Технология изготовления декоративного подсвечника

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчетно-графическая работа

Технология изготовления декоративного подсвечника



Введение

подсвечник изделие художественный технология документация

Ковка металла - это древнейший способ обработки. Профессионалы кузнечного дела всегда пользовались особым почетом и уважением, славились своей силой и умениями. Искусство художественной ковки имело немало секретов и тайн, которые не разглашались, а передавались от отца к сыну. В средние века она стала наиболее распространенной. Мастера того времени научились изготовлять фонари, решетки, ограды, часы с мелкими коваными деталями. Издревле изделия ручной работы покрывались драгоценными камнями и декорировались сложными рельефными узорами. В 19 веке художественная ковка стала менее популярным занятием, начался период штамповки металла, а лишь в 20 в. изделия ковки вновь стали популярны.

Сегодня художественная ковка металла очень популярна. Изящные и красивые, будто воздушные, но очень надежные и прочные изделия украшают фасады зданий и интерьеры домов, квартир и офисов. [1].

1. Конструкторский раздел

1.1 Эргономика художественного изделия

Данное художественное изделие «Подсвечник» соответствует основным эргономическим показателям художественного изделия.

Подсвечник удобен в применении. Имея небольшой вес, при необходимости, может быть перенесен с одного места на другое. Не смотря на это, оно статично устанавливается на поверхности в вертикальном положении (при соприкосновении не падает). Поверхность легко очищается при загрязнении.

Конструкция изделия не содержит опасных форм, которые могли бы нанести механические повреждения мягким и твердым тканям человека.

Материалы, из которых изготовлена подставка, соответствуют санитарным нормам и требованиям, экологически чистые, не наносят вред здоровью человека.

1.2 Разработка конструкторской документации

Моей целью является разработка конструкторской документации для художественного изделия «Подсвечник». Для достижения поставленной цели были использованы возможности компьютерной графики.

Для решения поставленной цели было решено воспользоваться программным обеспечением CorelDRAW, в котором и были изготовлены чертежи данного изделия.

2. Технологический раздел

В технологическом разделе осуществляется выбор технологии соединения элементов художественного изделия, технологии обработки поверхности, технологических режимов и оборудования.

2.1 Выбор и обоснование технологии соединения элементов художественного изделия

Для соединения элементов данного изделия была выбрана ручная дуговая сварка. Ручная дуговая сварка проста в использовании и не требует больших затрат. Материал, из которого изготавливается подсвечник - Сталь 08 ГОСТ 2591-88 сваривается без ограничений [2].

2.1.1 Расчет режимов ручной дуговой сварки

Необходимо рассчитать объем всех сварных швов Vобщ данного изделия. Объем всех сварных швов Vобщ рассчитывается по формуле 1:

Vобщ=V1общ+V2общ+ V3общ, мм3 (1),

где V1общ - общий объем сварных швов 1; V2общ - общий объем сварных швов 2; V3общ, - сварной шов 3.

Шов 1

Схематичное изображение шва 1 представлено на рисунке 1.

Рисунок 1. Схематичное изображение шва 1

Общий объем сварных швов 1 рассчитывается по формуле 2:

V1общ= V1Чn, мм3 (2),

где V1 - объем шва 1; n - количество подобных швов, согласно конструктивному чертежу данного изделия.

n = 1

Объем шва 1 V1 рассчитывается по формуле 3:

V1=S1ЧLокр, мм3 (3),

где S1 - площадь поперечного сечения шва 1; Lокр - длина окружности, по которой проходит шов.

Так как площадь поперечного сечения шва 1 - это площадь прямоугольного треугольника, то S1 рассчитывается по формуле 4:

S1=а2/2, мм2 (4),

где а - катет шва.

а<=t=4,мм

S1=42/2=8, мм2

Длина окружности Lокр рассчитывается по формуле 5:

Lокр=рЧD, мм (5),

где D - диаметр окружности.

D = 15, мм

Lокр=3,14Ч15=47,1, мм

V1=8Ч47,1=376,8, мм3

V1общ=376,8Ч1=376,8 мм3

Шов 2

Схематичное изображение шва 2 представлено на рисунке 2.

Рисунок 2. Схематичное изображение шва 2

Общий объем сварных швов 2 рассчитывается по формуле 6:

V2общ= V2Чn, мм3 (6),

где V2 - объем шва 2; n - количество подобных швов, согласно конструктивному чертежу данного изделия.

n = 1

Объем шва 2 V2 рассчитывается по формуле 7:

V2=S2ЧLокр, мм3 (7),

где S2 - площадь поперечного сечения шва 2; Lокр - длина окружности, по которой проходит шов.

S2 рассчитывается по формуле 4:

где а=3,мм

S2=32/2=4,5, мм2

Длина окружности Lокр рассчитывается по формуле 5

V2 =4,5Ч47,1=211,95, мм3

V2общ=211.95Ч1=211,95, мм3

Шов 3

Схематичное изображение шва 3 представлено на рисунке 3.

Рисунок 3. Схематичное изображение шва 3

Общий объем сварных швов 3 рассчитывается по формуле 6:

V3общ= V3Чn, мм3 (6),

где V3 - объем шва 3; n - количество подобных швов, согласно конструктивному чертежу данного изделия.

n = 2

Объем шва 3 V3 рассчитывается по формуле 8:

V3=S3ЧL, мм3 (8),

где S3 - площадь поперечного сечения шва 3; L - длина сварного шва.

S2 рассчитывается по формуле 4:

где а=6, мм

S2=62/2=18, мм2

Длина окружности Lокр рассчитывается по формуле 5

V3 =18Ч45=810, мм3

V3 =810Ч2=1620, мм3

Шов 4

Схематичное изображение шва 4 представлено на рисунке 4.

Рисунок 4. Схематичное изображение шва 4

Общий объем сварных швов 4 рассчитывается по формуле 8:

V4=S4ЧL, мм3 (8),

где S4 - площадь поперечного сечения шва 4;

L - длина сварного шва

L=20+20+15.7=55.7

S4 рассчитывается по формуле 4:

где а=6,мм

S4=62/2=18, мм2

V4=18Ч55.7=1002,6, мм3

Vобщ=376,8 +211,95+1620+1002,6=3211,35,мм3=3,2, см3

Масса наплавленного металла m рассчитывается по формуле 9:

m= Vобщ Чс, г (9),

где с - плотность металла (в данном случае стали).

с=7,8 г/см3

m= 3,2 Ч 7,8=24,96, г

Сила тока I рассчитывается по формуле 10:

I=KЧdэ, А (10),

где K - коэффициент физико-химических свойств металла; dэ - диаметр электрода.

K = 50

I=50Ч1,5=75, А

Время горения дуги tг.д. рассчитывается по формуле 11:

tг.д.=m/бnЧI, час (11),

где бn - коэффициент наплавки.

бn = 8, г/АЧчас

tг.д.=24,96/8Ч75=0,0416, час

Продолжительность сварки Т рассчитывается по формуле 12:

Т=tг.д./М, час (12),

где М - коэффициент производительности сварщика.

М = 0,6

Т=0,0416/0,6=0,069, час=4,14, мин=248,4, сек

2.1.2 Заготовка элементов сварного узла

В первую очередь, были отмечены места соединения деталей изделия сваркой. В данном случае был использован измерительный инструмент - линейка измерительная с двумя шкалами ГОСТ 427-75.

Непосредственно перед сваркой места соединения деталей были обезжирены. Средство применённое для обезжиривания поверхности: ГОСТ 3134-78. Уайт-спирит.

2.1.3 Сварка элементов художественного изделия

По заранее отмеченным меткам, были установлены детали, согласно конструкторскому чертежу данного изделия. Детали сваривались между собой ручной дуговой сваркой. Оборудование, которое было применено при данной сварке: аппарат для ручной дуговой сварки АРС-160М ГОСТ 10594-80. Использующиеся электроды - покрытые металлические для ручной дуговой сварки, тип Э38 ГОСТ 9467-75. Технические характеристики сварного аппарата: сварочный ток 40-160 А; электрод 1,5-4 мм; мощность 7,5 кВт; напряжение 100 В [4].При необходимости может быть произведена правка сварных узлов.



2.2 Выбор технологии обработки и декорирования поверхности художественного изделия

При декорировании изделия «Подсвечник» использовалась акриловая спрей-краска, так как она проста в использовании, и по экономическим показателям не требует больших затрат.

2.2.1 Подготовка поверхности под нанесение покрытий

Металлическая поверхность не должна иметь заусенцев, неровностей, солей, жиров и загрязнений. При очищении поверхности и придания блеска применяют следующие способы обработки:

Механическая обработка. Все поверхности затираются наждачной бумагой, начиная с более крупной и заканчивая мелкой.

- Полирование. Для получения зеркального блеска поверхность изделия прижимается к вращающемуся войлочному кругу.

- Обезжиривание Удаление жировых загрязнений при помощи растворителей позволит повысить сопротивление коррозии и долговечность лакокрасочного покрытия.

2.2.2 Нанесение покрытия цвета под золото

Нанесение покрытия на подсвечник производится с применением акрилового грунта и аэрозольной кремнийорганической спрей-краски. Перед покраской наносится грунтовка для создания надежного и долговечного покрытия. В данном случае используется быстросохнущий однокомпонентный грунт на алкидной основе, подходящий для металлических поверхностей. После рекомендуемой сушки подлежит покрытию любыми однокомпонентными материалами в аэрозоле. Обеспечивает хорошую защиту от влаги, соли и механических воздействий. [5].

Затем поверх грунта наносилась спрей-краска покрытие серебристого цвета (Эмаль аэрозольная термостойкая Kudo). [7]. Высококачественная кремнийорганическая эмаль предназначена для окраски металлических изделий. Легко наносится на труднодоступные места, имеет хорошую укрывистость и атмосферостойкость. Эмаль наносится с расстояния 25-30 см на предварительно очищенную от ржавчины и грязи, обезжиренную, сухую поверхность в 2-3 слоя с промежуточной сушкой 10-15 минут. Перед применением краски необходимо встряхивать баллон в течение 2-3 минут [6]

2.3 Составление маршрутной и операционной карты

Для данного изделия были произведены расчеты нормы подготовительно-заключительного и штучного времени на операции. Данные расчетов указаны в маршрутной карте данного изделия.

Заключение

В ходе расчетно-графической работы было рассмотрено художественное изделие из металла - подсвечник. С учетом эргономики для данного изделия были составлены спецификация и конструкторская документация и проведена деталировка изделия.

Были подобраны технологии соединения элементов данного изделия и соответствующее оборудование и материалы. А также произведен расчет технологических режимов, подробно разработан технологический процесс соединения.

Был произведен подбор технологии декорирования поверхности изделия и соответствующего оборудования и материалов.

Составлена маршрутная карта изготовления данного изделия. Для сварки - технологии соединения элементов изделия, составлена операционная карта с сопутствующей ей картой эскизов.

Список используемой литературы

1. http://www.gefest-plus.ru

2. Шишков М.М. Марочник сталей и сплавов: справочник/М.М. Шишков. - Донецк: Юго-Восток, 2002. - 454с.: ил.

3. http://www.artsmetal.ru

4. http://www.machinestore.ru/e-store/xml_catalog/index.php?SECTION_ID=3976&ELEMENT_ID=105697

5. http://www.avto-cvet.ru/production/555

6. http://otdelochnik.biz/index.php?productID=5677

Размещено на Allbest.ru