Технология изготовления лестницы диплом

Министерство общего и профессионального образования

ГБОУ НПО СО Екатеринбургский профессиональный лицей

имени В.М. Курочкина

Выпускная письменная квалификационная работа
тема: «Разработка технологии сборки и сварки лестницы»

Выполнил: Мамедзаде В.Э

Учащийся группы ЭГС-31

с тр.

Введение
В условиях научно-технического прогресса особенно важно развитие определяющих его областей науки, техники и производства. Практически нет ни одной отрасли машиностроения, приборостроения и строительства, в которой не применялись бы сварка и резка металлов. С помощью сварки полу­чают неразъемные соединения почти всех металлов и сплавов различной толщины — от сотых долей миллиметра до нескольких метров.

В 1802 г. русский академик В.В. Петров впервые в мире открыл и описал явление электрической дуги, а также указал на возможность использова­ния ее теплоты для расплавления металлов. В 1882 г. русский академик Н.Н. Бенардос изобрел способ дуговой сварки с применением угольного электро­да. В 1888 г. русский инженер-металлург Н.Г. Славянов разработал метал­лургические основы дуговой сварки, создал первый автоматический регуля­тор длины сварочной дуги и изготовил первый в мире сварочный генератор.

По уровню развития сварочного производства Россия является ведущей страной в мире. В 1969 г. на борту космического корабля «Союз-6» Валерий Кубасов с помощью установки «Вулкан» провел автоматическую электронно-лучевую и дуговую сварку и резку металлов в космосе; в 1984 г. на борту космического корабля «Салют-7» Светланой Савицкой и Владимиром Джанибековым выполнены ручная сварка, резка, пайка и напыление металлов в открытом космосе.

Сваркой называется процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их нагревании или пластическом деформировании, или совместном действии того и другого (ГОСТ 2601-84). Различают два вида сварки: сварку плавлением и сварку давлением.

Сущность сварки состоит в том, что металл по кромкам свариваемых частей оплавляется под действием теплоты источника нагрева. Сущность сварки давлением состоит в пластическом деформировании металла по кромкам свариваемых частей путем их сжатия под нагрузкой при температуре ниже температуры плавления.

К сварке плавлением относится также газовая сварка, при которой для нагрева используется тепло пламени смеси газов, сжигаемой с помощью горелки (ГОСТ 2601-84). Способ газовой сварки был разработан в конце прошлого столетия, когда началось промышленное производство кислорода, во­дорода и ацетилена.

Газовая сварка применяется во многих отраслях промышленности при изготовлении и ремонте изделий из тонколистовой стали, сварке изделий из алюминия и его сплавов, меди, латуни и других цветных металлов и их сплавов. Разновидностью газопламенной обработки является газотермическая резка, которая широко применяется при выполнении заготовительных опера­ций при раскрое металла. Контактная сварка занимает ведущее место среди механизированных способов сварки. Особенность контактной сварки высо­кая скорость нагрева и получение сварного шва, это создает условия приме­нения высокопроизводительных поточных и автоматических линий сборки узлов автомобилей, отопительных радиаторов, элементов приборов и радио­систем. Сварку плавлением в зависимости от различных способов, характера источников нагрева и расплавления свариваемых кромок деталей можно ус­ловно разделить на следующие основные виды:

• электрическая дуговая, где источником тепла является электри­ческая дуга;
• электрическая сварка, где источником теплоты является расплавленный шлак, через который протекает электрический ток.
• электронно-лучевая, при которой нагрев и расплавление метал­ла производится потоком электронов;
• лазерная, при которой нагрев и расплавление металла происхо­дит сфокусированным мощным лучом микрочастиц фотонов;
• газовая, при которой нагрев и расплавление металла происходит за счет тепла пламени газовой горелки.

Современное сварочное производство — комплекс производственных процессов с широким использованием сварочной техники, образующий самостоятельную, законченную технологию изготовления сварочной продукции.

Сварщик в настоящее время должен знать не только существующие технологии, но и уметь их усовершенствовать и создавать новые в соответствии с развитием сварочной промышленности и изменением требований стан­дартов. Для этого необходимо разбираться не только в режимах сварки но. и знать способы подбора сварочного оборудования, уметь самостоятельно по­добрать необходимые материалы, технологию и метод контроля сварной конструкции, а также уметь доступно объяснить преимущества выбранной технологии. Сварщик при выполнении той или иной работы должен учиты­вать и требования охраны труда на промышленных предприятиях.

В данной выпускной письменной квалификационной работе будет разработана и описана технология изготовления лестницы, представляющей собой сварную конструкцию.

^ Глава 1. Описание конструкции
Тема моей дипломной работы «Разработка технологий сборки и сварки лестницы». Данная конструкция применяется в промышленных цехах.
Конструкция состоит из следующих элементов:

Марка материала: ВСт3сп

В – гарантированный химический состав стали и механические свойства

3 – порядковый номер стали

Данная сталь сваривается без особых ограничений независимо от толщины металла, температуры окружающего воздуха и жесткости изделия в интервале режимов сварки.

^ Глава 2. Характеристика материала конструкции
Углерод является основным легирующим элементом в углеродистых конструкционных сталях и определяет механические свойства сталей этой группы. Повышение его содержания усложняет технологию сварки и затрудняет возможности получения равнопрочного сварного соединения без дефектов. Стали с содержанием углерода до 0,25% относятся к низкоуглеродистым. По качественному признаку углеродистые стали разделяют на две группы: обыкновенного качества и качественные. По степени раскисления стали обыкновенного качества обозначают: кипящую — кп, полуспокойную — пс и спокойную — сп.

Кипящая сталь, содержащая не более 0,07% Si, получается при неполном раскислении металла марганцем. Сталь характеризуется резко выраженной неравномерностью распределения серы и фосфора по толщине проката. Местная повышенная концентрация серы может привести к образованию кристаллизационных трещин в шве и околошовной зоне. Кипящая сталь склонна к старению в околошовной зоне и переходу в хрупкое состояние при отрицательных температурах.

Сталь обыкновенного качества поставляют без термической обработки в горячекатаном состоянии. Изготовленные из нее конструкции также не подвергают последующей термической обработке.

Химический состав стали

Химический состав наплавленного металла электродов по паспортным данным, %

Типы покрытых металлических электродов для ручной дуговой сварки конструкционных сталей по ГОСТ 94,67-75

Для групп Электродов

^ Глава 3. Описание процесса сборки конструкции
Сборка деталей под сварку по трудоемкости занимает от 10 до 32% от общей трудоемкости изготовления сварного изделия.

Имеются три подхода к выполнению сборочных и сварочных работ: полная сборка изделия из всех входящих в него деталей с последующей сваркой всех швов; последовательное присоединение деталей и их приварка к ранее сваренной части изделия, поузловая сборка и сварка, когда изделие расчленяют на технологические узлы, которые собирают и сваривают изделия в целом. Применение любого из этих вариантов зависит от конструктивной формы изделия, его габаритов, способов транспортировки к заказчику и масштаба производства. Относительно простые изделия с небольшим числом деталей несложной формы выгоднее изготавливать по первому или второму варианту. Сложные пространственные конструкции целесообразно расчленить на технологические узлы- это позволит упростить сборку и сварку, уменьшить сварочное напряжение и деформацию всей конструкции.

Исходным металлом для производства сварочных работ служит прокат, литьё, поковки. Чаще всего металл получают в виде проката: листа, ленты, полосы, трубы, уголка, или другого гнутого профиля. На заготовительном участке подвергают первоначальной обработке: зачистке, правке и вырезки заготовок.

Изготовление деталей после предварительной обработки включает в себя следующие технологические операции: разметку, резку, штамповку, зачистку, правку, подготовку кромок или отбортовку и гибку.

Разметка состоит в нанесении на металл конфигурации заготовки с припуском. Припуск- это разность между размером заготовки и чистовым размером детали. Припуск снимают при последующей обработки. Для разметки применяют разметочные столы или плиты необходимых размеров.

Резку выполняют кислородными резками по намеченной линии контура детали вручную или газорезательными машинами специального назначения. Резка на механических станках более производительна и дает высокое качество реза. Для механической прямолинейной резки листового металла применяют пресс-ножницы.

Металл зачищают для удаления заусениц с кромкой деталей после штамповки, а также для удаления с поверхности кромок, окалины и шлаков после кислородной резки.

Детали и заготовки при их искривлении в процессе кислородной резки или резки на механических ножницах правят на листоправильных вальцах или вручную на плите. Правку тонколистового металла проводят в холодном состоянии на листоправильных вальцах или прессах , толстолистового металла – в горячем состоянии вручную на правильных плитах.

Подготовку свариваемых кромок деталей большой толщины выполняют кислородной резкой или обработкой на строгальных или фрезерных станках, для подготовки тонколистового металла используют кромкогибочные прессы металлогибочных вальцах. Здесь же изготавливают обе чайки для сварки различных емкостей цилиндрической формы.

Однако не всегда возможно подготовить металл под сварку с применением промышленного оборудования, например при проведении, строительно-монтажных работ детали собирают и подготавливают по месту.

Основные типы, конструктивные элементы и размеры сварных соединений из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых ручной дуговой сваркой, установлены ГОСТ 5264-80, которым предусмотрено четыре типа соединений в зависимости от толщины свариваемых деталей. По форме подготовленных кромок соединения бывают с отбортовкой кромок, без скоса кромок и со скосом кромок – одной или двух. Выполнять швы можно как с одной стороны (односторонние), так и с двух сторон (двусторонние).

При расположении свариваемых деталей под углом основные типы, конструктивные элементы и размеры швов сварных соединений установлены ГОСТ 11534-75, которым предусмотрены формы подготовки кромок и размеры выполнения швов угловых и тавровых соединений.

От состояния поверхности свариваемых кромок в значительной мере зависит качество сварных швов. Подготовка кромок под сварку состоит в тщательной их очистки от ржавчины, окалины, краски, масла и других загрязнений поверхности. Кромки очищают стальными вращающимися щетками, гидропескоструйным и дробометным способами, шлифовальными кругами, пламенем сварочной горелки, травлением в растворах кислот и щелочей.

Подготовленные детали собирают под сварку. При сборке важно выдерживать необходимые зазоры и требуемое совмещение кромок. Точность сборки проверяют шаблонами, измерительными линейками и щупами. Сборку выполняют в специальных приспособлениях или на вываренных стеллажах. Временное закрепление деталей проводят струбцинами, скобами или прихваткой короткими швами. Число прихваток и их размер определяют в зависимости от технологических условий.

Для сборки лестницы я применял универсальный сборочный стол.

Источник