Произодство сварных конструкций

ДОНСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(ДГТУ)

 

Факультет «Технология машиностроения»

 

"УТВЕРЖДАЮ"

Проректор ДГТУ по учебной работе

А.С. Мельников

"___ "   __________________ 2007 г.

Рer. № ________

 

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине

 

«ПРОИЗВОДСТВО СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ»

 

для специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного произ­водства»

 

КАФЕДРА «Машины и автоматизация сварочного производства»

 

Календарный график и бюджет времени, выделяемый для изучения

дисциплины:

Курс – 5

Семестр - 9 , 10

Лекции- 46+18=64 ч

Лабораторные  занятия - 30 ч

Практические  занятия -14 +16=30

Курсовой проект 10 семестр

Курсовой проект- 45 ч

Самостоятельная работа - 108 ч

Общий бюджет времени - 255 ч

Форма контроля – экзамен в 9 семестре,  зачет, курсовой проект в 10  семестре

 

Ростов-на-Дону - 2007 г.

 

Рабочая программа по учебной дисциплине «Производство сварных конструкций» соответствует требованиям Государственного образовательного стандарта профессионального высшего образования по специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства» и относится к циклу специальных дисциплин (СД). Шифр дисциплины СД.003

Рабочая программа составлена  доц., к.т.н. В.Я. Харченко.     

Рассмотрена на заседании кафедры «Машины и автоматизация сварочного производства», протокол № 6 от «10» июня  2005 г.

 

Заведующий кафедрой «М и АСП»

Доктор технических наук, профессор        _______________В.Ф. Лукьянов

 

«______»______________2007 г.

 

Одобрена методическим советом по базовому образованию для специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства».

Председатель совета                                  _______________В.Ф. Лукьянов

 

«______»______________2007 г.

 

СОГЛАСОВАНО:

Декан факультета «Технология машиностроения»

Доктор технических наук, профессор         ____________  А.М. Тамаркин

 

«______»______________2007 г.

 

Заведующая  ОМО                                                                   _____________       Н.Н.  Шумская 

 

«______»______________2007 г.

 

Виза заведующего учебным кабинетом          ____________ Н.Я. Морозова

 

«______»______________2007 г.

 

 

1.ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

 

1.1. Цель преподаваемой дисциплины

Изучением данной дисциплины завершается технологическая подготовка инженера-механика сварочного производства. Оно направлено на формирование навыков разработки технологического процесса изготовления типовых сварных конструкций на базе комплексной механизации и автоматизации основных и вспомогательных работ.

 

1.2. Задачи изучения дисциплин

В результате изучения данной дисциплины студент должен:

- знать основные технологические приемы выполнения заготовительных сборочных, транспортных и вспомогательных операций при производстве сварных конструкций, а также знать устройство и технологические возможности обоснования, применяемого при выполнении этих операций, пути комплексной механизации и автоматизации;

- знать приёмы и методы изготовления типовых сварных конструкций (балок, рам, решетчатых конструкций, оболочковых конструкций, сосудов, трубопроводов корпусных конструкций и сварных деталей машин» устройства применяемого для этих целей основного и вспомогательного оборудования и примера решения вопросов комплексной механизации и автоматизации изготовления каждого типа конструкции;

- уметь, разработать технологический процесс изготовления сварного узла, выполнить необходимые технологические расчеты и составить соответствующую техническую документацию;

- уметь составить задание на разработку нестандартного технологического оборудования с решением вопросов механизации и автоматизации основных и вспомогательных работ;

- уметь спроектировать несложные приспособления, нестандартное вспомогательное оборудование и роботизированные комплексы (РТК).

 

1.3. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения данной дисциплины.

1. Технология и оборудование контактной сварки. Раздел 3. Технология контактной сварки.

2. Расчёт и проектирование сварных конструкций. Раздел II. Собственные напряжения, методы определения величины СН. Сварочные деформации.

 

2. Распределение объема часов по формам и видам обучения

 

Виды обучения

Формы обучения

Дневная

Вечерняя

Заочная

Лекционные занятия

64

-

-

14

 

Практические занятия

30

-

 

16

 

Лабораторные занятия

30

-

 

20

 

Курсовой проект

45

-

 

-

 

 

3.Тематический план лекционных занятий

№ тем лекции

Наименование тем и содержание разделов лекционного курса (ссылки на литературный источник)

Объем в часах, отводимый на изучение темы по формам обучения

Д

В

З

1

Введение

Содержание курса. Роль инженеров и учёных в проектировании и изготовлении технологических сварных конструкций. Работы в области производства сварных конструкций, удостоенные государственных премий. Создание способов монтажа и сварки конструкций» не влияющий на экологию, а природную среду. Применение требований стандартов при проектировании и изготовлении рациональных технологических процессов. Роль отрасли машиностроения в промышленности.

Технологический процесс, его составляющие. Технологичность сварных конструкций Общая формулировка и содержание понятия.   Технологическая подготовка производства. Краткая характеристика дефектов сварки. Организация службы контроля и управления качеством сварки. Классификация методов контроля разрушающие и неразрушающие методы, их особенности и область применения. 5: [5.1,5.2,5.3]

 

2

 

 

2

2

Заготовительные операции                         

Общая характеристика операций: заготовительных, сборочных,  сварочных, отделочных, операций контроля качества. Операция складирования. Правка металла. Ограничение пластической деформа­ции при операциях правки. Правка листового металла. Дефекты ли­стового и профильного материала, подлежащие исправлению. Оборудо­вание и приёма выполнения операций правки. Операция разметки. Разметка и наметка. Механизация разметки. Оптический проекционный метод, фотопроекционный метод. Совмещение операций разметки с другими технологическими операциям. 5:[5.1,5.4]

Резка. Оборудование и приёмы выполнения механической резки листового и профильного материала: гильотины, прессножницы, прессножницы комбинированные и сортовые. Дисковые ножницы. Рез­ка дисковыми пилами трения. Операция сверления, пробивания отвер­стия. Огневая резка. Общая характеристика способов. Пути механи­зации операции резки. Высокопроизводительные механизированные и поточные линии резки листового и профильного материала. Достоин­ства и недостатки механических и огневых способов резки.5:[5.1,5.4]

Операция гибки. Общая характеристика способов гибки. Ограни­чения на величину пластической деформации при гибке. Гибка в холодную и с нагревом. Оборудование для осуществления операции гибки листового и профильного материала. Гибка цилиндрических, коничес­ких, сферических поверхностей. Гибка в горячую. Гнутые профили. Гибка труб. 5:[5.1,5.4,5.5]

6

 

3

3

Операция подготовки кромок металла под сварку и зачистка металла. Механические способа, химические способы. Операции подго­товки и зачистки корня шва. Зачистка воздушно-дуговой стружкой и механическими способами. Меры снижения загрязнения воздушной сре­ды при выполнении операции очистки. Отделочные операции. 5:[5.1,5.3,5.4]

Методы выполнения сборочных операций Приемы выполнения сборочных операций в индивидуальном, серий­ном и массовом производстве. Элементы сборочных приспособлений. Использование универсальных сборно-разборных приспособлений. Сбо­рочные кондукторы. Механизация сборочных операций. Использование промышленных роботов. 5:[5.1,5.3,5.4]

4

 

2

4

Механизация вспомогательных и транспортных работ.

Устройства для поворота и перемещения изделия при сварке: манипуляторы, позиционеры, вращатели, кантователи. Устройства для закрепления и перемещения сварочных автоматов. 5:[5.3,5.4]

2

 

1

5

Грузозахватные устройства. Транспортирующие устройства: на­польные и подвесные конвейеры, шаговые конвейеры, рольганги. 5:[5.1,5.4]

2

 

1

6

Технология производства балочных конструкций.

Требования к сборке балок в индивидуальном производстве и основные пути совершенствования этого процесса. Серийное произ­водство сварных балок. Автоматические установки для сварки балок. Установка СТС-2М. Изготовление балок с применением сварки ТВЧ. Поточная линия изготовления двутавровых балок с последовательным выполнением отдельных операций. Поточная линия изготовления ба­лок коробчатого сечения. Методы контроля качества. 5:[5.1,5.4,5.5]

8

 

2

7

Технология изготовления рамных и решетчатых конструк­ций

Особенности рамных конструкций. Особенности сборочно-сварочной оснастки при изготовлении рамных конструкций. Пример изготов­ления рамы. Требования к сборке решетчатых конструкций. Сборка решетчатых конструкций методом копирования. Сборочно-сварочные приспособления для серийного выпуска плоских и пространственных решетчатых конструкций. Изготовление решетчатых настилов на авто­матические линии фирмы ЕSАВ. 5:[5.1,5.7]

4

 

1

8

Сосуды, работающие под давлением

Продольные, кольцевые и круговые швы сосудов, их конструк­тивное оформление в зависимости от толщины стенок и технологии сварки. Изготовление тонкостенных сосудов. Особенности сборочных и сварочных операций при выполнении продольного, кольцевого и кругового швов. Сборочно-сварочные приспособления, изготовление сосудов со средней толщиной стенок. Поточная линия изготовления железнодорожных цистерн. Технология изготовления толсто­стенных сосудов. Целесообразность использования электрошлаковой сварки в щелевую разделку. Требования Гоcгортехнадзора к техноло­гии изготовления сосудов. Методы контроля качества сварных соеди­нений и испытания сосудов. 5:[5.1,5.5,5.5]

Операция термообработки. 5:[5.5]

Особенности изготовления оборудования АЭС. Сборка и сварка корпуса реактора ВРР-1000. Технология сварки кольцевых и многослойных швов. Механизация сварочных и наплавочных операций. Тех­нология изготовления многослойных толстостенных сосудов, удосто­енная Государственной премии СССР. 5:[5.1,5.2]

6

 

2

9

Изготовление сварных труб и сварка трубопроводов

Способы сварки труб. Поточная линия, изготовления прямошовных труб большого диаметра. Изготовление труб со спиральным, швом. Изготовление и укладка магистральных и технологических трубопрово­дов. Механизация сборки стыков с помощью внутренних и внешних центраторов. Типы заводских трубопроводов. Методы контроля каче­ства сварных соединений и испытание труб и трубопроводов. 5:[5.1,5.3]

4

 

-

10

Изготовление  сварных негабаритных ёмкостей.

Индустриальные методы изготовления конструкций большого раз­мера. Членение конструкции на элементы, изготавливаете в услови­ях завода. Метод рулонирования и особенности его применения. Три схемы рулонирования. Стенды для изготовления и сворачивания по­лотнищ, Монтаж цилиндрических» вертикальных резервуаров. Полисто­вой метод и метод рулонирования. Технология изготовления воздухо­нагревателя. Технология изготовления кожуха доменной печи. Особен­ности электрошлаковой сварки кольцевых горизонтальных швов. Меха­низация сборочных и сварочных работ на монтажной площадке.

Технология изготовления оборудования цементной печи. Особен­ности технологии. Схемы временного упругого деформирования цилинд­рических обечаек. Сварка бандажа печи. Технология изготовления сварных декомпозеров. Поточная линия изготовления декомпозера на монтажной площадке. Термообработка корпуса декомпозеров. 5:[5.1]

Технология изготовления сферических газгольдеров. Три схемы изготовления. Полистовой способ. Способ оборки сосудов с меридиальным швом. Способ оборки, сварки сосудов из лепестков. Особенно­сти монтажа сосудов. Манипуляторы, применяемые при монтаже. Осо­бенности контроля качества и испытания сварных соединений негаба­ритных ёмкости и сооружений. 5:[5.1,5.4]

8

 

2

11

Роботизация сварочного производства и состав РТК /1,2/. Причины появления и предпосылки создания сварочных роботов. Термины и определения, классификация промышленных роботов. Составные части промышленных роботов (ПР) (исполнительное устройство ПР, устройство управления ПР, рабочий орган ПР). Особенности роботизации сварочного производства. Унифицированные элементы, входящие в состав РТК. Промышленный робот. Манипулятор изделия. Сварочное оборудование (источник питания дуги, подающий механизм, шланговый держатель, горелка, сварочные клещи). Сервисное оборудование (накопители, питатели, механизмы поштучной выдачи деталей, схваты, устройства для резки конца проволоки и зачистки сопла, устройства для зачистки электродов).

2

 

 

12

Промышленные роботы и специфика их использования в сварочном производстве. /1,2,7/. Промышленные роботы, применяемые в сварочном производстве. Их технологические возможности: кинематическая схема, грузоподъемность, число степеней подвижности, форма и размеры рабочей зоны, точность позиционирования, типы приводов

2

 

 

13

Сварочное оборудование РТК /1,2/ Требования к сварочному оборудованию, включенному в состав РТК для дуговой сварки. Надежность зажигания дуги, стабильность поддержания заданного режима в пределах 5%, гибкость изменения режимов сварки, стабилизация сварочного напряжения при изменении напряжения сети, обеспечение стабильной подачи проволоки с одновременной ее правкой, меньший износ тракта подачи мундштуков, быстрая смена сопла и токоподводящего наконечника. Устройство автоматической очистки горелки от брызг и устройство для защиты горелки от поломки.

2

 

 

14

Манипуляторы изделия, управляемые роботами /1,2/. Структурные схемы двух координатных манипуляторов изделия. Модульный принцип компоновки манипуляторов с различным числом степеней подвижности. Технические характеристики манипуляторов изделия и критерии их выбора.

2

 

 

15

Схемы расположения оборудования в составе сварочных РТК /1,2/. РТК с одним манипулятором изделия. Преимущества РТК с двумя манипуляторами изделия. РТК с двухпозиционным поворотным столом или барабаном, вращающимся вокруг вертикальной или горизонтальной оси, РТК со стационарным роботом и перемещающимися манипуляторами РТК с перемещающимся роботом и стационарными манипуляторами. Соображения относительно целесообразности выбора той или иной схемы расположения оборудования в составе РТК.

2

 

 

16

Оценка технологичности изделий, предназначенных для роботизированной сварки /1,2/ Эффективность применения сварочных роботов в зависимости от технологичности сварных конструкций. Оценка технологичности изделий, предназначенных для роботизированной сварки. Методика оценки технологичности. Показатели технологичности. Оценка целесообразности и технической возможности роботизированной сварки изделий.

2

 

 

17

Анализ возможности использования промышленных роботов без адаптации при дуговой сварки с позиции обеспечения качества соединений /1,2/ Схема анализа возможности использования промышленных роботов без адаптации для дуговой сварки. Факторы, влияющие на отклонение линии сопряжения кромок от оси проектного положения стыка. Факторы, влияющие на отклонение конца электродной проволоки от проектного положения стыка. Условия, при которых наступает нарушение качества сварных соединений. Области качества сварных соединений.

3

 

 

18

Проектирование РТК для дуговой сварки /1,2,3/ Выбор объектов роботизированной сварки. Пути совершенствования технологии дуговой сварки роботами. Требования к приспособлениям для сборки и роботизированной сварки. Особенности составления ТЗ на проектирование робототехнологических комплексов. Примеры создания РТК для дуговой сварки. Устройства и работа РТК для сварки каркаса подбарабанья. Устройства и работа роботизированной линии изготовления барабанов роторной жатки.

3

 

 

 

 4.1 Тематика практических  занятий (9 семестр)

 

1

Вспомогательное оборудование для выполнения сборочно-сварочных операций

4

 

4

2

Расчет усилий для ликвидации дефектов сборки

4

 

4

3

Изучение методов предупреждения остаточных   напряжений и деформаций  при производстве сварных конструкций

4

 

4

4

Изучение нормативно-технологической  документации, регламентирующей проектирование, изготовление и эксплуатацию сварных конструкций

4

 

4

 

4.2 Тематика практических занятий (10 семестр).

 

N

тем  практических

занятий

Наименование практических занятий, соответствующий им номер темы лекционных занятий и рекомендуемая литература

Объем в часах, отведенный на проведение практических

занятий

Д

В

3

1.

Изучение особенностей базирования и закрепление деталей и узлов в сварочных приспособлениях.

2

 

 

2

Расчёт требуемых усилий закрепления деталей и узлов в приспособлениях. Изучение типовых схем закрепления и расчет прижимов.

4

 

 

3

Изучение работы приспособлений для поворота и вращения свариваемых изделий, для установки и перемещения сварочных аппаратов.

4

 

 

4

Оценка возможности обеспечения качества при выполнении дуговой сварки с помощью роботов.

2

 

 

5

Разработка технического задания на проектирование сборочно-сварочной оснастки с учётом роботизации дуговой сварки.

4

 

 

 

5.Тематика лабораторных занятий

 

№ тем лабораторных занятий

 

Наименование лабораторных занятий, соответствующий им номер темы лекционных занятий и рекомендуемая литература

 

Объем в часах, отводимый на проведение лабораторных занятий

Д

В

3

1

 

Использование УСПС в мелкосерийном производстве свар­ных конструкций - 4 часа. Тема 3[1,2].

4

 

 

 

4

 

2

 

Исследование усилий возникающих при сборке цилиндриче­ских обечаек. Тема 3 [1,6].

4

 

 

 

-

 

3

 

Разработка типового технологического процесса изготовле­ния сварных конструкций, выбор оборудования для заготовительных операций. Тема 2 [1].

4

 

 

 

4

 

4

 

 Конструктивно технологическое проектирование сварных  листовых конструкций с использованием ЭВМ. Тема 2,3,8 [1,2,5].

4

 

 

 

4

 

5

 

Проектирование сварных соединений сварных листовых оболочковых конструкций с использованием ЭВМ. Тема 8. [1,2,5].

4

 

 

 

-

 

6

 

Исследование дефектности сварных соединений зерноуборочных  комбайнов. Темы 12. [5]

2

 

 

 

4

 

7

 

Определение показателей технологичности при выборе оборудования для  заготовительного производства. Темы 2.[1,2,5].

4

 

 

 

-

 

8

 

Определение показателей технологичности при выборе оборудования сборочно-сварочного производства. Темы 3,5,8. [1,2,5].

4

 

 

 

4

 

 

6. Список рекомендуемой литературы

 

п/п

Авторы, название, выходные данные

Наличие в библиотеке

Основная литература

1.

Куркин С.А., Николаев Г.А., Винокуров В.А., Сварные конструкции: Технология изготовления, механизация, автоматизация и контроль качества в сварочном производстве. - М.: Высшая школа.-1991.-398с.

174

2

Тимченко В.А., Сухомлин А.А. Роботизация сварочного производства. иев :Тэхника. 1988.-175 с.

83

3.

Куркин С.А. Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций: Атласс.-М.:Машиностроение.-1989.-328 с.

143

Дополнительная литература

4.

Севбо П.И. Комбинированные машины для сварочного производства. - Каукова Думка.-1975.-224с.

49

5.

Редкол.: Г.А. Николаев и др. Сварка в машиностроении: Справочник в  4-х т.-М.: Машиностроение.1979.-т.3. Под ред. В.А. Винокурова. 1979.-567 с.

84

6.

Лукьянов В.Ф., Людмирский Ю.Г. Проектирование сборочно-сварочной оснастки: Учеб. Пособие..Ростов-на-Дону,1977г.

4

7.

Лукьянов В.Ф., Куркин С.Л. Изготовление сварных рам и решетчатых конструкций: Учебное пособие.- Ростов-на-Дону, 1978.-90 с.

104

8

Людмирский Ю.Г. Роботизированные комплексы в сварочном производстве: Учеб. Пособие. Ростов-на-Дону: ДГТУ. 1998. 100 с.

98

 

6.САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА

 

Форма и примерный объём самостоятельной работы студентов приведены ниже:

 

Содержание работы

Объем

в час.

З

Д

1.

Усвоение текущего материала

30

30

2.

Подготовка к лабораторным и практическим занятиям

80

30

3.

Курсовой проект

60

45

4.

Подготовка к зачету

25

3

5.

Контрольная работа

10

-

 

Итого

205

108

 

Курсовой проект

 

Тема: Разработка технологического процесса изготовления за­данной сварной конструкции

Цель - Развитие навыков самостоятельного творческого решения технологических задач, конструирование технологической оснастки, средств механизации и автоматизации при производстве конструкций. 5:[5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7]

Объём проекта - Графическая часть: 4 листа формата А4

Пояснительная записка: 30-40 листов формата А4

Содержание: Пояснительная записка включает разработанный технологический процесс с обоснованием принятых решений и наличием необходимой технологической документации.

Графическая часть представляется чертежом заданного изделия, схемой технологического процесса и чертежами технологической оснастки для оборки и сварки на 2-х листах.

Трудоёмкость: На самостоятельную работу над проектом отводится 45ч

Подготовка к лабораторным занятиям

Включает: Повторение теоретического материала, ознакомление с заданием, методикой проведения работ, подготовка таблиц необходимых бланков.

Трудоёмкость: 16 часа (по 2 часа на каждую работу)

Повторение теоретического материала, работа с нормативно-технической документацией» подготовка к экзамену. Трудоемкость: 30 часов.

 

Экспертное заключение

 

Методического совета по базовому образованию (совета специальности при профилирующей кафедре) о рабочей программе по дисциплине «Производство сварных конструкций» для специальности 150202 «Оборудование и технология сварочного производства».

Рассмотрев структуру, содержание и качество оформления рабочей программы по дисциплине «Производство сварных конструкций» учебного плана специальности (группы специальностей или направления), методический совет по базовому образованию (совет специальности) отмечает:

-соответствие содержания программы Государственному образователь­ному стандарту (направления) высшего профессионального образования в части выполнения требований, предъявляемых к уровню профессиональ­ной квалификации выпускников, их знаний, умений и навыков по соответ­ствующему циклу дисциплин и по самой дисциплине;

-обоснованность междисциплинарной логики и сообщения объемов ее основных разделов;

-согласование бюджета времени, отводимого на различные виды ауди­торных и внеаудиторных занятий;

-некоторые разделы программы недостаточно представлены в библиотечном фонде университета.

Совет рекомендует разработать и издать комплексное учебно-методическое пособие, дополнив информационно недостаточно освещенные в литературе разделы программы.

На основании вышеизложенного совет предлагает утвердить рабочую про­грамму по учебной дисциплине «Производство сварных конструкций».

 

Подписи:

 

Председатель совета                                                     В.Ф. Лукьянов

 

Члены экспертной группы                                            А.А. Чуларис

Е.Л. Стрижаков

В.А. Ленивкин

ЦДО ДГТУ © 2010