Дипломная работа (колледж/техникум) на тему Технология изготовления и организация производства сборки и сварки цистерны

Содержание:

ВВЕДЕНИЕ 5
1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ 6
1.1 Назначение, конструкция и условия работы цистерны 6
1.2 Выбор конструкционных материалов 7
2 РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 11
2.1 Технические условия на изготовление сварной конструкции 11
2.2 Выбор и обоснование методов сборки и сварки 14
2.3 Выбор сварочных материалов 17
2.4 Выбор и расчет основных параметров режима сварки 18
2.5 Выбор сварочного оборудования, технологической оснастки, инструмента 21
2.6 Описание разработанного технологического процесса сборки и сварки конструкции 26
2.7 Выбор методов контроля качества 28
2.8 Определение технических норм времени на сборку и сварку 35
3 ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 42
3.1 Определение типа производства 42
3.2 Планирование участка сборки и сварки 42
3.3 Организация и обслуживание рабочего места сварщика 46
4 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 53
4.1 Расчет трудоемкости выполняемых работ 53
4.2 Расчет необходимого количества оборудования 54
4.3 Расчет численности работающих в сборочно-сварочном участке 56
4.4 Расчет заработной платы 57
4.5 Расчет себестоимости изделия 59
5 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА, ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ 65
5.1 Охрана труда, техника безопасности при выполнении сварочных работ 65
5.2 Мероприятия по борьбе с вредными производственными факторами 74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 86

Введение:

В дипломной работу рассматривается проектирование технологии изготовления и участка сборки и сварки цистерны.
Целью дипломного проекта является проектирование участка сборки и сварки на основе правил, норм проектирования и современного уровня производства сварных конструкций.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
– выполнить анализ недостатков базовой технологии изготовления и разработать новый вариант.
– обосновать выбор способа сварки, формы разделок, выбор сварочных материалов.
– определить параметры режима сварки, позволяющие обеспечить высокую технологическую прочность сварных соединений.
– произвести выбор современного сварочного оборудования.
– экономическим расчетом подтвердить правильность принятых инженерных решений.
– разработать план участка сборки и сварки на основе норм технологического проектирования и норм и правил БЖД, обеспечивающий максимально возможную степень загрузки оборудования и использования производственных площадей.
В качестве исходных данных для проектирования использованы:
– конструкторская документация;
– технические условия на изготовление;
– производственно-технологическая документация;
– результаты литературного обзора.

Заключение:

В начале работы над дипломным проектом была поставлена задача разработать технологию сборки и сварки цистерны для нефтеперерабатывающей промышленности.
По результатам выполненной работы можно сделать следующие выводы.
В проекте разработана технология сборки-сварки цистерны из низколегированной стали 09Г2С.
Произведен выбор способа сварки и необходимых сварочных материалов, подбор оборудования для автоматической сварки в среде защитных газов.
Рассчитаны параметры режимов сварки.
Описан необходимый контроль при выполнении сварочных работ.
В экономической части дипломного проекта произведена оценка экономической эффективности конструкторско-технологических решений, обеспечивающих экономию затрат на выполнение автоматической сварки цистерны по сравнению с РДС.
Годовая прибыль составляет 6681954 рубля при сроке окупаемости капитальных вложений 0,61 года.
Также в работе были рассмотрены вопросы охраны труда и техники безопасности при выполнении сварочных работ, а также составлены мероприятия по борьбе с вредными производственными факторами.

Фрагмент текста работы:

1 ОБЩАЯ ЧАСТЬ

1.1 Назначение, конструкция и условия работы цистерны

Основные принципы работы цистерны заключаются в том, что в процессе работы она заполнена дизельным топливом играет роль топливного бака. Топливо подается насосом в топливно-заливную систему земснаряда по трубопроводу через отсеки боковых понтонов.
Цистерна представляет собой  горизонтальный сосуд. 
На корпусе цистерны выполнен смотровой люк-лаз Ду500, для обеспечения возможности доступа внутрь корпуса. Открытие люка производится с помощью крышки на болтовом соединении.
В верхней части цистерны располагаются фланцы-вварыши для подачи загрузки-выгрузки топлива, а также штуцер под датчик.
Общий вид цистерны представлен в графической части данной работы.
С точки зрения заготовительных операций при серийном производстве цистерна является технологичным изделием. Это объясняется тем, что при выполнении сборочно-сварочных операций ограничено применение ручного труда.  Часть  деталей имеет крупные габариты. Частично понижает это технологичность и необходимость применения подъемно – транспортного оборудования.
С точки зрения сборочно-сварочных операций цистерна технологична. Это объясняется тем, что большинство сварных швов расположены в доступных местах. Практически все швы выполняются в горизонтальном положении. Эллипсная форма аппарата облегчает использование полуавтоматической сварки и уменьшает расход сварочных материалов. 

1.2 Выбор конструкционных материалов 

1.2.1 Выбор основного материала

Сравним стали ВСт3сп и стали 09Г2С. Эти две стали поставляются в виде фасонного металолопроката. С точки зрения свариваемости предпочтительно применение стали ВСт3сп. Но прочность стали ВСт3сп меньше прочности стали 09Г2С, следовательно толщина аппарата увеличивается. Это приводит к увеличению массы цистерны.  Низколегированные стали (09Г2С) повышают прочность при положительных температурах, отличаются от низкоуглеродистых  (ВСт3сп) сталей отсутствием склонности к старению, их можно применять при пониженных  до –70°С и повышенных температурах, соответственно требуется меньшая толщина стали.
Исходя, из вышеприведенного анализа принимаем для производства цистерны сталь 09Г2С.

Таблица 1 – Механические свойства стали 09Г2С
ГОСТ Состояние поставки Сечение, мм s0,2 sв d5
(d4)
МПа
не  менее
19281-73 Сортовой и
фасонный прокат до 10 325 490 21
19282-73 Листы и полосы (образцы поперечные) от 6 до 20 вкл.
св. 20 до 32 вкл.
св. 32 до 60 вкл. 325
305
285 470
460
450 21
21
21

Таблица 2 – Коэффициенты предела текучести (ГОСТ 5520-79)
Т, °С 250 300 350 400
σт,  МПа 225 195 175 155

 
Таблица 3 – Критическая температура точек, ОС
АC1 AC3 Ar3(Arcm) Ar1
725 860 780 625

Таблица 4 – Химический состав стали 09Г2С, %
Марка стали Содержание элементов
С Mn Si Ni Mo V Cr Cu P S
09Г2С 0,12 1,3…1,7 0,5…0,8 0,3 — — 0,3 0,3 0,04 < 0,035

1.2.2 Оценка свариваемости

Свариваемость – свойство металлов образовывать при назначенной технологии сварки соединения, отвечающие требованиям, обусловленным конструкцией и эксплуатационными свойствами изделия. 
Определим, склонность к образованию горячих, холодных трещин и трещин повторного нагрева. При  необходимости применим меры для предотвращения дефектов.
Горячие трещины. Рассчитаем чувствительность металла сварного соединения к образованию горячих трещин:
 
(1.1)

  2,65

2,65 < 4, соответственно, сталь 09Г2С не склонна к образованию горячих трещин.
Холодные трещины. Применим параметрическое уравнение, полученное обработкой данных экспериментов, для определения эквивалента углерода Сэкв,