河北智跑生產(chǎn)加工工藝典型問題分析講解
關(guān)于工藝
首先我們大家了解工藝的概念,它的內(nèi)容和范圍非常廣泛,從設(shè)計、制作、型式試驗、運輸、安裝、維修等幾個方面。用經(jīng)濟、合理、先進(jìn)的加工方法大限度地實現(xiàn)設(shè)計思想。工藝的作用,要區(qū)別工藝性和工藝過程的不同認(rèn)識,工藝性所表達(dá)的含義是圖紙的指導(dǎo)性,工藝過程所表達(dá)的含義是加工手段既是工序、工步。工藝文件用簡明扼要的語言、工藝卡的流程及工藝圖的結(jié)合。工藝在產(chǎn)品中起了很重要的作用。
生產(chǎn)加工流程
1. 下料工序
下料工序是技術(shù)部圖紙發(fā)放車間后第一道生產(chǎn)加工工序,包括板材、型材等生產(chǎn)資料都要按照圖紙進(jìn)行下料加工,圖紙上零部件的相關(guān)尺寸是設(shè)計人員終想達(dá)到的狀態(tài),然而生產(chǎn)過程中由于各個加工工種的屬性問題,難免會帶來尺寸上的偏差,很多情況下我們?yōu)楸苊獯藛栴}帶來的對產(chǎn)品性能的影響,需要對下料后組焊在一起的零部件進(jìn)行再加工,這樣的話就難免使得實際零部件尺寸達(dá)不到圖紙的要求,為此我們在出具二維圖紙的時候要對加工工藝熟悉,對可能出現(xiàn)的需要再加工情況預(yù)估到位,并合理的留出余量。具體解釋將在下道工序后舉例予以說明。
工藝卡的編制要求設(shè)計人員對車間生產(chǎn)加工設(shè)備有所了解,這樣才能編制出較為合理的工藝流程卡指導(dǎo)車間人員進(jìn)行生產(chǎn)。
異型管切割機
相貫線切割機
數(shù)控火焰等離子切割機
半自動火焰切割機
液壓板料折彎機
數(shù)控剪板機
型材卷彎機
臥式帶鋸床
100噸開式可傾壓力機
2. 鉚接工序
焊接種類
焊材 | 焊絲材質(zhì) | 適用 |
藥芯絲 | ER501T-1 | 設(shè)備重要焊縫焊接時經(jīng)常采用此種材質(zhì) |
實心焊絲 | ER50-6 | 設(shè)備一般焊縫焊接時經(jīng)常采用此種材質(zhì) |
焊條 | J422/J426 |
|
氬弧焊焊絲 | THT50-6 |
|
焊接設(shè)計
1) 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則:
焊縫連接應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003中8.2條要求。合理選擇材料的種類,盡量采用標(biāo)準(zhǔn)件、通用件和型材,合理地設(shè)計結(jié)構(gòu)形式。盡量采用簡潔明快的結(jié)構(gòu)構(gòu)造形式,采用簡單和合理的接頭形式,并且種類越少越好,減少短而不規(guī)則的焊縫和避免不易加工的空間曲面結(jié)構(gòu)。合理地布置焊縫,例如對稱布置焊縫、避免焊縫交叉、密集,重要的工作焊縫要連續(xù),次要焊縫可用斷續(xù)焊縫,這有利于焊接施工和減少焊接工作量,便于控制焊接應(yīng)力和變形。
2) 焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計基本要求
(1)焊接結(jié)構(gòu)設(shè)計時應(yīng)注意在設(shè)計焊接結(jié)構(gòu)時,應(yīng)盡可能采用合理的結(jié)構(gòu)和焊接工藝,以保證:
?、?在滿足設(shè)計功能要求下,焊接工作量能減至少;
?、诤附蛹刹辉傩枰蛑恍枰倭康臋C械加工;
?、酆附幼冃魏秃附討?yīng)力能減至少;
?、苣転楹附硬僮髡邉?chuàng)造良好的勞動條件;
⑤結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)成本低,生產(chǎn)效率高。
(2)制造合理性:
焊接件應(yīng)具有良好的定位基準(zhǔn)---保證組裝的可操作性。
①考慮焊接時操作方便,結(jié)構(gòu)特殊更應(yīng)考慮焊縫的布置,在設(shè)計結(jié)構(gòu)時應(yīng)保證焊接作業(yè)時的小間距。
?、诤缚p的位置應(yīng)使焊接設(shè)備的調(diào)整次數(shù)和工件的反轉(zhuǎn)次數(shù)為少;
(3)經(jīng)濟合理性方面:
考慮有效的焊接位置,以小量焊接達(dá)到大量效果。根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特點,盡量設(shè)計為平焊、橫焊,避免立焊、仰焊。一般情況下盡量不要把焊縫布置在加工面上。
(4)使用安全性方面:
①避免將焊縫設(shè)計在應(yīng)力容易集中的地方,特別是重要部件或承受反復(fù)載荷的焊接件,更應(yīng)注意這一點。合理布置構(gòu)建的相互位置,以保證焊接件的強度。
②焊縫的根部應(yīng)避免處于受拉應(yīng)力的狀態(tài)。
?、壑苯觽鬟f負(fù)載的焊件,采用整體嵌接為好,將工作焊縫轉(zhuǎn)為聯(lián)系焊縫
?、芟湫魏附咏Y(jié)構(gòu)件應(yīng)盡量設(shè)計為折彎件的拼焊。合理利用型材、減少焊縫,把槽鋼換成兩條角鋼焊接,焊接比較方便
?、荼苊夂缚p過分集中,以防止裂紋、減少變形。同時,焊縫間應(yīng)保持足夠的距離。避免多條焊縫匯聚,采用B處形式。
⑥焊接端部產(chǎn)生銳角的地方,應(yīng)盡量使角度變緩;薄板筋的銳角必須去掉,因為尖角處易熔化。
⑦焊縫應(yīng)交錯布置,避免交叉焊縫,特別是厚截面時更應(yīng)注意。
?、喽∽纸宇^集中載荷作用時,必須使集中載荷作用處有足夠的剛度。施工方便并考慮改善工人勞動條件。設(shè)計結(jié)構(gòu)時就要考慮到日后施工的很多問題,如可達(dá)性問題,保證各種施工必需的操作空間等問題。
3) 焊縫優(yōu)化設(shè)計實例
(1)挑戰(zhàn)者之旅擺臂設(shè)計改進(jìn):
改進(jìn)前:因材料采購等原因,擺臂主體由7個圓筒拼接而成。
改進(jìn)前缺點:如圖所示有6條環(huán)形焊縫;對焊接質(zhì)量要求較高;整體性難控制;增加檢測工作量。
改進(jìn)措施:通過與鋼管廠協(xié)商,定制符合設(shè)計要求的加長鋼管。
改進(jìn)后優(yōu)點:取消了環(huán)形焊縫,消除了焊接加工對整體性影響及焊接過程不可控因素。
(2)焊縫布置要避免采用單一失效焊縫:
焊接結(jié)構(gòu)的焊縫布置時,要避免采用在同一個截面設(shè)置整條焊縫,一般采用錯位對接焊縫,如圖所示的受拉彎為主要應(yīng)力的梁桿結(jié)構(gòu)。
(3)法蘭焊接結(jié)構(gòu):
法蘭為軋制板件,不是各向同性的,金屬是分層的,圖一結(jié)構(gòu)不好,犯了沒有避開""層裂""的禁忌,只有焊縫連接位置少數(shù)的金屬層參與受力。焊縫為受拉形式,一旦出現(xiàn)裂紋,會較快擴張。圖二有更多的金屬層參與受力,避開層裂問題,且把焊縫改為了不易擴張的受剪焊縫形式,避免采用單一失效焊縫。
坡口形式
坡口:根據(jù)設(shè)計或工藝需要,在焊件的待焊部位加工并裝配成的一定幾何形狀的溝槽,就叫坡口。坡口是主要為了焊接工件,保證焊接度,普通情況下用機加工方法加工出的型面,根據(jù)實際情況,我公司工件坡大多數(shù)都采用火焰切割機進(jìn)行加工,只有在加工較大工件坡口時才進(jìn)行機加工。
3. 機加工序
機加車間加工設(shè)備現(xiàn)已比較齊全,我公司大多數(shù)產(chǎn)品的機加工工作現(xiàn)在已逐步由外委轉(zhuǎn)向了自己進(jìn)行加工生產(chǎn)(特大件除外),“車銑刨磨鉗鏜鉆”除刨床外已基本齊全。
臥式銑鏜床
數(shù)控車床
重型臥車
鉆床
數(shù)控線切割機床
磨床
液壓沖孔機
臥式帶鋸床
4. 涂裝工序



5. 裝配工序
整體設(shè)備中,涉及多件組裝成另一部件的工作都在這一工段進(jìn)行。例如過山車---列車、高空飛翔---座椅、摩天輪---吊廂支架、星際飛碟---吊艙等等。
產(chǎn)品設(shè)計圖紙和實物生產(chǎn)存在一定偏差,一個零部件在裝配過程中可能將多個零部件生產(chǎn)加工所產(chǎn)生的偏差進(jìn)行積累,這就要求我們在在設(shè)計過程中予以考慮,在不影響產(chǎn)品性能的情況下,盡量避免累積偏差的數(shù)值,或者在裝配過程中考慮合適的裝配工藝。研配是我們針對以上情況經(jīng)常采用的方法,在實際裝配過程中可以較好的完成整體部件的裝配,并且不影響其使用性能。




綜合問題
1. 調(diào)心滾子軸承與中心軸配合
軸頭錐度加工過程中產(chǎn)生的工藝誤差在與調(diào)心滾子安裝配合時必然導(dǎo)致水平方向上的尺寸誤差,這就要求在整體裝配時進(jìn)行左右水平方向上的調(diào)整,因此合理的裝配工藝就要求將一側(cè)安裝配合到位,另一側(cè)在安裝軸承時留有空間可調(diào)的余量。(此處配合要求設(shè)計者對機加、裝配工藝有較深刻的認(rèn)識)
2. 高空飛翔4減速機調(diào)整為2減速機驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承
調(diào)整原因:設(shè)備整體運行過程中噪聲較大,經(jīng)調(diào)查主要原因為減速機驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承過程中同步性較差,為減小此方面影響,在保證驅(qū)動功率不變的情況下,更換功率較大的減速機,數(shù)量由4個調(diào)整為2個,其次提高小齒輪的齒面加工精度,保證小齒輪與回轉(zhuǎn)支承嚙合性能更好。
3. 摩天輪滑板:
采用鑄件加工成型,因為鑄造工藝本身存在的缺陷不可避免的會使鑄件內(nèi)部出現(xiàn)砂眼或氣孔,再者現(xiàn)今因為環(huán)境治理,多數(shù)鑄件制造廠家已經(jīng)停產(chǎn),工期上也得不到保證,因此現(xiàn)在已不再采用此種方式加工?,F(xiàn)在經(jīng)常采用以下兩種方法制作此件,一是采用δ55板材機加成型,二是分三部分焊接成型。
兩種方案相比各有優(yōu)缺點,根據(jù)實際情形選用不同方案。綜合來說,采用厚板加工比較經(jīng)濟、簡單。
4. 應(yīng)力集中處理
1)四、六環(huán)過山車輪架:
一級焊縫需全熔透焊接,采用氬弧焊打底,二保焊蓋面,為降低焊接應(yīng)力焊后進(jìn)行退火處理,封閉內(nèi)腔退火前應(yīng)開工藝孔。
2)四、六環(huán)橋殼:
為降低焊接應(yīng)力焊后進(jìn)行退火處理,封閉內(nèi)腔退火前應(yīng)開工藝孔。
5. 裝配過程中某些孔位的加工
焊接工藝原因?qū)е潞讣豢杀苊獾脑谛螤畛叽绲确矫姘l(fā)生變化,尤其在涉及到兩個甚至多個部件裝配的時候,通過緊固件連接,提前將兩件上的孔位加工好并不是一個好的選擇,會導(dǎo)致緊固件安裝困難,為避免此種情況通常采取孔位配打,可有效避免以上問題。
另外涉及到某些件安裝過程中需要保證一定量間隙、或特定距離時,一般將較小部件上的孔位加工成長圓孔,便于實現(xiàn)設(shè)計意圖。如高空飛翔、星際飛碟公轉(zhuǎn)系統(tǒng)滾輪座孔位的加工。
6. 管類對接焊接
我公司產(chǎn)品中很多涉及到管類的對接焊接,諸如過山車軌道、摩天輪立柱等,在外購原材料整根長度不滿足使用的情況下需要將多根焊接來達(dá)到使用目的,此時為使焊縫既能滿足強度要求而又不失美觀,通常在兩管對接處內(nèi)襯一段直徑較小的圓管或者卷制的板材已達(dá)到焊接目的,否則直接焊接則會在焊縫處形成夾渣不易清理極易影響焊縫質(zhì)量,使產(chǎn)品達(dá)不到使用的要求而報廢。
7. 端部法蘭連接的管類
大部分游樂設(shè)備暴露在野外環(huán)境使用,防雨除銹就顯得極為必要,例如端部由法蘭連接的管類,為避免雨水的腐蝕,除外層刷漆外,端口內(nèi)部一定距離處要焊接一塊圓板(方板)用以防止雨水的流入導(dǎo)致內(nèi)部銹蝕。