Разработка технологий производства ворот и контроль качества данного художественного изделия

Министерство образования  и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МАТЕРИАЛОВЕДИЯ В  МАШИНОСТРОЕНИИ

 

 

 

 

 

Расчетно-графическая работа

По дисциплине «основы  технологий художественной обработки  материалов» и «контроль качества»

«Разработка технологий производства ворот и контроль качества данного художественного изделия»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Новосибирск 2012

Содержание

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………..……...3

1. ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ…………………………………..…………4

1. Историческая справка………………………………………………....4
2. Анализ аналогов ……………………………………………………....5
3. Разработка эскизов………………………………………………….…6
4. Выбор материала………………………………………………….…11

2.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ……………………………………………12

1. Выбор и описание формообразующей технологи………………….12
2. Расчет основных параметров……………………………………. ...16

3 МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА………………………………………...18

1. Таблицы дефектов…………………………………………………...18
2. Описание одного из методов контроля качества……………….…..19

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………….…22

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………..23

ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………….24

ПРИЛОЖЕНИЕ А МАРШТУТНАЯ КАТРА………………………………….25

ПРИЛОЖЕНИЕ Б ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА………………………………..26

 

 

Введение

 

В данной работе рассматривается  разработка технологий изготовления ворот. В наши дни стало популярным по-особому оформлять элементы обустройства дома, двора и прилегающей территории. Здесь особое внимание хотелось бы уделить створкам ворот - первому, чего касается рука, когда заходят во двор. Изящные ворота с холодной красотой совершенных линий создает приятное впечатление. Они является неотъемлемой частью и превосходным дополнением к забору и калитке.

Целью данного проекта является разработка дизайна ворот и технологий производства, контроль качества этого художественного изделия.

 

1 Художественный раздел

 

В художественном разделе  рассматривается историческая справка, актуальность данного художественного изделия. Представлены аналоги, и разработаны эскизы на основе аналогов.

 

1. Историческая справка

 

Первые ворота появились  в незапамятные времена, тогда же, когда начали строиться первые жилища и человек начал огораживать  свою территорию. Можно предположить, что предшественником ворот, как  и дверей, был камень, которым  древний человек загораживал  вход в своё жилище, спасаясь от холода и диких зверей.

Очень отличались от современных калиток их прототипы, которые были созданы в далёкой античности. Скорее это были просто «большие входы» в каменных сооружениях того времени. Позже, уже в одиннадцатом веке нашей эры, на территории современной Европы и Древней Руси обрели популярность арочные ворота, состоявшие фактически из двух каменных вертикальных колонн и соединявшей их арки. Такие ворота назывались и поныне популярным словом «портал».

В древние времена бушевали войны и междоусобицы, поэтому  города были окружены деревянными, а  потом и каменными крепостями. И если для входа людей были двери, то для того, чтобы в город  могли въезжать всадники и повозки, нужны были ворота. И, конечно же, они должны были закрываться, иначе  враг мог легко прорваться в город  и захватить его. В те времена створки ворот выдвигались из стен, приставлялись к стенам или поднимались и опускались и были тяжелы и неудобны. Для того чтобы открыть или закрыть ворота, нужна была большая сила… и не одного, а нескольких человек.

Ворота – это очень  символичное сооружение. С ним  связаны всевозможные обряды и обычаи. У многих народов мира два столба и перекладина над ними – простейшее сооружение, напоминающее ворота,– было священным местом ещё задолго до появления храмов и самых разнообразных церковных сооружений. Наиболее известны среди таких сооружений столбы Мелькарта у финикийцев, в Вавилоне – ворота Иштар и Мардука, иерусалимские Золотые Ворота. Почитали ворота и римляне. Известно, что богом ворот и дверей у римлян был двуликий Янус, а проход через ворота, где по одну сторону был алтарь Януса, а по другую Юноны, символизировал собой переход из одного возраста в другой. С помощью таких ворот юноши проходили обряд инициации.

Ворота имели важное значение и в России. Городские ворота служили  не только для того, чтобы впускать и выпускать в город и из города людей и грузы, но были ориентированы  по сторонам Света и использовались для отправления религиозных  обрядов. Например, у Красных ворот  в Москве встречали и провожали  Масленицу, всенародно ели блины. А  в русских деревнях ворота имели  свою крышу и запирались на засов  изнутри.

Сначала ворота делали из дерева – это был наиболее доступный  материал. И железными сперва были только петли и ручки. Позже ворота стали оббивать железом ещё и  в декоративных целях. В то время  позволить себе это могли немногие – ведь железо было достаточно дорогим  материалом – поэтому первыми  заказчиками были феодалы, Церковь, потом гильдии купцов и уже  значительно позже просто богатые  люди. Появились ворота, целиком  изготовленные из металла – литые  ворота из меди, некоторых других материалов. Потом железо стало дешевле, появились  более лёгкие сплавы. И на смену  прежним деревянным, неподъёмным  медным пришли прочные, надёжные и даже более дешёвые стальные [1].

 

1. Анализ аналогов

 

Любые ворота должны эффективно противостоять взлому, иметь приемлемый внешний вид и надежно функционировать. Существует целый ряд различных типов ворот как для въезда на участок, так и в гараж.

Ворота распашные 

Ворота распашные являются одним из самых традиционных видов  ворот. Такие ворота представляют собой конструкцию, состоящую из двух створок, которые могут открываться внутрь или наружу территории (рисунок 1.1) [2].

Ворота откатные

Ворота откатные – один из наиболее популярных видов ворот, который имеет достаточно широкий  спектр применения. Такие ворота очень  практичны и удобны в эксплуатации. Одно из основных достоинств откатных ворот в том, что они не требуют  большого пространства для открытия - откатываются в сторону параллельно  забору (рисунок 1.3)[2].

Подъемно-поворотные ворота

Конструкция ворот этого  типа представляется собой цельное щитовое полотно, которое посредством направляющих при открытии располагается под потолком (рисунок 1.2)[2].

 

1. Разработка эскизов

 

Эскиз 1 «Морской конек»

Декоративный элемент одной створки ворот. Эти ворота не только подчеркивают вкус и увлечения своего хозяина и служат дополнительным атрибутом его красоты, но и представляют собой превосходную защиту Вашего дома от нежелательного проникновения посторонних лиц. У такого художественного изделия необычная форма и запоминающийся сюжет. Ворота распашные, имеется две створки, габариты зависят от пожелания клиента. Покрытие грунтовка, покраска в черный матовый цвет (рисунок 1.4).

 

Эскиз 2 «Корабль»

Декоративный элемент  на две створки ворот. Эти ворота также подчеркивают увлечения своего хозяина, украсят ваш дом оригинальным сюжетом и придадут ему неповторимый облик и изысканный вид. Ворота распашные, имеется две створки, габариты зависят от пожелания клиента. Покрытие кузнечной краской WS-plast. с эффектом сатинированной нержавеющей стали. (рисунок 1.5).

Рисунок 1.1 Ворота распашные

Рисунок 1.2 Подъемно-поворотные ворота

Рисунок 1.3 Ворота откатные

Эскиз 3 «Бабочки»

Декоративный элемент на одну из створок ворот. Такие ворота создадут атмосферу роскоши, комфорта и презентабельности. Ваш дом, несомненно, украсят бабочки с самыми замысловатыми узорами. Такой художественный элемент можно использовать на воротах при входе в зоопарк или на калитке на вашей загородной территории. Ворота распашные, имеется две створки, габариты зависят от пожелания клиента. Покрытие грунтовка, покраска в черный матовый цвет (рисунок 1.6).

 

Эскиз 4 «Завитки»

Декоративный элемент  на одну из створок ворот. Эти ворота имеют изящный внешний вид, но они являются надежной и очень прочной оградой, которая защитит Ваш дом от посторонних. Автоматические кованые ворота, основным плюсом которых является максимальное удобство эксплуатации, также ценятся простое управление, высокий уровень надежности и защиты территории. Габариты зависят от пожелания клиента. Покрытие грунтовка, покраска в черный матовый цвет (рисунок 1.7).

 

Эскиз 5 «Лето»

Декоративный элемент  одной из створки ворот. Эти ворота прекрасно обеспечивают безопасность участка и расположенного на нем дома, других строений, проживающих там людей. Поэтому ограждение не только обладает соответствующим изящным внешним видом, но и качеством способным противостоять физическому воздействию, взлому. Ворота распашные, имеется две створки. Покрытие грунтовка, покраска в черный цвет (рисунок 1.8).

 

Рисунок 1.4 «Морской конек»

Рисунок 1.5 «Корабль»

Рисунок 1.6 «Бабочки»

Рисунок 1.7 «Завитки»

Рисунок 1.8 «Лето»

 

Выбор одного изделия и  обоснование.

 

Изучив аналоги и разработав 5 эскизов, остановимся на эскизе номер 5, «Лето». Несмотря на изящность линий, эстетически превосходный внешний вид, это художественное изделие обладает невероятной надежностью, поскольку кованые ворота имеют высокую прочностью и могут выдержать самые непредсказуемые нагрузки и атмосферные явления. Эти ворота сделают еще привлекательней любой приусадебный участок.

 

1. Выбор материала

 

Для изготовления ворот используется сталь. Выбор обосновывается тем, что алюминий будет слишком мягкий для данного изделия, и будет деформироваться в уличных условиях. Чугун не предназначен для ковки. А изделие из цветных металлов будет дорогим для данных ворот.

Для изготовления ворот будем  использовать конструкционную углеродистую сталь обыкновенного качества Ст3. Содержание углерода в стали Ст3 14-22%. Прокат от 10 до 25 мм — для несущих элементов сварных конструкций, работающих при температуре от —40 до +425°С при условии поставки с гарантируемой свариваемостью [3].

Химический состав в % материала Ст3пс

С	Si	Mn	S	P	Cr	Ni	Cu	As	N
0,14-0,22	0.05-0,15	0,40-0,65	≤0,05	≤0,04	≤0,03	≤0,03	≤0,03	≤0,08	≤0,010

 

 

2.Технологический  раздел

 

В данном разделе рассматриваются  этапы создания данного изделия. Изготовление данного художественного изделия будет состоять из следующих этапов:

1этап включает в себя изготовление каркаса из готового стального прутка

2 этап- создание штампованных элементов

3 этап- сварка всех этих элементов

4 этап- покраска ворот

 

2.1 Выбор и описание формообразующей технологи

1. Штампуемые из листа детали

Листовой штамповкой изготавливают  самые разнообразные плоские  и пространственные детали. Для деталей, получаемых листовой штамповкой, характерно то, что толщина их стенок незначительно отличается от толщины исходной заготовки. В качестве заготовки при листовой штамповке использовать полученный прокаткой лист, полосу или ленту, свернутую в рулон. Толщина заготовки при листовой штамповки обычно не более 10 мм и лишь в сравнительно редких случаях – более 20 мм. Детали из заготовок толщиной более 20 мм штампуют с нагревом до ковочных температур (горячая листовая штамповка), что позволяет значительно уменьшить силу деформирования по сравнению с холодной штамповкой.

К преимуществам листовой штамповки относят возможность  получения деталей минимальной  массы при заданных их прочности  и жесткости; достаточно высокие  точность размеров и качество поверхности, позволяющий до минимума сократить  отделочные операции обработки резания; сравнительная простота механизации  и автоматизации процессов штамповки, обеспечивающая высокую производительность; экономически целесообразно в массовом и в мелкосерийном производстве.