать направлению вращения против часовой стрелки.

Значения переменных величин следует откладывать на осях координат в линейном или нелинейном (например, логарифмическом) масштабах изображения.

Величину графического интервала (расстояния между делительными штрихами или (и) линиями координатной сетки) следует выбирать с учётом назначения диаграммы и удобства отсчета с интерполяцией.

Рядом с делениями сетки или делительными штрихами, соответствующими началу и концу шкалы, должны быть указаны соответствующие числа (значения величин). Если началом отсчета шкал является нуль, то его следует указывать один раз у точки пересечения шкал. Делительные штрихи, соответствующе кратным графическим интервалам, допускается удлинять.

Числа у шкал следует размещать вне поля диаграмм, располагать горизонтально. Допускается, при необходимости, наносить числа у шкал внутри поля диаграммы.

Переменные величины следует указывать одним из следующих способов: символом, наименованием, наименованием и символом, математическим выражением функциональной зависимости.

Единицы измерения следует наносить одним из следующих способов:

в конце шкалы между последим и предпоследним числами шкалы; при недостатке места допускается не наносить предпоследнее число;

33

вместе с наименованием переменной величины после запятой;

в конце шкалы после последнего числа вместе с обозначением переменной величины в виде дроби, в числителе которой заносят обозначение переменной величины, а в знаменателе - обозначение единиц

измерения (например, А/м).

Единицы измерения углов (градусы, минуты, секунды) следует наносить один раз - у последнего числа шкал.

На одном листе допускается располагать несколько диаграмм.

При оформлении блок-схем алгоритмов и программ необходимо соблюдать правила и условные обозначения в соответствии с требованиями стандартов единой системы программной документации (ЕСПД) [16,17].

6.3 Демонстрационный графический материал

Демонстрационный графический материал рекомендуется представлять в виде:

слайд-шоу с использованием Power Point или других демонстрационных программ;

прозрачных пленок формата А4 с нанесенным на них изображением с последующей демонстрацией на

светопроекционной аппаратуре.

При этом следует соблюдать правила оформления конструкторских документов настоящих методических указаний. Применение в качестве фона к изображению всевозможных текстур недопустимо.

При подготовке демонстрационного материала с применением слайд-шоу необходимо заранее уточнить состав проекционного оборудования и программного обеспечения, используемого на кафедре.

В пояснительной записке в разделе приложения необходимо разместить распечатки демонстрационного

34