容器設(shè)計(jì)-畢業(yè)論文開(kāi)題報(bào)告.doc

武漢輕工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)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(hào) 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(kāi)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(lái)源自擬課題導(dǎo) 師李蔓莉?qū)W生姓名賁浩學(xué) 號(hào)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(guó)改革開(kāi)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(lái)的安全問(wèn)題，顯得非常突出。近年來(lái)，國(guó)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(guó)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(guò)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(kāi)始申請(qǐng)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(guò)5 個(gè)層次,先后數(shù)百名同行專家的評(píng)審, 分別于1996 年8月和1997 年12 月通過(guò)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(hào)為2229 號(hào)和2269 號(hào), 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(duì)容器各部分的受力以及它們對(duì)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(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，這一設(shè)計(jì)方法對(duì)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(jiǎn)單易行，具有豐富的使用經(jīng)驗(yàn)，各國(guó)依然采用它進(jìn)行一般壓力容器的設(shè)計(jì)。如美國(guó)的ASME鍋爐與壓力容器規(guī)范第卷第一冊(cè)和日本標(biāo)準(zhǔn)JISB 8243等。我國(guó)壓力容器的國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)國(guó)情的相應(yīng)安全法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。中國(guó)已經(jīng)加入WTO，我國(guó)的壓力容器行業(yè)已經(jīng)不可避免地面臨國(guó)際市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。在新形勢(shì)下，壓力容器生產(chǎn)廠家應(yīng)充分認(rèn)識(shí)自身的優(yōu)勢(shì)和不足，改變觀念，實(shí)行國(guó)際壓力容器生產(chǎn)的通行做法，使產(chǎn)品早日走出國(guó)門(mén)。在容器的設(shè)計(jì)過(guò)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(duì)產(chǎn)品進(jìn)行繪圖、分析計(jì)算和編寫(xiě)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(mén)工作中重要的一環(huán), 平面布置設(shè)計(jì)的好壞對(duì)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(mén)、輔助部門(mén)、行政部門(mén)和生活間等組成。在各個(gè)不同的部門(mén)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(lái)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(zhǎng)、檢查員、倉(cāng)庫(kù)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(guò)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(jiǎn)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?jī)?nèi)容、主要解決的問(wèn)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(duì)社會(huì)帶來(lái)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(guò)對(duì)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(wèn)題，然后再通過(guò)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(guò)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(guò)程中，首先要確定設(shè)計(jì)方案，然后根據(jù)方案再開(kāi)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(guò)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(kāi)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(lái)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(lái)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(jiǎn)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(guò)程中要明確其基本任務(wù)，具體如下：（1）編制生產(chǎn)工藝過(guò)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(duì)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(xiě)開(kāi)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(xiě)論文（說(shuō)明書(shū)）。第17周 撰寫(xiě)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(guó)石油出版社.2000.（1）：1.2 朱國(guó)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(guó)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. 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