容器設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文開題報(bào)告.doc

武漢輕工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告2016屆畢業(yè)設(shè)計(jì)題目: 容器設(shè)計(jì) 院（系） 藝術(shù)與傳媒學(xué)院 專業(yè)名稱 產(chǎn)品造型設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 賁浩 學(xué)生學(xué)號 1209040101指導(dǎo)教師 李蔓莉 2016 年 3 月 10日武漢輕工大學(xué)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告表課題名稱容器設(shè)計(jì)課題類型設(shè)計(jì)課題來源自擬課題導(dǎo) 師李蔓莉?qū)W生姓名賁浩學(xué) 號1209040101專 業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)一、選題相關(guān)的調(diào)研報(bào)告（調(diào)研的時(shí)間、地點(diǎn)、內(nèi)容）調(diào)研時(shí)間：2015.12.8-2016.3.10 調(diào)研地點(diǎn)：上?；【€工業(yè)設(shè)計(jì)有限公司二、選題目的、意義和研究現(xiàn)狀壓力容器是一種特殊的焊接結(jié)構(gòu)，它比較容易發(fā)生事故且事故的危害較為嚴(yán)重。隨著我國改革開放的深入，壓力容器的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，數(shù)量不斷增加。在化工、煉油、醫(yī)藥等行業(yè)中，壓力容器幾乎成為生產(chǎn)中的主要設(shè)備。設(shè)備的增多，隨之而來的安全問題，顯得非常突出。近年來，國內(nèi)已經(jīng)多次發(fā)生壓力容器爆炸傷人的惡性事故。因此，保證壓力容器生產(chǎn)和使用安全，是從事壓力容器生產(chǎn)制造、管理以及壓力容器使用人員義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。國內(nèi)外壓力容器發(fā)生破壞的事故不少，究其原因，基本上可分為兩類性質(zhì)完全不同的破壞方式：一類是超強(qiáng)度破壞，即容器因晶間腐蝕、均勻腐蝕和高溫氧化等原因，導(dǎo)致材料強(qiáng)度削弱或壁厚減薄引起的破壞，以及操作失誤，致使壓力、溫度超過極限值引起的破壞。另一類是裂紋擴(kuò)展破壞，即在正常使用條件或設(shè)計(jì)條件下，甚至在水壓試驗(yàn)時(shí)，由于制造和使用中形成的各種裂紋失穩(wěn)擴(kuò)展所引起的破壞。容器按其承受工作壓力的高低，可分為常壓容器、壓力容器超高壓容器三大類。浙江大學(xué)從1993 年開始申請將扁平繞帶式壓力容器列入ASME 鍋爐壓力容器規(guī)范。經(jīng)過5 個(gè)層次,先后數(shù)百名同行專家的評審, 分別于1996 年8月和1997 年12 月通過列入ASME 鍋爐壓力容器規(guī)范第篇第1 分篇和第2 分篇, 編號為2229 號和2269 號, 名稱為Design of Layered Vessels Using Flat Ribbon Wound Cylindrical Shells。壓力容器都是采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。但是，在以往的壓力容器設(shè)計(jì)中，由于對容器各部分的受力以及它們對容器強(qiáng)度的影響，缺乏全面、精確、深刻的了解，因而只能在設(shè)計(jì)中采用較高的安全系數(shù)，以保證壓力容器的運(yùn)行安全。在很長一段時(shí)間內(nèi)，這一設(shè)計(jì)方法對壓力容器設(shè)計(jì)和技術(shù)的發(fā)展起著積極的推動(dòng)作用。由于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法簡單易行，具有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，各國依然采用它進(jìn)行一般壓力容器的設(shè)計(jì)。如美國的ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范第卷第一冊和日本標(biāo)準(zhǔn)JISB 8243等。我國壓力容器的國家標(biāo)準(zhǔn)GB150也是采用這一方法。在壓力容器建造的初期，產(chǎn)品建造的目的為滿足本國相應(yīng)工業(yè)的需求，壓力容器的生產(chǎn)技術(shù)也是以本國的基本生產(chǎn)條件為基礎(chǔ)。生產(chǎn)技術(shù)的總結(jié)和統(tǒng)一安全質(zhì)量的要求，使得國家依據(jù)自己的生產(chǎn)技術(shù)和管理要求制定出了適合于本國國情的相應(yīng)安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。中國已經(jīng)加入WTO，我國的壓力容器行業(yè)已經(jīng)不可避免地面臨國際市場的激烈競爭。在新形勢下，壓力容器生產(chǎn)廠家應(yīng)充分認(rèn)識(shí)自身的優(yōu)勢和不足，改變觀念，實(shí)行國際壓力容器生產(chǎn)的通行做法，使產(chǎn)品早日走出國門。在容器的設(shè)計(jì)過程中，CAD制圖軟件應(yīng)用廣泛。CAD是指技術(shù)人員以有高速計(jì)算能力和顯示圖形的計(jì)算機(jī)為工具，用各自的專業(yè)知識(shí)對產(chǎn)品進(jìn)行繪圖、分析計(jì)算和編寫技術(shù)文件等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。從60年代中期到70年代中期，出現(xiàn)了主要以自動(dòng)繪圖為目的的配套CAD系統(tǒng)(Turnkey System)。所謂配套CAD系統(tǒng)一般足由16位小型計(jì)算機(jī)、數(shù)字化儀、顯示裝置、繪圖機(jī)等硬件組成的，并與軟件配套出售的自動(dòng)繪圖系統(tǒng)。CAD系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)展的方向仍是提高使用方便性、柔性、集成性，以及降低成本等。與此同時(shí),壓力容器裝配焊接車間的設(shè)計(jì)隨壓力容器的發(fā)展而變化。焊接車間設(shè)備平面布置圖的設(shè)計(jì)是工藝部門工作中重要的一環(huán), 平面布置設(shè)計(jì)的好壞對于一個(gè)新建立的車間物流是否通暢、設(shè)備操作及維修是否方便和占地面積的使用率等都起著至關(guān)重要的作用。焊接車間一般由生產(chǎn)部門、輔助部門、行政部門和生活間等組成。在各個(gè)不同的部門中，焊接生產(chǎn)和其他任何一種生產(chǎn)一樣，要有基本的生產(chǎn)組成部分才能實(shí)現(xiàn)。其中，主要的是：材料、設(shè)備、工作人員。材料一般應(yīng)理解為制造產(chǎn)品或加工產(chǎn)品（待焊的金屬結(jié)構(gòu)，用氣割炬切焊的金屬等）所用的原來基本材料以及所需要的其他附加材料和輔助材料（焊條，填充材料，熔劑，膏劑，涂劑，氣體燃料及液體燃料，氧氣等）。在材料一類中，一般都進(jìn)行工作所需要的各種動(dòng)力（焊接用的電力，傳動(dòng)夾具和設(shè)備用的壓縮空氣等）。設(shè)備不僅包括組要設(shè)備（自動(dòng)焊接機(jī)、機(jī)床、機(jī)器、變壓器、乙炔瓦斯發(fā)生器等），而且也包括所有的其他輔助設(shè)備，裝配焊接設(shè)備、夾具、工具和生產(chǎn)用具（焊桌、裝配架、緊固夾具和裝卡夾具、檢查樣板、焊接質(zhì)量檢驗(yàn)設(shè)備、焊條夾、焊炬、割炬、防護(hù)面具和擋板、運(yùn)輸夾具和裝置等）。工作人員包括主要的生產(chǎn)工人（焊接工、裝配工、切割工等），全部輔助工人（助手、運(yùn)輸工、其他工人），勤衛(wèi)人員（掃地工人等），事務(wù)人員（考勤員、辦事員等）和行政-技術(shù)人員（車間主任、副主任和助手，工部主任和助手，工程師、技術(shù)員、指導(dǎo)員、工長、檢查員、倉庫管理員）。因此，除上述主要的生產(chǎn)組成部分外，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)還要有另外的主要生產(chǎn)組成部分合理布置工藝過程所需要的面積。此外，要有一個(gè)固定的、合理的生產(chǎn)組織系統(tǒng)和簡單、明了而又靈活的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。二、研究方案及預(yù)期結(jié)果（設(shè)計(jì)方案或論文主要研究內(nèi)容、主要解決的問題、理論、方法、技術(shù)路線及論文框架等）由于壓力容器生產(chǎn)制作的好壞會(huì)對社會(huì)帶來直接影響，所以本課題主要研究壓力容器的設(shè)計(jì)及壓力容器裝配焊接車間的設(shè)計(jì)。通過對壓力容器的設(shè)計(jì)，盡可能的解決在以往設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問題，然后再通過壓力容器裝配焊接車間的合理設(shè)計(jì)，使之更加合理、有序的焊接、裝配，從而減少壓力容器在裝配過程中不必要的工序和提高壓力容器的生產(chǎn)效率。在壓力容器設(shè)計(jì)過程中，首先要確定設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)方案再開展下一步的具體設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)方案的具體要求如下：（1）保證完成工藝生產(chǎn)。壓力容器必須能承擔(dān)工藝過程所要求的壓力、溫度及具備工藝生產(chǎn)所要求的規(guī)格(直徑、高度、容積) 和結(jié)構(gòu)(開孔接管、密封等) 。（2）運(yùn)行安全可靠。設(shè)計(jì)壓力容器時(shí), 不僅必須保證每個(gè)承壓零部件都具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性,而且還要滿足在不同工況條件(如腐蝕、高溫、低溫、疲勞載荷、熱沖力等) 下能安全可靠地運(yùn)行。（3）預(yù)定的使用壽命。在設(shè)計(jì)容器時(shí)必須考慮附加腐蝕裕量來保證滿足使用年限的要求。（4）制造、檢驗(yàn)、安裝、操作和維修方便。一方面是基于安全性的考慮；另一方面，這樣做自然會(huì)帶來經(jīng)濟(jì)上的好處,可以降低容器的制造成本。（5）經(jīng)濟(jì)性。壓力容器的設(shè)計(jì),要盡量結(jié)構(gòu)簡單、制造方便、重量輕、節(jié)約貴重材料,以降低制造成本和維修費(fèi)用。設(shè)計(jì)方案制定完之后，依據(jù)方案設(shè)計(jì)的壓力容器進(jìn)行裝配焊接車間的設(shè)計(jì)，在車間設(shè)計(jì)過程中要明確其基本任務(wù)，具體如下：（1）編制生產(chǎn)工藝過程，包括選擇所規(guī)定的焊件的合理制造方法。（2）確定制造產(chǎn)品所需要的全部生產(chǎn)組成部分的質(zhì)量和數(shù)量。（3）選擇合理的生產(chǎn)組織系統(tǒng)和生產(chǎn)管理系統(tǒng)圖。設(shè)計(jì)的任務(wù)就是對需建設(shè)的企業(yè)做出技術(shù)與經(jīng)濟(jì)的詳細(xì)規(guī)劃，確定出企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)狀況，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及施工的組織方法,使生產(chǎn)更有序，更高效率的進(jìn)行。論文框架1、壓力容器的概述（介紹壓力容器的現(xiàn)狀、發(fā)展等）2、材料及設(shè)備的選擇（母材的選擇、焊條的選擇、焊接規(guī)范的選擇、焊接工藝的選擇以及焊接設(shè)備的選擇等）3、壓力容器的設(shè)計(jì)（封頭、筒體和接管的成形工藝等）4、壓力容器裝配焊接車間的概述（車間設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)及車間總體論述等）5、車間的工藝設(shè)計(jì)（生產(chǎn)方案、工藝流程及設(shè)備的選擇等）6、車間的具體布置（具體闡述車間平面設(shè)計(jì)和立面尺寸設(shè)計(jì)等）三、研究進(jìn)度第5周 查找資料，熟悉CAD軟件，制定課題方案，寫開題報(bào)告。第68周 壓力容器的設(shè)計(jì)。第9周 繪制壓力容器總裝圖及封頭筒體接管法蘭等部件的的剖面圖。第1012周 壓力容器裝配焊接車間的設(shè)計(jì)。第13周 繪制車間平面布置圖。第1416周 數(shù)據(jù)整理，撰寫論文（說明書）。第17周 撰寫論文初稿、定稿、輸出、準(zhǔn)備答辯。四、主要參考文獻(xiàn)1 馬秉騫. 實(shí)用壓力容器知識(shí)M.第一版.北京：中國石油出版社.2000.（1）：1.2 朱國輝. 新型繞帶式壓力容器M.第一版.北京：機(jī)械工業(yè)出版社.1995.（1）：3.3 劉政軍. 鍋爐壓力容器焊接及質(zhì)量控制M. 第一版.北京：冶金工業(yè)出版社.1999.（1）：79.4 ASME Boiler &Pressure Vessel Code , Code Case 2229 , Design of Layered Vessels Using Flat Ribbon Wound Cylindrical ShellsS , Section , Division 1 ,1996.5 ASME Boiler & Pressure Vessel Code , Code Case 2269 , Design of Layered Vessels Using Flat Ribbon Wound Cylindrical ShellsS , Section , Division 2 ,1997.6 段哲軍.應(yīng)力分類和壓力容器設(shè)計(jì)的發(fā)展J.中國氯堿.2005,8（8）：3941.7 高德 馮志友.機(jī)械CAD技術(shù)基礎(chǔ)M. 第一版.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社. 1998.（1）：13.8 寧汝新 徐弘山.機(jī)械制造中的CAD/CAM技術(shù)M. 第一版.北京: 北京理工大學(xué)出 社1991.（1）：12.9 譚立影. 機(jī)械加工車間設(shè)計(jì)J.油氣田地面工程第26 卷.2007,4（4）：4546.10 邢曉林. 焊接結(jié)構(gòu)生產(chǎn)M. 第一版.北京.化學(xué)工業(yè)出版社.2002.（6）：18711 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