44 Основные принципы проектирования сварных конструкций и технологии их изготовления.


44 Основные принципы проектирования сварных конструкций и технологии их изготовления.
Основные требования к сварным конструкциям
Главное требование — это соответствие эксплуатационному назначению.
Конструкции должны быть прочными, жесткими и надежными, а также экономичными и минимально трудоемкими при изготовлении и монтаже.
Каждая конструкция проходит три этапа: проектирование, изготовление и сборка или монтаж.
Проектирование начинается с вариантов компоновки возможных схем конструкции и заканчивается методами изготовления, сборки или монтажа.
Конструкция должна обладать устойчивостью, долговечностью, надежностью — по показателям наработки; ремонтопригодностью и технологичностью изготовления.
На этапе проектирования решают следующие вопросы: варианты изготовления, способы сварки, качество и точность заготовок и конструкции в целом, возможность применения механизации сварочных процессов, технологическая простота деталей, заготовок с возможностью применения более производительных процессов изготовления, например, резка на ножницах, пробивка, вырубка на прессах производительней газовой и плазменной резки.
На этом этапе выполняется проработка чертежей всех деталей и заготовок, определяются требования к ним и к конструкции в целом.
При проектировании также решается вопрос выбора материалов по марке и экономичности профилей, с учетом имеющихся типовых схем и конструктивных элементов. Конструктивно предусматривается минимальное воздействие от деформаций при сварке путем применения наименьшего количества сварных швов (в том числе в одном месте), максимальное использование сварки в нижнем положении при минимуме кантовок.
Не допускается на одной несущей конструкции применять и сварку и клепку — по противоположным концам, так как эти два способа по-разному распределяют воспринимаемую нагрузку, в особенности — знакопеременную.
При проектировании также решаются вопросы сборки, монтажа готовой конструкции.
Понятие технологичности сварной конструкции — это возможность изготовления всех деталей конструкции и ее с наименьшими трудовыми затратами удобными способами и с применением самого производительного оборудования, например штамповка деталей вместо кислородной вырезки, и т. п.
Мелкие или самостоятельные сварные конструкции называются сварными узлами. Сварной узел — это часть конструкции (необязательно сварной), представляющей собой соединение двух или нескольких деталей при помощи сварки.
При проектировании, а также при изготовлении сварных конструкций необходимо помнить, что очень большие внутренние напряжения (иногда — до частичного саморазрушения) возможны при сварке электрозаклепками, поэтому следует избегать таких соединений, применяя нахлесточную сварку либо в широких прорезях, либо в отверстиях не менее, например, диаметра 30 мм при толщине верхнего листа 8 мм.
основные положения по проектированию сварных конструкций на основании накопленного опыта проектирования сварных конструкций в машиностроении, для которого характерно непрерывное усложнение условий работы сварных элементов, увеличение разнообразия используемых материалов и применение практически всех видов сварки.
Поэтому при создании современных сварных конструкций все большее применение находит метод комплексного (конструктивно-технологического) проектирования конструкции и технологии ее изготовления, который требует соблюдения основных принципов проектирования: рациональность конструктивных решений; правильный выбор материала конструкции и способа сварки при ее изготовлении; выбор типа и назначение параметров сварных соединений; достижение требуемой точности конструкции при ее изготовлении; соответствие требованиям технологичности.
В результате многолетних усилий проектировщиков и исследователей установлены рациональные формы сварных конструкций и соединений, обоснованы методы их расче
При производстве должны быть учтены свойства свариваемого материала конструктивные особенности сварного изделия, условия его эксплуатации.
Особое значение для разработки технологии сборки и сварки конструкции имеет правильный выбор способа сварки, применения различных приспособлений и вспомогательного оборудования, которые зависят от особенностей конструкции и марки основного материала
Контроль качества сварных соединений и меры по снижению напряжений и деформаций напрямую влияют на конкурентоспособность продукции. Этот вопрос подробно рассмотрен с точки зрения микроструктуры сталей, состояния поставки деталей под сварку, применимости в различных случаях тех или иных способов контроля.
Выбор сварочного оборудования является одним из важнейших этапов проектирования. Актуальность этого вопроса особенно очевидна в современных условиях. Наличие большого числа фирм производителей оборудования, в том числе зарубежных, вызывает необходимость изучения рынка. Поэтому в рассматриваемом материале значительное место занимают вопросы расчета технико-экономических показателей. В реальных условиях производства затраты и окупаемость технологии выходят на первый план.
Технология изготовления сварных конструкцийИсходными данными для составления технологического процесса изготовления сварной конструкции являются чертежи изделия, технические условия и планируемая программа выпуска.Чертежи содержат данные о материале заготовок, их конфигурации, размерах, типах сварных соединений, т.е. решения, которые приняты конструктором в процессе проектирования изделия и должны быть приняты к исполнению технологом. Технолог не имеет права вносить изменения в чертежи, вносит их только конструктор.Технические условия (ТУ) на изготовление определенного типа конструкций содержат перечень требований к материалам, оборудованию, а также к выполнению технологических и контрольных операций. ТУ, согласно ГОСТ15001-88, должны соответствовать требованиям технического задания и стандартов на данный вид продукции, т.е. учитывать опыт проектирования, изготовления и эксплуатации, накопленный при выпуске подобных изделий. В общих технических условиях излагаются требования:1. К материалам, полуфабрикатам с указанием метода их приемки и испытания.2. К изготовлению деталей и узлов в отношении различных заготовительных операций (резка, вальцовка, гибка и др.).2. К сборке, прихватке, подгонке отдельных элементов с указанием допусков по основным размерам и форме изделия.3. К производству сварочных работ по методам сварки, температурным условиям, квалификации сварщиков, присадочным материалам, электродам, флюсам, газам, испытанию швов (объем испытаний), мест клеймения.4. К качеству сварных швов, методам их испытаний, устранению дефектов.5. К термической обработке отдельных узлов и всего изделия.6. К приемке готового изделия, его маркировке, окраске, подготовке к отправке с указанием необходимой технической документации (паспорт, сертификат, чертеж общего вида или эскиз).Программа выпуска содержит сведения о числе изделий, которые необходимо изготовит в течение конкретного срока. Эти цифры служат основанием для выбора оборудования, технологической оснастки, средств механизации и автоматизации. По программе выпуска производят оценку экономической эффективности этого выбора. Производственный процесс изготовления изделий включает различные технологические, контрольные и транспортные операции. Главное требование, определяющее последовательность выполнения этих операций, их содержание – это выполнение заданной программы выпуска изделий высокого качества в кратчайшие сроки при минимальной себестоимости.Под механизацией производственного процесса понимают замену ручного труда работой машин. При автоматизированном процессе обслуживающий персонал выполняет лишь функции наладки и наблюдения за работой приборов и систем управления. Систему управления составляют механизмы и средства связи, обеспечивающие точное и согласованное во времени взаимодействие рабочих и вспомогательных агрегатов и узлов.В условиях серийного и мелкосерийного производства требуются универсальные устройства, пригодные для работы в широком диапазоне типоразмеров заготовок и деталей. Для крупносерийного и массового производств используют более производительное специализированное оборудование в составе в составе поточных, автоматических и роторных линий конкретного целевого назначения.Создание линий со специализированным оборудованием требует больших затрат на проектирование, изготовление и монтаж, в случае смены выпускаемой модели изделия эти линии переналадке обычно не поддаются. Более целесообразно использование переналаживаемых гибких автоматических производственных систем (ГАПС). Гибкой называют систему, состоящую из универсального станка и универсального рабочего. Противоположностью является жесткая система, состоящая из специализированного однопозиционного станка и рабочего-оператора низкой квалификации. Универсальность промышленных роботов (ПР) дает возможность автоматизировать практически любые операции, выполняемые человеком, а быстрота смены программы обеспечить ту же гибкость, которой обладает производство, обслуживаемое человеком.

Приложенные файлы

  • docx 4886986
    Размер файла: 19 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий