Программа учебной дисциплины «Производство сварных конструкций» (стр. 2 )

Введение (4 часа)

[5], с

Оценка различных способов производства металлоконструкций. История развития производства сварных конструкций в России и за рубежом. Современное состояние сварочной техни­ки в различных отраслях народного хозяйства.

Роль, технолога и конструктора в процессе создания сварной конструкции.

Модуль 1. Общие принципы изготовления сварных конструкций (20 часов)

[5], с. 279 – 288

Тема 1.1. Материалы и оборудование для сварочных процессов

Материалы для сварных конструкций. Сортамент. Виды сварных конструкций. Технические условия на изготовление. Технологичность сварных конструкций. Комплексная механи­зация и автоматизация сварочных процессов. Определение уровня механизации сварочных работ.

Тема 1.2. Сварочные процессы и послесварочный контроль

Пределы рационального использования различных видов сварки.

Факторы, определявшие выбор вида сварки и техники формирования сварных швов. Методика установления режимов сварки. Выбор сварочного оборудования.

Пути повышения производительности при изготовлении сварных конструкций. Проведение контроля качества соединений как составной части технологического процесса изготов­ления конструкций.

Модуль 2. Заготовительные операции (26 часов)

[5], с. 22 – 28

Тема 2.1. Виды заготовительных операций

Приемы выполнения заготовительных операций правки, резки, гибки, штамповки, очистки под сварку и обработки кромок.

Тема 2.2. Оборудование заготовительного производства

Технологические возможности современного оборудования. Ограничения пластической деформации при выполнении загото­вительных операций.

Использование ЭВМ для автоматизации разметки, маркировки и резки листового проката.

Тема 2.3. Механизация заготовительных операций

Комплексная механизация заготовительных операций в се­рийном и массовом производстве сварных конструкций.

Модуль 3. Сборочно-сварочные операции и применение роботов

в сварочном производстве (28 часов)

[5], с. 288 – 300

Тема 3.1. Порядок сборочно-сварочных операций

Определение сборочной операции. Использование прихва­ток и правила их постановки.

Последовательность сборочно-сварочных операций при из­готовлении изделия. Влияние точности сборки на технологию сварки. Контроль качества сборки.

Тема 3.2. Сборочно-сварочные приспособления

Приспособления сборочные, сборочно-сварочные, свароч­ные.

Тема 3.3. Роботизация сварочных процессов

Робототехнические комплексы и перспективы их использования.

Модуль 4. Технологические приёмы уменьшения и устранения

сварочных деформаций и напряжений (28 часов)

[5], с. 172 – 186

Тема 4.1. Причины возникновения сварочных деформаций

Конструктивные и технологические факторы, определяющие характер и величину сварочных деформаций.

Тема 4.2. Предотвращение возникновения сварочных деформаций

Мероприятия, применяемые при разработке конструкций изделия, проектирование сборочно-сварочных приспособлений и выполнений заготовительных операций.

Мероприятия, осуществляемые в процессе сварки: выбор и условия сварки, последовательность выполнения сборочно-сварочных операций, закрепление изделия или его нагружение и другие.

Тема 4.3. Уменьшение и перераспределение остаточных напряжений

Правка после сварки за счет создания пластических дефор­маций механическим путем или местным нагревом, использование термообработки в закрепленном состоянии.

Необходимость снятия или уменьшения остаточных напряжений в сварных конструкциях.

Термообработка как наиболее универсальный метод снятия остаточных напряжений, представление о процессах, сопровождающих ее. Механические и термомеханические методы уменьшения остаточных напряжений.

Модуль 5. Технология производства балочных, рамных

и решётчатых конструкций (20 часов)

[5], с. 428 – 505

Тема 5.1. Изготовление несущих балок

Последовательность сборочно-сварочных операций при изготовлении белок двутаврового и коробчатого сечения.

Требования к сборке балок, оборочные устройства и прис­пособления.

Приемы сварки балок кантователей. Поточные линии, обес­печивающие комплексную механизацию процесса изготовления сварных балок. Сварка стыков балок.

Тема 5.2. Изготовление рамных и решётчатых конструкций

Особенности изготовления рамных конструкций, сборочно-сварочная оснастка, применяемая при их производстве.

Особенности сварки решетчатых конструкций. Сборка решетчатых конструкций с позиции увеличения серийности выпуска, использования поточных методов производства и применения контактной сварки.

Модуль 6. Технология изготовления негабаритных

ёмкостей и сооружений (20 часов)

[5] , с. 561 – 582

Тема 6.1. Индустриальные методы изготовления большеобъёмных

листовых конструкций

Целесообразность индустриальных методов изготовления листовых конструкций большего размера. Членение конструкции на габаритные элементы, изготовляемые в условиях завода. Ме­тод рулонирования.

Тема 6.2. Механизация сборки объёмных конструкций

Схемы стендов для изготовления и сворачи­вания полотнищ, приемы их сборки и сварки. Приемы разворачивания рулонов и монтаж конструкций.

Заводское изготовление габаритных элементов и механиза­ция сборки и монтажной сварки при сооружении сферических ре­зервуаров и кожухов доменных печей.

Модуль 7. Технология изготовления сосудов, работающих под давлением

(28 часов), [5], с. 588 – 615

Тема 7.1. Методы изготовления тонкостенных сосудов

Продольные, кольцевые и круговые швы сосудов, приемы их выполнения в зависимости от толщины стенок.

Изготовление тонкостенных сосудов газоэлектрической сваркой. Использование высокопрочных материалов с целью снижения веса сосуда, требования к технологии изготовления та­ких сосудов. Сборочно-сварочные приспособления для выполнения односторонних стыков швов без сборки на прихватах. Особенности сварочных деформаций тонколистовых оболочек и борьба с ними.

Тема 7.2. Методы изготовления толстостенных сосудов

Изготовление сосудов со стенкой средней толщины с помо­щью сварки под флюсом. Приемы сборки и двусторонней сварки продольных и кольцевых швов. Целесообразность использования электрошлаковой сварки при изготовлении толстостенных сосудов. Сборка и сварка про­дольных швов. Особенности выполнения кольцевых швов многослойной сваркой под флюсом и однопроходной электрошлаковой.

Тема 7.3. Термообработка сварных соединений

Необходимость последующей термообработки сварных соеди­нений толстостенных сосудов и методы ее осуществления.

Изготовление многослойных сосудов.

Модуль 8. Производство сварных труб и монтаж трубопроводов

(28 часов), [5], с. 616 – 638

Тема 8.1. Изготовление труб большого диаметра

Трубы для магистральных трубопроводов и их изготовление сваркой под флюсом. Поточные линии формовки заготовок труб с прямыми швами, сборка и сварка продольных стыков на ста­нах проходного и непроходного типов. Операция правки в пресс-расширителе.

Лоточные линии изготовления сварных труб большого диа­метра со спиральным швом из рулонной стали или отдельных листов. Особенности выполнения спирального шва в процессе двухсторонней сварки двумя или тремя сварочными горелками. Изготовление труб из сталей и сплавов с использованием различных методов сварки.

Тема 8.2. Методы укладки трубопроводов

Секционный метод укладки магистральных трубопроводов. Механизация сборки стыков с помощью внутренних центраторов.

Сварка поворотных стыков на полевых базах. Сварка неповоротных стыков. Использование прессовых методов сварки стыков трубопроводов.

Тема 8.3. Методы контроля при изготовлении трубопроводов (8 часов)

Типы узлов технологических трубопроводов. Сборка и сварка их в заготовительных цехах и при монтаже.

Модуль 9. Производство корпусных конструкций (28 часов)

[5], с. 640 – 657

Тема 9.1. Членение корпуса конструкции

Особенности изготовления корпусов судов, расчленение корпуса на сборочные элементы, секции и блоки. Методы пост­ройки корпусов сварных судов. Три этапа в производстве судов: сборка и сварка плоскостных элементов, объемных и плоскост­ных секций, стапельные работы.

Тема 9.2. Стендовая сборка конструкций

Стенды для сборки основных узлов цельнометаллических пассажирских вагонов: настила пола, боковых стенок и крыши.

Штампосварные листовые детали кузовов автомобилей. Требования точности применительно к условиям массового произ­водства.

Тема 9.3. Способы сварки корпусных конструкций

Сборка кузовов автомобилей с применением контактной сварки на поточных и автомобильных линиях.

Модуль 10. Технология изготовления деталей машин (20 часов)

[5], с. 680 – 710

Тема 10.1. Структура технологического процесса изготовления деталей

Характерные детали машин: станины, рамы, валы, колеса и т. д.

Разнообразие их размеров, применяемых материалов, методы сварки и серийности выпуска. Технологический процесс изготовления сварных деталей, штампосварных, сварно-литых и сварно-кованых конструкций. Применяемое оборудование и производственная оснастка. Термическая обработка деталей машин.

Тема 10.2. Механизация и автоматизация изготовления сварных деталей

Изготовление деталей об­щего машиностроения в условиях крупносерийного и массового производства. Поточные и автоматические линии изготовления сварных деталей в машиностроении.

Заключение (2 часа)

Изложенный учебный материал послужит основой для выполнения курсового проекта, а также разработки и написания дипломной работы или проекта.

4.2  Лабораторный практикум (заочная форма обучения)

Номер и название темы	Наименование лабораторной работы	Кол-во часов
Ауд.	ДОТ
Тема 1.2. Сварочные процессы и послесварочный контроль	№ 1. Внешний осмотр, измерение и изучение макроструктуры сварных соединений		4
Тема 3.1. Порядок сборочно-сварочных операций	№ 2. Поперечные и продольные укорочения при сварке	2	2
Тема 4.1. Причины возникновения сварочных деформаций	№ 3. Угловые деформации при сварке в тавр		6
Тема 4.3. Уменьшение и перераспределение остаточных напряжений	№ 4. Устранение коробления элементов путём нагрева	4	2
Тема 8.1. Изготовление труб большого диаметра	№ 5. Ультразвуковой контроль сварных соединений		6
Тема 8.3. Методы контроля при изготовлении трубопроводов	№ 6. Испытание сварных швов на непроницаемость	4

4.3. Перечень тем практических занятий

Практические занятия (очно-заочная и очная формы обучения)

Номер и название раздела (темы)	Номер и наименование тем практических занятий	Количество часов
Очная	Очно-заочная	Заочная
Ауд.	ДОТ	Ауд.	ДОТ	Ауд.	ДОТ
Тема 1.1. Материалы и оборудование для сварочных процессов	№ 1. Изготовление сварной конструкции	4		4		4
Тема 1.2. Сварочные процессы и послесварочный контроль	№ 2. Определение качества сварного соединения внешним осмотром	4			4		4
Тема 8.3. Методы контроля при изготовлении трубопроводов	№ 3. Виды и средства технического контроля	4	4	4	2	2	2
Тема 10.1. Структура технологического процесса изготовления деталей	№ 4. Разработка плана участка изготовления сварной конструкции	4			4		4

4. 4. Темы дисциплины и междисциплинарные связи с обеспечиваемыми (последующими) дисциплинами

Теоретические и практические знания, приобретённые студентами, могут быть применены при разработке и написании дипломного проекта.

5. ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

В процессе изучения дисциплины применяются следующие образовательные технологии:

- метод проектов (в основе метода лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном пространстве, развитие критического и творческого мышления);

- технология контекстного обучения (дисциплина трактуется в контексте профессиональной деятельности в сочетании с комплексным подходом к использованию различных форм, методов и средств активного обучения в органическом сочетании с традиционными методами);

- технология мозгового штурма (стимулирование творческой активности, при котором участникам обсуждения предлагают высказывать как можно большее количество вариантов решения; из них отбирают наиболее удачные, которые могут быть использованы на практике);

- технология взаимо-обучения (при реализации данной технологии используются различны виды парной работы, в результате каждый учащийся усваивает содержание нескольких заданий );

- кейс-технология (основанна на использовании наборов (кейсов) текстовых, аудиовизуальных и мультимедийных учебно-методических материалов и их предоставления для самостоятельного изучения обучаемыми при организации регулярных консультаций у преподавателей-тьюторов традиционным или дистанционным способом.);

- адаптивная технология (заключается в обучении приемам самостоятельной работы, самоконтроля, приемам исследовательской деятельности; в максимальной адаптации учебного процесса к индивидуальным особенностям обучаемых);

- модульное обучение (небольшая часть учебного материала берется как автономная тема и их таких тем формируется учебный курс);

- информационно-коммуникационные технологии (с использованием интеллектуальных обучающих систем, открытого образования, дистанционного обучения, информационных образовательных сред);

- рейтинговые технологии (выполняющие следующие задачи: систематический контроль результатов обучения и соответствия уровня знаний, умений и навыков студентов требованиям Государственных образовательных стандартов; поддержание постоянной обратной связи со студентами в усвоении учебного материала и принятие оптимальных решений в управлении качеством подготовки специалистов на уровне преподавателя, кафедры, факультета, института; индивидуализация обучения, стимулирование планомерной и систематической самостоятельной работы студентов с учетом индивидуальных способностей и интересов. индивидуализация обучения, стимулирование планомерной и систематической самостоятельной работы студентов с учетом индивидуальных способностей и интересов);

- интерактивные технологии (эти модели обучения предусматривают моделирование жизненных ситуаций, использование ролевых игр, совместное решение проблем).

Удельный вес занятий, проводимых в интерактивных формах, определяется главной целью (миссией) программы, особенностью контингента обучающихся и содержанием конкретных дисциплин, и в целом в учебном процессе они должны составлять не менее 30% аудиторных занятий. Занятия лекционного типа для соответствующих групп студентов не могут составлять более 50% аудиторных занятий.

Показатель	Требования ФГОС, %	Фактически, %
1. Удельный вес активных и интерактивных форм проведения занятий (компьютерных симуляций, деловых и ролевых игр, разбор конкретных ситуаций, психологические и иные тренинги), %	Не менее 20	25
2. Удельный вес занятий лекционного типа, %	Не более 40	38

6. ОЦЕНОЧНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ТЕКУЩЕГО КОНТРОЛЯ УСПЕВАЕМОСТИ, ПРОМЕЖУТОЧНОЙ АТТЕСТАЦИИ ПО ИТОГАМ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ И УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТОВ

6.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости

Вопросы для самопроверки по теме 1

1.  Для чего производится членение конструкции на производственные единицы?

2.  Какие бывают методики установления режимов сварки?

3.  Назовите виды контроля качества сварных соединений.

4. Какие внутренние и внешние дефекты могут иметь место в сварных швах?

Вопросы для самопроверки по теме 2

1. Как механизировать захват и освобождение груза при крановых опера­циях?

2. Какие транспортирующие устройства используют в условиях мелкосерий­ного производства?

3. Приемы транспортирования плоских и цилиндрических заготовок роликовы­ми конвейерами.

4. Особенности подвесных конвейеров грузонесущего и толкающего типов,

5. Как осуществляют автоматическое адресование грузов?

6. Каковы приемы шаговой подачи непрерывных заготовок?

7. Особенности шаговых контейнеров, использующих сцеп тележек.

8. Шаговые конвейеры без тележек, их достоинства и недостатки.

9. В чем характерная особенность конвейера роторного типа?

10. Как организовано автоматическое адресование грузов с

использованием самоходных тележек?

П. Приемы ориентирования заготовок в вибробункерных накопителях.

12. Области применения магазинных и бункерных устройств.

Вопросы для самопроверки по теме 3

1. Каково назначение прихваток при сборке и чем определяются требования к их постановке?

2. В чем различие между сборочными и сварочными приспособлениями?

3. Каковы требования по жёсткости и прочности, предъявляемые к приспо­соблениям для сборки и сварки?

4. Какие кинематические схемы преимущественно используются в ПР для дуговой сварки?

5. Назовите системы управления ПР, обеспечивающие выполнение роботизи­рованной дуговой сварки.

6. Назовите характерные типы устройств для захвата деталей и заготовок.

7. Чем определяются требования к сварочному инструменту ПР?

8. В чем заключается модульный принцип компоновки манипуляторов из­делия, управляемых ПР?

9. Опишите схемы сварочных РТК с участием человека и приведите приме­ры их использования при дуговой сварке.

10. Опишите схемы сварочных РТК с использованием робота-сборщика и при­ведите примеры применения.

11. В чем целесообразность использования ПР в автоматических линиях?

12. Чем обеспечивается правильное позиционирование собранного узла на по­зициях прихватки и сварки роботом при использовании спутника?

Вопросы для самопроверки по теме 9

1. Какие конструктивные особенности и приемы изготовления являются об­щими для кoрпусныx транспортных конструкций различных типов?

2. Чем отличаются приемы сборки и сварки плоских и криволинейных секций пассажирских вагонов?

3. Каковы характерные схемы контактных машин, используемых при сварке секции пассажирских вагонов?

4. Какова последовательность операции изготовления боковой стенки грузо­вого полувагона?

5. Опишите схему поточной линии сварки каркаса боковой стенки полуваго­на с обшивкой.

6. Назовите возможные варианты последовательности установки и приварки набора при изготовлении плоских секций корпусов судов. В чем их достоинства и недостатки?

7. Как обеспечивают комплексность механизации сборочно-снарочиых работ в поточной линии изготовления плоских секций корпусов судов?

8. Какую оснастку используют при изготовлении объемных секций судов?

9. В чем заключается модульный принцип разбивки на секции для корпусов судов с упрощенной формой обводов?

10. В чем различие условий сборки и сварки корпуса корабля па стапеле и в доке?

11. Каковы характерные схемы многоточечных контактных машин для свар­ки элементов кузов автомашины?

12. Опишите схему главного кондуктора для сборки кузова на ВАЗе.

13. Чем определяется целесообразность использования роботов для точечной сварки кузовов автомашин?

Вопросы для самопроверки (по темам)

Банк вопросов для самопроверки по всем темам дисциплины «Производство сварных конструкций» находится в фонде оценочных средств университета. В качестве примеров приводятся вопросы для самопроверки из нескольких модулей.