Производство и монтаж сварных конструкций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 Проектирование нового  технологического процесса

 

3.1 Описание технологического процесса (с компоновками рабочих мест)

Для изготовления верхняка основного требуется провести определенные технологические операция с металлом. Последовательность этих операций называется технологическим маршрутом. Технологический маршрут состоит:

Заготовительное отделение, правка, термическая машинная резка, фрезерование, разделка кромок, сборка сварка.

 

3.1.1 Заготовительное отделение

 

Первоначально производится входной контроль материала  прибывшего на центральный склад. К  входному контролю допускается продукция, принятая ОТК представительством поставщика и поступившая с сопроводительной документацией, оформленная в установленном порядке. Проверяются сопроводительные документы, удостоверяющие качество продукции. Далее продукция регистрируется в журналах учёта результатов входного контроля. Контроль качества продукции проводится по технологическому процессу входного контроля. Эта технологическая документация на процессы входного контроля по ГОСТ 14317-81 разрабатывается технологическими службами предприятия по согласованию с ОТК и (или) с представительством поставщика и утверждается главным инженером предприятия. На основе прошлых результатов испытаний и анализов входного контроля листовой металл на данном предприятии подвергается только визуальному осмотру на наличие дефектов (расслоение, трещины, раковины, закаты, газовые пузыри), если металлопрокат не имеет дефектов, то на него составляется сертификат качества, металл дополнительно маркируется краской и складируется. При выявлении в процессе входного контроля несоответствия установленным требованиям металл бракуется (маркируется «Брак») и возвращается поставщику с предъявлением рекламации.

Каждую 5 партию выборочно проверяют с  помощью приборов ультразвука. Выполняется  для выявления случайных дефектов.

 

3.1.2 Правка

 

Со склада с помощью мостового крана  листы поставляются на место правки. Правки подвергаются только детали толщиной до 30 мм включительно. Это детали позиции 12, 18,19, 20, 29,30,32,34,37,38,41,42,43,44,45, 46, 47, 49, 51, 52, 55,( приложение Б) остальные листы не подвергаются правке, так как они мало подвергаются деформации.

Листы укладываются на рольганг многовалковой листоправильной машины модели UBR 40x3150 1979 г.в. (техническая характеристика смотреть приложение А) и закладываются в зазор между верхними и нижними валками, расположенными в шахматном порядке. Зазор между верхними и нижними валками устанавливается несколько меньше толщины выпрямляемого листа. При движении лист многократно изгибается, и в нём появляются упруго пластические деформации или пластические деформации, которые растягивают лист и устраняют неровности. Нижние валки имеют привод вращения. Верхние вращаются за счёт трения. Листы пропускаются через валки до исправления. После правки листы отправляются на плазменную автоматическую резку.

Так же правка необходима для деталей после плазменной резке.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 –  подающий рольганг; 2 – листоправильная машина;  3 – принимающий рольганг; 4 – мостовой кран

Рисунок 3 – Компоновка рабочего места правки листов на листоправильной машине модели UBR 40x3150

 

3.1.3 Термическая машинная резка

 

Резка листов производиться на портальной машине термической резки металлов (ПМТР) "Вертикаль" предназначенной  для автоматизированного раскроя листового металлопроката по заданным чертежам с использованием системы ЧПУ. Машина позволяет осуществлять вырезку заготовок сложной конфигурации с высокой точностью и качеством поверхности реза. Машина позволяет производить вырезку деталей с одновременным снятием криволинейных фасок. Машина может оснащаться как аппаратами воздушно-плазменной резки металлов марки ПУРМ, так и другими аппаратами со специализированными плазмотронами для автоматической плазменной резки.

Вырезаются детали позиции 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 16, 18, 19, 20, 21, 22,23,24,25,26,27,28,29,32,34,36,40,41,42,43,44,45,46,47,49,50,51,55,5253. (приложение Б) Процесс протекает в следующем порядке: при помощи мостового крана 10 металл подается на складское место 12, затем с этого складского места поочередно (по одному листу) с помощью крана лист укладывается на упоры машины, после укладки  с помощью цифровых носителей задается чертеж и режим резки, система вымеряет и масштабирует все контуры реза, разделку кромок. Точность позиционирования составляет ±0,1 мм, что позволяет вести резку с весьма высокой точностью. После чего производиться резка двумя резаками (головками) 3 установленными на портале. Сначала вырезаются отверстия, затем остальной контур. По завершении резки система автоматически отключает питание серводвигателей и гасит плазменную дугу. После окончания металла, заготовки складируют на временном складском месте. После чего их отправляют на дальнейшую обработку.

Режимы резки машины плазменной резки:

- Число резаков-2;

- Напряжение 380В;

- Частота-50Гц;

- Потребляемая мощность 130кВА;

- Расход сжатого воздуха 16м³ /ч;

- Давление сжатого воздуха 0,6МПа.

1- станина машины; 2- блок передвигающий головки; 3-резательная головка; 4- устройство передающее сигналы управления в блок 3; 5- монитор; 6- клавиатура управления; 7- герметичный не горючий контейнер с электроникой; 8- механизм подключения к общецеховой магистрали; 9- расходомер; 10- мостовой кран; 11- система отсоса дыма; 12- место складирования листов; 13- место складирования деталей;14- источник питания.

Рисунок 4- Компоновка рабочего места  для автоматической плазменной резки  на машине «Вертикаль»

 

3.1.4 Зачистка

 

После резки  необходимо очистить металл от налета окиси азота оставшегося после плазменной сварки. Мостовым кранов детали переносят в склад временного хранения 1, с помощью консольно-поворотного крана 8, переноситься на рабочий стол 5, где с помощью  шлифовальной машинки 4 или металлической четырех рядной щетки необходимо очистить. 

После этого  шлифуются технологические отверстия и фаски, так как после резки отверстия получаются конусно образные и нет необходимых шероховатостей.

 После зачистки  с помощью поворотной консоли зачищенные заготовки складываются на место временного хранения 6.

Операция  производится на столе зачистки. Обработка  заключается в очистке металла при помощи пневматической ручной шлифовальной машины. Очистка осуществляется для удаления грата и брызг расплавленного металла с поверхности детали. Шлифовальная машинка ИП-2203А  ( технические характеристики смотрите приложение Б) используется вместе с защитными очками. Также используется молоток, зубило и металлическая щётка. Частота вращения шпинделя на машинке     П-2020, под нагрузкой 7500 об/мин. Расход воздуха – 1,2 м³/мин. Зачистка выполняется одним рабочим. Транспортировка заготовок осуществляется при помощи мостового крана и вручную.

1,6- Склады  временного хранения; 2,7- Пылезащитные  шторки; 3- Мостовой кран; 4- Шлифовальная машинка; 5- Рабочий стол; 8- Подъемно поворотная консоль; 9- Вытяжка.

Рисунок 5- Компоновка рабочего места для зачистки на шлифовальной машине «ИП-2203А»

 

3.1.5 Фрезерование

Операция производится на координатно-расточном станке 2Д450АФ10 с УЦИ. (технические данные приведены в приложении А). Способ заключается в чистовой расточке отверстий после плазменной резки. Это необходимо для достижения нужной шероховатости и вследствие того что после обработки плазменным резаком отверстия получаются «на конус». Расточке подвергается детали позиции 40, 5,7,8,13,9,10,11,13,14,19,26,27,28,32,36,55(приложение Б). Расточной станок оснащён рабочим столом с прорезями для крепления заготовок. Операция выполняется одним рабочим. Транспортировка заготовок производится мостовым краном и вручную. Процесс протекает в следующем порядке (рисунок 7): при помощи мостового крана заготовки подаются на складское место 1, затем заготовки укладываются на стол 8 и закрепляются. Загружается чертеж детали с переносного носителя информации  с технологией расточки. Поворачивается расточная головка 7, и после включения механизма начинается процесс расточки. После завершения расточки убирается расточная головка и заготовка раскрепляется. Готовая деталь убирается во временное складское место 6 мостовым краном. После чего деталь отправляют на сборку-сварку.

1,6- Временные складские места;2- Мостовой  кран;3-Привод рабочего органа станка;4- Механизм управления; 5 Электронные приборы станка;7- Расточная головка.

 

Рисунок 7- Компоновка рабочего места для расточки отверстий

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4 Проектирование сборочно-сварочного отделения

 

В состав сборочно-сварочного отделения по изготовлению основного верхняка входят следующие рабочие места:

1. Рабочее место сборки-сварки узла №1;
2. Рабочее место сборки-сварки узла №2;
3. Рабочее место сборки-сварки узла №3;
4. Рабочее место общей сборки-сварки №4.

В процессе изготовления используется следующее  оборудование:

1. Сварочный выпрямитель ВД-402;
2. Сварочный полуавтомат Telming 203;
3. Инверторный источник питания;
4. Мостовой кран;
5. Сборочное приспособление для сборки-сварки узла №1;
6. Сборочное приспособление для сборки-сварки узла №2;
7. Сборочное приспособление для сборки-сварки узла №3;
8. Пневматическая ручная шлифовальная машина.

Технологический процесс сборки верхняка, являющийся частью всего процесса его изготовления, характеризуется последовательным соединением деталей в узлы, из которых и состоит вся конструкция. Процесс сборки заключается в размещении деталей в определенной последовательности, их фиксации в данном положении и соединении между собой короткими сварными швами (прихватками). Устройство, в котором производится размещение деталей в определенной последовательности, а также фиксаций их в данном положении специальными быстродействующими прижимами называется сборочным приспособлением.

Сборочные приспособления отвечают назначенным  требованиям и обеспечивают:

- заданные  размеры собираемого узла;

- быструю  установку отдельных деталей;

- свободным  съем собранного узла после  сборки;

- выполнение  требований ТБ при проведении  сборочно-сварочных работ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     4.2.1 Описание рабочего места сборки-сварки узла №1

 

Данное рабочее место предназначено  для сборки и сварки узла №1.

 

1- блок управления; 2- монитор; 3- клавиатура; 4- катучая балка; 5- поворотный стол; 6- рама стола; 7- баллон СО₂; 8- Источник питания для сварки;

9- прижимы.

Рисунок 8 –Сборочное приспособление

 

Сборка начинается  с того что, на сборочный стол (рисунок 9), который является поворотным, на платики устанавливается деталь позиции 40 (база), которая закрепляется магнитным прижимом. Далее с помощью сборочного устройства подается кронштейн позиции 13, которая закрепляется с помощью пневмо прижима. Деталь прихватывается швом Т1 5 ГОСТ 14771 с длиной прихватки 30мм. На кронштейн с помощью приспособления выставляется проушина позиции 16, накладку позиции 18. Детали прихватываются швом Т1 5 ГОСТ 14771. Данная операция повторятся для второго кронштейна. Общая длина швов 180 мм. На сборке заваривается накладка позиции 18 за один проход.

Устанавливается с помощь приспособления боковину позиции 5, закрепляется пневмоприжимом. Прихватывается швом Т1-6 ГОСТ 14771 длина одной прихватки 30 мм. Общая длина 180мм. Операции повторятся для второй боковины позиции 5.

Установляется с помощью приспособления проушины позиции 19, соосно проушинам позиции 16. Проверятся коротким фальшвалом диаметром 46,8 мм. Прихватывается каждая проушина с двух сторон швом Т1-8 ГОСТ 14771, длина одной прихватки 40мм, общая длина прихваток 160мм. Так же установляется планка позиции 44, прихватывается Т1-8 ГОСТ 14771, длина одной прихватки 40мм, общая длина прихваток 160мм.

С помощью  приспособления устанавливается на лист попарно проушины позиции 20, соосность выдерживается фальшвалом диаметром 50 мм.

Устанавливается с помощью приспособлений перемычка позиции 42, прихватывается с двух сторон к примыкающим деталям Т1-6 ГОСТ 14771, длина одной прихватки 40мм, общая длина прихваток 320мм. Затем устанавливается перемычка позиции 41, Прихватывается с двух сторон к примыкающим деталям в 3-хместах швом Т1- ГОСТ 14771, длина одной прихватки 40мм, общая длина прихваток 240мм.

Устанавливается ребро 43, Прихватывается с 2- сторон к примыкающим деталям в тех местах швом Т1-6 ГОСТ 14771, длина одной прихватки 20мм, общая длина прихваток 120мм.

Устанавливается на лист, ребро центральное позиции 9, прихватывается с 2-х сторон к примыкающим деталям в трех местах швом Т1-8 ГОСТ 14771, длина одной прихватки 20мм, общая длина прихваток 120мм.

Устанавливается к ребру позиции 9 две проушины позиции 14 (устанавливается поочередно). Прихватывается каждая проушина в 4-х местах каждое швом Т1-8 ГОСТ14771, длина одной прихватки 40мм, общая длина прихваток 320мм.

После остывания всех прихваток: швы прихваток зачищаются пневматической шлифмашинкой осматриваются, замеряются швы, геометрические размеры проверяются 2. Производится ультразвуковой контроль и передаются на место сварки.

Сварка – Все швы варятся последовательно согласно сборочного чертежа. Сварка выполняется в направлении от середины к краям, во избежание деформации.