Технологичность сварных конструкций. Связь между технологичностью и уровнем механизации и автоматизации сборочно-сварочного производства

Технологичность конструкции – это совокупность свойств, определяющих возможность ее изготовления с наименьшими затратами труда и материалов методами прогрессивной технологии в соответствии с требованиями проекта по качеству.

Технологичность зависят от лучшего использования конструкторских и технологических резервов, связанных с повышением технико-экономических показателей изготовления и качества изделий без нарушения технических требований.

Отработка технологичности конструкции является непрерывным процессом, который начинается с эскизного проекта и продолжается на всех стадиях проектирования, изготовления и эксплуатации как опытных, так и серийных образцов конструкций.

В процессе эксплуатации наиболее технолологичной будет конструкция, которая при заданной надежности имеет наименьшее число отказов и требует минимальных затрат на восстановление и обслуживание. Опыт отечественной и зарубежной промышленности показывает, что около 75% эффективности технологичности закладывается при проектировании.

Технологичносгь конструкции зависит от масштаба выпуска и от типа производства. Конструкция высокотехнологичная для одного масштаба выпуска может оказаться нетехнологичной для другого. Технологичность отдельных деталей и узлов должна быть увязана со всем изделием в целом. На технологичность сварной конструкции влияют основной и наплавленный металл, точность изготовления деталей, подбор оптимальных конструктивных и технологических баз и размерных цепей, выбор способов сварки, мест эксплуатационных и технологических разъемов, нормализация толщин соединяемых материалов, размеров швов, параметров соединений, возможность автоматизации и механизации процесса изготовления, применение стандартного оборудования и т.д.

Проектирование и изготовление не должны противопоставляться друг другу, все вопросы должны решаться во взаимной связи. На предприятиях, где в законодательном порядке налажен контроль проектируемых конструкций на технологичность, конструкторами совместно с технологами создаются рациональные конструкции.

Для сварных конструкций целесообразно использовать хорошо сваривающиеся стали и сплавы.

Связь конструктивных форм с технологией

Одним из основных условий технологичности сварной конструкции является доступность ее сварных швов для автоматических процессов сварки. Количество и размеры сварных швов должны быть обоснованы прочностными расчетами или технологическими условиями.

Все швы должны быть доступны к сварке в нижнем положении и в лодочку с учетом кантовки изделия (при дуговых процессах сварки плавлением) и в вертикальном положении с отклонением не более 10-15° от вертикали для электрошлаковых процессов сварки и дуговой сварки с принудительным формированием шв

Некоторые критерии оценки технологичности

Кроме качественной оценки технологичности существуют количественные критерии, установленные ГОСТ 14.201-83. Для оценки технологичности сварной конструкции используется ряд специальных критериев. 1. По трудоемкости изготовления изделия Уровень технологичности по трудоемкости

K = Tп /Тб (1.6)

где Тп – трудоемкость проектного варианта: Тб – трудоемкость базового варианта.

В связи с увеличением единичной мощности, производительности, грузоподъемности и других технических характеристик разрабатываемых изделий сравнение их с абсолютным показателем не всегда позволяет четко оценить уровень технологичности. В этом случае более наглядные результаты могут быть получены при использовании отдельных показателей. Показатель удельной трудоемкости

К ,= Т/N (1.7)

где Т – трудоемкость проектного или базового вариантов; N – показатель эксплуатаг гии (выпуск, мощность, грузоподъемность и т.п.).

Уровень технологичности по удельной трудоемкости

tТ =K n ут / К б ут (1.8)

где K n ут , К б ут ‘ -показатели удельной трудоёмкости, рассчитанньгепофор-муле(1.7).

Конструкция будет технологичной, если t <1.

При разработке технологических процессов следует стремиться к максимальной замене ручного труда путем комплексной механизации и автоматизации не только отдельных технологических операций, а производства в целом.

Для мелкосерийного и серийного производства требуется универсальное оборудование и приспособления, пригодные для работы в широком диапазоне типоразмеров заготовок и изделий. Для крупносерийного и массового производств используют более производительное специализированное оборудование в составе поточных автоматических и роторных линий конкретного целевого назначения.

Линии со специализированным оборудованием не только дорогостоящие, но при смене выпускаемой модели изделия такие линии переналадке обычно не поддаются. Поэтому более целесообразны переналаживаемые гибкие автоматизированные производственные системы (ГАПС). Гибкой можно назвать систему, состоящую из универсального станка и квалифицированного рабочего. Противоположностью является жесткая система, состоящая из специализированного станка и рабочего малой квалификации. Универсальность промышленных роботов (ТТР) даст возможность автоматизировать практически любые операции, выполняемые человеком, а быстрота смены программы позволяет обеспечить ту же гибкость, которой обладает производство, обслуживаемое человеком.

Машиностроение является отраслью с высокоразвитым сварочным производством. Технологический процесс изготовления сварной конструкции включает в себя последовательное выполнение заготовительных, сборочных, сварочных, контрольных, отделочных операций, называемых основными, и вспомогательных операций, таких как транспортировка, кантовка и т.п. По технологическому принципу в основном создаются производственные подразделения сварочных производств.