Разработка технологии изготовления плоскостной секции

Курсовая работа

Тема: «Разработка технологии изготовления плоскостной секции»

Содержание

1. Разработка технологии изготовления секции

1.1 Общие указания по сборке

1.2 Общие указания по сварке

1.3 Контрольные операции. Контрольные операции при сборке и сварке

1.5 Формирование секции

1.6 Перечень применяемого инструмента, оборудования и оснастки

1.7 Определение общих сварочных деформаций

2. Нормирование

2.1 Нормирование изготовления деталей

2.2 Нормирование сборочных операций

2.3 Нормирование сварки

2.4 Нормирование изготовления плоскостной секции

2.5 Сварка мест пересечения набора

Перечень нормативной документации

1. Разработка технологии изготовления секции

1.1 Общие указания по сборке

1) Изготовление плоскостных конструкций производить в соответствии с рабочими чертежами.

2) Детали, поступающие на сборку, должны быть очищены от грязи, масла и не иметь дефектов в виде трещин, забоин и вырывов. Кромки деталей должны быть очищены от грата.

3) Листовые детали подаются на сборку загрунтованными.

4) Кромки деталей и прилегающие к ним поверхности должны быть зачищены до чистого металла перед сборкой. Ширина зачищаемого металла должна гарантированно выходить за габариты усиления сварного шва.

5) а) Ширину зачистки кромок под сварку полотнищ определять по формуле:

,

где L - ширина зачистки, l - ширина усиления сварного шва (см. рис 1.1).

Рис. 1.1 Схема зачистки кромок полотнищ под сварку

б) Ширину зачищаемой зоны при тавровом или угловом соединении определять согласно рис.1.2 по формулам:

,

Рис. 1.2 Схема зачистки металла при тавровом соединении деталей

6) Закрепление деталей при сборке конструкций под сварку должно выполняться при помощи прихваток (жесткое закрепление) или эластичных креплений (гребенок, скоб, струбцин, домкрат, прижимов или грузов).

Прихватки выполнять без усиления.

7) Регламентные требования по выполнению прихваток:

а) в участках пересечения сварных соединений запрещается располагать прихватки на расстоянии менее 50 мм от шва, выполняемого в первую очередь (см. рис.1.3)



Рис. 2.3 Схема размещения прихваток

б) линейные параметры прихваток определять из таблицы 1.1

Таблица 1.1 Параметры прихваток

Толщина свариваемых деталей, мм	до 6	6-10	10-15	15-25
Длина прихваток, мм	10-20	15-20	20-30	30-40
Расстояние между прихватками (шаг), мм	50-200	100-250	250-350	350-450

8) Гребенки привариваются односторонним швом с катетом не более 5 мм (см. рис.1.4). Удаление прихваток производится газовой резкой.

Рис. 1.4 Схема установки гребенок

9) В случае получения местных или общих деформаций, выходящих за пределы допустимых значений, необходимо выполнить правку конструкции тепловым безударным методом. При данном способе правки допускается только однократный нагрев одних и тех же мест.

1.2 Общие указания по сварке

1) Сварку производить в соответствии с рабочими чертежами.

2) Произвести контроль чистоты свариваемых кромок. При необходимости выполнить повторную зачистку.

3) При наличии влаги на кромках их необходимо прогреть пламенем газовой горелки.

4) Перед автоматической или полуавтоматической сваркой режим сварки необходимо проверить на пробных планках.

5) Начало и конец шва следует выводить на технологические планки.

6) После окончания сварки планки удаляются, швы приварки планок зачищаются.

7) Исправления дефектов проводить согласно требованиям нормативной документации.

8) Полуавтоматическую сварку в углекислом газе выполнять симметрично от центра конструкции к краям.

9) Автоматическую сварку под слоем флюса выполнять по всей длине напроход.

1.3 Контрольные операции

1 Проверка точности изготовления плоского полотнища:

а) допускаемая разность диагоналей -2 мм;

б) прямолинейность чистых кромок ±2 мм. Проверка ведется от контрольных линий разметки.

2 Допускаемые отклонения по длине (ширине) секции:

- если габарит до 6 м, то допускаемое отклонение ±8 мм;

-при габарите от 6 до 10 м допускаемое отклонение ±10 мм;

-при габарите более 10 мм допускаемое отклонение ±12 мм.

3 Местные деформации корпусных конструкций

а) Деформации обшивки

Бухтиноватость - это отклонение обшивки от плоскости или заданных плазовых обводов в виде чередования гребней и впадин, возникающее в результате потери устойчивости, вызванной остаточными укорочениями сварных соединений (рис.1.5).

Рис. 1.5 Определение величины бухтиноватости

Допускаемое значение величины бухтиноватости мм.

Ребристость - это отклонение обшивки от плоскости или от заданных плазовых обводов в виде впадин, возникающее в результате угловых деформаций от приварки набора (рис.1.6).

Рис. 1.6 Определение величины ребристости

Величина допустимого отклонения по ребристости мм.

Угловые деформации - это искажения углов между свариваемыми элементами обшивки в результате возникновения угловых сварочных деформаций (рис.1.7).



Рис. 1.7 Определение величины угловых деформаций

Допустимое значение величины бухтиноватости мм.

б) Деформации набора

Бухтиноватость набора - это отклонение стенки набора от плоскости в виде чередования гребней и впадин, возникающее в результате потери устойчивости от сварки (рис.1.8).

Рис. 1.8 Определение величины бухтиноватости набора

Допустимое значение ,мм.

Провал ребра - местные отклонения от прямолинейности в виде остаточных прогибов балок набора совместно с обшивкой (рис.1.9).

Рис. 1.9 Определение величины провала ребра

Регламентированное отклонение мм.

«Домик» - отклонение обшивки и набора по схеме, представленной на рис.1.10. Возникает в результате неправильного удаления припуска.



Рис. 1.10 Определение величины «домика»

Допустимое значение мм.

Перекос - отклонение от вертикальности стенок набора (рис.1.11).

Рис. 1.11 Определение величины перекоса

Допустимое значение величины перекоса , где b - высота набора, но не более 6мм.

1.4 Контрольные операции при сборке и сварке

1) Детали, поступающие на сборку, должны быть приняты службой технического контроля на соответствие технической документации, и иметь соответствующую маркировку.

2) Качество обработки кромок деталей под сварку и качество сборки деталей должны быть проконтролированы службой ТК.

3) Приемочный контроль сварных соединений следует производить после окончания сварочных и рихтовочных работ до окраски или грунтовки конструкций. Необходимо произвести удаление шлака и грата, выполнить галтели, удалить межваликовые западания и отрихтовать деталь. Сварные соединения должны быть очищены от шлака, брызг металла и загрязнений.

4) Визуальный и измерительный контроль сварных соединений

Визуальному и измерительному контролю должно подвергаться каждое сварное соединение независимо от категории. Схему контролируемых параметров см. на рис. 1.12:

Рис. 1.12 Визуальный и измерительный контроль сварных соединений

Измерения сварных соединений следует проводить не реже, чем через каждый метр или не менее одного измерения на каждом технологически самостоятельном участке соединения.

При визуальном и измерительном контроле должно быть установлено отсутствие наружных дефектов - трещин, непроваров, наплывов, кратеров.

5) Сварные соединения контролируются на непроницаемость и герметичность. При контроле испытанием на герметичность и непроницаемость должно быть установлено отсутствие сквозных дефектов.

Участки сварных соединений, в которых обнаружены сквозные дефекты, должны быть забракованы, исправлены и, после исправления, проконтролированы вновь.

Контроль непроницаемости и герметичности после исправления следует проводить и с применением того же метода контроля.

1.5 Формирование секции

1) Комплектация деталей. Проверить наличие грунтовки.

2) Выбор стенда из имеющихся, исходя из габаритов изготавливаемой секции.

3) Подготовка стенда: зачистка мест временных креплений предыдущей работы.

4) Разметка стенда под изготовление секции: нанесение контрольных линий.

5) Размещение листовых деталей на стенде по разметке плаза.

6) Раскрепление листовых деталей при помощи грузов, гребенок и клиньев.

7) Проверка разделки кромок и зазора под сварку.

8) Зачистка кромок под сварку.

9) Установка направляющих для сварочного автомата.

10) Автоматическая сварка полотнища.

11) Разметка под установку набора.

12) Нанесение контрольных линий для проверки правильности установки набора.

13) Выбор схемы установки набора.

14) Зачистка места установки набора.

15) Восстановление линии разметки для установки набора.

16) Установка набора.

17) Временное раскрепление набора (прихватки, талрепы).

18) Проверка вертикальности установки стенок набора.

19) Сварка набора между собой - полуавтоматическая в среде CO₂.

20) Контроль сварочной операции.

21) Сварка набора с полотнищем - полуавтоматическая.

22) Приварка обухов для кантовки секции. Испытание обухов.

23) Кантовка секции при помощи крана в соответствии со схемой кантовки.

24) Заварка корня шва (завершение формирования узла сварки полотнища).

25) Выбор и расстановка тумб.

26) Размещение секции на тумбах и установка в горизонт.

27) Выбор метода испытания сварных швов на непроницаемость. Выбираем метод с использованием керосино-мелового экрана.

28) Испытания.

29) Проверка геометрии секции.

30) Восстановление грунтовки секции.

1.6 Перечень применяемого инструмента, оборудования и оснастки

1. Оборудование: сборочный стенд, грузы для раскрепления, сварочный автомат, направляющие для сварочного автомата, балластники и другое оборудование для ручной сварки, сварочный полуавтомат для сварки в среде CO₂, крановое оборудование, тумбы.

2. Инструмент: пневмотурбинка, калибр, щуп, линейка, рулетка, чертилка, керно, кувалда, кисть, талрепы, угольник, ломик, ватерпас, домкрат.

3. Сборочные приспособления: гребенки, клинья, закуски.

4. Оснастка: обухи для кантовки секции и схема кантовки.

1.7 Определение общих сварочных деформаций

Общие сварочные деформации являются результатом остаточных практических деформаций укорочения в плоскости листов.

Расчеты:

 []

1)между листами ,поперечное укорочение:

Сварочные деформации малы, ими можно пренебречь.

2) а.)между набором : см (т.к. при сварке набора с полотнищем расстояние между набором одного направления уменьшается на 1 мм).

б.) между листами(стыки параллельны набору) :

Вывод: назначенного нами припуска (+25 мм к левому борту, +25 мм к правому борту и +50 на верху ) достаточно для компенсации сварочных деформаций.

2. Нормирование

Каждый технологический процесс подразделяется на операции. Операция - это часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте.

Рабочее время подразделяется на нормируемое и ненормируемое.

Нормируемое время - это время, необходимое на выполнение производственного задания.

Норма времени подразделяется на:

§ подготовительно-заключительное время;

§ оперативное время;

§ время обслуживания рабочего места (наладка оборудования в режиме работы, изменение режима работы);

§ время на отдых и личные надобности.

К ненормируемым затратам относятся:

§ потери времени, не зависящие от работника (поломки, неисправности оборудования, ожидание смежных профессий, ожидание кранового оборудования, потери из-за отсутствия энергосред и т.п.).

§ потери, зависящие от работника (опоздание, нерегламентированные перерывы и т.п.).

ТОН - технически обоснованные нормы - это необходимое и достаточное время для выполнения работ с полным использованием возможностей оборудования без учета потерь. Составляют около 85%, а в некоторых работах достигают 90% от общей трудоемкости.

К.т. существуют нормы времени для опытных работ. Они рассчитываются на основе личного опыта рабочего, мастера и нормировщика, являются временными и впоследствии должны быть заменены на ТОН.

ТОН составляются на основе фотографии рабочего дня - хронометража.

2.1 Сборка полотнища

Время на сборку 1 метра соединения - 0,25 часа;

Время на сборку 1-го стыка, при длине секции 9метров - 2,3 часа;

Время на сборку 3-х стыков - 7 часов.

2.2 Сварка полотнища

Сварка полотнища, состоящего из листовых деталей, производится автоматической сваркой под слоем флюса. Диаметр электродной проволоки 5 мм. Для расчёта трудоёмкости необходимо рассчитать число проходов (n) сварочного автомата.

n = S_соед/S_{проволоки}

S_{проволоки} = р*d = 3,14 * 5 = 15,7 мм²

Где d - диаметр электродной проволоки.

S_соед = 4S₁ + 2S₂

S₁ = Ѕ*5*7,5 = 18,75 мм²

S₂ = 5*5 = 25 мм²

S_соед = 4*18,75 + 2*25 = 125 мм²

n = 125/15,7 = 8 проходов (по 4 прохода с каждой стороны).

Нормирование сварки:

При толщине 10 мм на 1 метр сварного шва - 8 мин.

На 1 стык при длине соединения 9 метров - 72 мин.

На 3 продольных стыка - 216 мин.

Учитывая число проходов - 648 мин. => 10,8 часа

2.3 Установка набора

1 метр соединения - 0,35 часа.

На 9 метрах соединения - 3,15 часа.

Продольный набор:

- 3 тавра 40^б - 9,45 часа.

- 6 полособульбов 20^а - 18,9 часа

Поперечный набор:

- тавр 40^б -2,35часа.

Итого на установку набора - 30,7 часа.

2.4 Приварка набора

Приварку набора производится полуавтоматической сваркой в среде защитных газов. Диаметр проволоки 5 мм. Рассчитаем число проходов.

S_соед1 = 2S₁

S_соед2 = 2S₂

S₁ = Ѕ*4*8 = 16 мм²

S₂ = Ѕ*6*12 = 36 мм²

S_соед1 = 2*16 = 32 мм²

S_соед2 = 2*36 = 72 мм²

n1 = 32/15,7 = 2 прохода (по 1 проходу с каждой стороны).

n2 = 72/15,7 = 4 прохода (по 2 прохода с каждой стороны).

Нормирование сварки:

Тавр 40^б:

Полка к стенке - 938,7 мин.

Стенка к полотнищу - 15019,2 мин.

Полособульб 20^а:

Стенка к полотнищу - 452 мин

Итого - 16409,9 мин.

2.5 Сварка мест пересечения набора

Производится Ручной Дуговой сваркой покрытыми электродами диаметром 5 мм.

S_соед. = 2S₁

S₁ = Ѕ*16*16 = 128 мм²

n = 128/15,7 = 8 проходов (по 4 прохода с каждой стороны).

Нормирование сварки:

При толщине полки 16 мм на 1 метр сварного - 50 мин.

Ширина полки Тавра 40^б - 0,220 метра.

На одну сторону - 11 мин.

На 6 стороны - 66 мин.

С учётом 8 проходов - 528 мин.

Подсчёт общей трудоёмкости:

Итого по подсчётам - 21847,9мин.или 365 час.

Объём конструкции:

V_{полотнища} = 723600 см³

V_{полособульб 20}^а = 129600 см³

V_тавр40^б = 260332,8 см³

V_общ. = 1113532,8 см³

m_{констр.} = 8685555,84г = 8,68 тонн

Общая трудоёмкость:

43 часа/тонну.

Перечень нормативной документации

1. ОСТ 5.9092-91 «Корпуса стальных судов. Основные положения по технологическим изделиям»;

2. РД 5.Р.9083-92 «Корпуса стальных судов. Сварка углеродистых и низкоуглеродистых сталей»;

3. ОСТ 5.9912-83 «Корпуса стальных судов. Типовые технологические процессы изготовления узлов и секций корпуса»;

4. ОСТ 5.9324-89 «Комплексная система контроля качества, точность изготовления узлов и секций»;

5. ОСТ 5.1093-93 «Правила контроля сварных конструкций надводных судов»;

6. ОСТ 5.9079-80 «Комплексная система контроля качества местных деформаций сварных конструкции»;