Выбор методов получения заготовки

 

Выбор методов получения заготовки имеет целью установление рациональных способов и последовательности рабочих операций по изготовлению деталей, входящих в заданную сварную конструкцию. От степени совершенства методов получения заготовок и деталей в значительной степени зависит расход металла, количество операций и их трудоемкость, себестоимость процесса изготовления деталей и изделия в целом. На выбор способа получения заготовок и деталей изделия в целом влияют следующие факторы: марка материала, его физико-механические свойства, размеры и конструктивные формы деталей, тип производства и объем выпуска продукции, характер применяемого оборудования.

Остановившись на более рациональных методах получения заготовок и деталей, входящих в заданную сварную конструкцию, составить принципиальный технологический процесс в виде таблицы 3

 

Таблица 3

 

Номер операции	Наименование и краткое содержание операции	Оборудование	Приспособление, инструмент, средства по технике безопасности

 

Выбрать заготовительное оборудование, учитывая:

- тип производства;

- свойства обрабатываемой стали;

- размеры и сортамент обрабатываемого металла;

- удобство обслуживания и ремонта;

- ПР оборудования;

- габаритные размеры и стоимость.

Дать обоснование выбранного оборудования.

В порядке последовательности технологических операций, выполняемых в заготовительных цехах и отделениях, ниже рассматриваются наиболее употребительные способы их осуществления.

2.1.1 Первичная обработка металлов. После поступления основных материалов в заготовительном отделении цеха металлы подвергаются предварительной обработке. Операциями такой первичной обработки являются: правка материалов, вырезка заготовок, производимая для облегчения транспортировки и дальнейших операций по изготовлению деталей. Правку проката производят в холодном состоянии на листопровильных и сортопровильных вальцах и прессах в зависимости от сортамента металла, подлежащего обработке. Для целей первичной обработки наиболее рентабельным способом резки всех сортаментов стали толщиной 5мм и более является газопламенная резка. Это объясняется портативностью аппаратуры и сравнительно высокой экономичностью и универсальностью способа. Перед подачей материала в заготовительный цех целесообразно произвести очистку от загрязнений и предварительную правку на складе металлов. Производительность различных способов очистки листового материала приводится в таблице 4

 

Таблица 4 Производительность очистки листового материала

 

Способ очистки	Производительность труда, %
Дробеструйная	60 – 75
Химическая
Пескоструйная	5 – 7
Ручная	0,75

 

После черновой обработки - правки и в некоторых случаях резки весь прокат, поступающий в заготовительное производство, проходит ряд операций, из которых наиболее часто применяются следующие:

2.1.2 Разметка либо наметка. Прежде чем подступить к выполнению рабочих операций, изменяющих форму и очертание исходного материала, в большинстве случаев необходимо этот металл разметить. Разметка представляет собой нанесение на металл конфигурации изготавливаемых деталей в натуральную величину. Основной целью этой операции служат обеспечение точных, в соответствии с чертежами, размеров вырезаемых из металла деталей. В качестве оборудования используются разметочные плиты и столы. Средствами для разметки служат разного рода мерительные и чертежные инструменты.

Вместо разметки в серийном и массовом производстве применяют наметку посредствам плоских шаблонов. Необходимость разметки либо наметки отпадает в тех случаях, когда последующей операцией является газопламенная резка по контуру или механическая резка металла по упору.

2.1.3 Резка. В большинстве случаев непосредственно после разметки или наметки следует рабочая операция резки металла. В соответствии с очертаниями вырезаемой детали различают резку прямолинейную и резку криволинейную по копирам.

Наиболее универсальным и широко распространенным способом резки незакаливающихся сталей является газопламенная резка. Рентабельность применения этого способа резки ограничивается минимальной толщиной подлежащего резке металла, равной 6 мм.

Кислородная резка более тонкого материала по чистоте поверхности реза уступает способам резки на механических станках. Криволинейные резы можно успешно выполнять данным способом только по дуге окружности при толщине металла более 8мм. С увеличением толщины разрезаемого металла экономические и технические преимущества кислородной резки по сравнению с механической резкой повышаются, и при толщине металла более 25мм эти преимущества кислородной резки во всех случаях становятся бесспорными.

Газопламенная вырезка деталей как по прямолинейному, так и по криволинейным контурам, может выполняться вручную резаками или на газопламенных машинах. Сравнение эксплуатационных характеристик автоматической, полуавтоматической и ручной кислородной резки в основном приводят к следующим данным:

- скорость полуавтоматической и автоматической резки выше, чем ручной;

- при механизированных способах резки по копирам отпадает необходимость в предварительной разметке или наметке материала;

- чистота реза повышается с увеличением автоматизации процесса резки и в этом случае можно производить чистую разделку кромок деталей под сварку.

Резка металла на механических станках отличается большой производительностью наряду с высоким качеством получаемого реза. Поэтому для массовых и крупносерийных работ по выполнению прямолинейных резов стали малой и средней толщины следует предпочесть холодную механическую резку газопламенной. Для прямолинейной механической резки листового металла наибольшее распространение получили гильотинные ножницы и ножницы для продольной и поперечной резки (пресс ножницы), которые обрабатывают листовой, полосовой и широкополосный материал толщиной 13-23мм.

Для прямолинейной поперечной резки различных сортаментов профильного металла обычно применяют станки двух типов: пресс ножницы и ножницы с закрытым зевом.

Криволинейные резы тонкого листового металла толщиной не более 6мм рационально выполнять на роликовых ножницах с двумя дисковыми ножами.

2.1.4 Штамповка деталей. Штамповку деталей из листового металла производят либо в холодном, либо в горячем состоянии. Холодная штамповка применяется лишь для небольших толщин материала: не свыше 10мм. При больших толщинах холодная штамповка приводит к появлению трещин в местах натяжки штампуемого металла и, кроме того, может быть осуществлена с помощью прессов чрезвычайно большой мощности. Поэтому для штамповки металла толщиной свыше 8-10мм применяют горячий способ, т. е. предварительный нагрев металла в подогревательных печах или горнах с последующей его штамповкой.

Для выполнения холодной штамповки применяются прессы различной мощности и разных конструкций: эксцентриковые, фрикционные и гидравлические [1,18,19,28].

2.1.5 Зачистка. В целях получения гладких, без заусенцев поверхностей контура штампованных деталей, а также для удаления с поверхности кромок окалины и шлаков, получаемых после вырезки деталей газовым пламенем, кромки зачищают. Эту операцию в большинстве случаев выполняют наждачными кругами. Для этого используют либо шлифовальные машины, либо наждачные станки. Для зачистки от заусенцев мелких деталей применяют очистные барабаны [1,7,18,19,28].

2.1.6 Правка деталей и заготовок. Выпрямление деталей и заготовок из листового либо широкополосного материала, искривленных в процессе вырезки их газовым пламенем или на механических ножницах, производят на листоправильных вальцах, на прессах или вручную на плите с применением нагрева [1,19,28].

2.1.7 Подготовка кромок. Многие способы сварки требуют предварительной специальной подготовки соединяемых деталей, которая выполняется снятием фасок или отбортовкой кромок. Подготовку кромок деталей производят одним из следующих способов:

- автоматическая газопламенная резка;

- строганием кромок на строгальных станках;

-фрезерованием, если поверхность снимаемой фаски ограничивается не прямой, а кривой линией;

- отбортовкой кромок на кромкогибочных прессах;

- абразивным инструментом (шлифмашинкой).

2.1.8 Очистка. Детали, соединяемые посредством сварки плавлением, а также контактной электросваркой в ряде случаев требуют очистки от окалины или окислов. Эта подготовительная операция может быть выполнена одним из способов:

- газопламенная обработка;

- пескоструйными либо дробеструйными аппаратами;

- переносными наждачными кругами;

- травлением в слабом растворе кислоты, последующей нейтрализацией в щелочном растворе, промывкой в горячей воде и просушкой на воздухе;

- иглофрезерованием [1,18,19,28].

2.1.9 Образование отверстий. Отверстия в металле после предварительной разметки или наметки, либо по упору обрабатывают одним из следующих способов:

- сверлением отверстий вручную, либо на сверлильных станках;

- продавливанием отверстий на дыропробивных станках;

- прожиганием отверстий струей кислорода после предварительного подогрева металла, с последующим рассверливанием полученного отверстия;

- прожиганием отверстий электрической дугой с последующим рассверливанием [1,18,19,28].

2.1.10 Гибка заготовок и деталей. Гибка листового, полосового и широкополосного металла производится на листогибочных вальцах. Гибке металла на трехвалковых вальцах, всегда должна предшествовать предварительная подгибка кромок на кромкогибочном прессе. Помимо гибки листового материала в форму цилиндра, в ряде случаев встречается необходимость гибки по форме иного профиля. Такая гибка при листовом металле толщиной до 1 мм, производится исключительно на прессах для отбортовки листов. Для гибки профильного материала используют прессы либо роликовые гибочные станки [1,18,19,28].

Составить технологический процесс на заготовительные операции по форме таблицы 5 на каждую деталь или группу деталей подлежащих одинаковой последовательности обработки на том же оборудовании с применением тех же приспособлений и инструмента.

 

Таблица 5

 

Номер операции	Наименование операции, краткое содержание	Оборудование	Приспособления, инструмент

 

Выбор способа сборки

 

В зависимости от типа производства, особенностей конструкции и оснащенности сборочного цеха сборка может производиться на одном неподвижном месте, к которому подается все детали и узлы, инструмент и приспособления, либо при перемещении изделия от одного рабочего места к другому; при этом на каждом рабочем месте устанавливается определенная деталь или узел. Кроме того, в зависимости от ранее указанных факторов, существуют два вида сборки:

- сборка конструкции из отдельных деталей - подетальная

методом наращивания;

- сборка из отдельных узлов – поузловая, на которые расчленяют конструкцию.

Второй вариант более рационален, так как позволяет специализировать рабочие места, более широко применять различные приспособления и тем самым получить большую производительность.

Сборку стальных конструкций можно производить одним из следующих методов:

- по разметке с применением простейших универсальных приспособлений;

- на универсальных плитах с пазами, снабженных упорами, фиксаторами и различными зажимами;

- при помощи шаблонов;

- на специальных стендах и сборочных приспособлениях;

- по отверстиям.

Сборка по разметке малопроизводительна и применяется только в индивидуальном производстве. На универсальных плитах сборку ведут в том случае, когда в проекте заданы однотипные по габаритам сварные конструкции. При помощи шаблонов собираются простые по конструкции сварные узлы.

В серийном и массовом производстве сборка ведется на специальных сборочных стендах или в специальных сборочно-сварочных приспособлениях. Они обеспечивают требуемое расположение входящих в узел деталей и точность сборки изготавливаемого узла в соответствии с требованиями чертежа и технических условий на сборку. Кроме того, сборочные приспособления обеспечивают сокращение длительности сборки и повышения производительности труда, облегчение условий труда, повышение точности работ и улучшения качества готовой сварной конструкции.

Собираемые под сварку детали крепятся в приспособлениях и на стендах с помощью различного вида винтовых, рычажных, пневматических и других зажимов, также электродуговой сваркой прихватками.