Технико-экономические показатели технологичности сварных конструкций. Качественная оценка ТКИ.
Оценка технологичности изделия предусматривает определение целого ряда показателей, характеризующих потенциальную возможность улучшения конструктивных, технологических и эксплуатационных свойств изделия.
Оценка технологичности конструкции изделия может быть двух видов: качественной и количественной.
Качественная оценка– характеризует технологичность конструкции обобщенно на основе опыта исполнителя. Такая оценка допустима на всех стадиях проектирования, когда осуществляется выбор лучшего конструктивного решения и не требуется определения степени различия технологичности рассматриваемых вариантов. Качественная оценка при сравнении вариантов конструкции в процессе проектирования предшествует и определяет целесообразность количественной оценки. Обычно она проводится самим конструктором в процессе проектирования металлоконструкции.
Качественные оценки технологичности, как правило, не могут быть выражены точно числовыми значениями. В процессе проведения такой оценки оперируют такими понятиями, как: плохо, хорошо, лучше.
При проектировании сварных металлоконструкций пользуются следующими качественными показателями технологичности:
Простота конструкции. Оценивается количество сборочных единиц и деталей, входящих в изделие, подсчитывается количество сварных швов. Изделие считается технологичным, если на завершающей стадии его сборки и сварки оно состоит не более, чем из 5-7 сборочных единиц и деталей. В свою очередь, каждая из сборочных единиц, входящих в готовое изделие, также должна состоять из небольшого числа элементов и т. д. В случае несоблюдения этого требования необходимо разработать иную компоновку изделия и разбивку его на сборочные единицы.
Отсутствие необходимости (или необходимость) использования уникального специального оборудования для выполнения заготовительных операций. Использование подобного рода оборудования требует значительных материальных затрат и может быть оправдано только в условиях массового производства, рассчитанного на длительную перспективу. В условиях серийного и единичного производства применение нестандартного оборудования для заготовительных операций нецелесообразно.
Свариваемость материала конструкции. Оценивается технологическая прочность в процессе кристаллизации металла шва (склонность к образованию горячих трещин) и в процессе фазовых и структурных превращений в твердом состоянии (склонность к холодным трещинам). При этом используются как расчетные методы, например, расчет эквивалентного содержания углерода Сэкв, так и экспериментальные лабораторные испытания образцов сварных соединений. Если по результатам подобного рода исследований обнаруживается опасность возникновения в сварном соединении горячих или холодных трещин, сварная конструкция признается нетехнологичной.
Необходимость проведения дополнительных мероприятий в процессе сварки по повышению технологической прочности сварных соединений конструкции. Если материал сварной конструкции относится к группе трудносвариваемых материалов или свариваемых ограниченно, разрабатывается комплекс специальных мероприятий по предотвращению образования холодных и горячих трещин. Среди таких мер наиболее трудоемкими являются предварительный и сопутствующий подогрев. Введение их в технологический процесс снижает общий уровень технологичности изделия.
Необходимость проведения послесварочной термообработки. Оценивается структура фазового состав шва. По результатам подобного анализа и справочным данным, с целью регулирования структуры металла сварных соединений, принимается решение о необходимости проведения послесварочной термообработки изделия. С этих позиций наиболее технологичными следует считать изделия, позволяющие избежать подобной обработки.
Удобство сборки. Под удобством сборки понимается:
- обеспечение возможности быстрой установки комплекта деталей и съем изделия с приспособления;
- удобная фиксация деталей относительно друг друга;
- возможность использования простых зажимов и фиксаторов;
- доступность мест выполнения прихваток;
- обеспечение наиболее выгодного порядка сборки и правильного порядка наложения сварных швов;
- возможность механизации и автоматизации процесса сборки и т.п.
Сложность сборочно-сварочной оснастки. С этих позиций конструкция изделия считается технологичной, если для ее сборки и сварки не требуется:
- большое число кантовок;
- надежное и равномерное прижатие деталей может быть обеспечено малым количеством прижимов и фиксаторов.
Упрощению сборочно-сварочной оснастки способствует также возможность установки прижимов для фиксации нескольких деталей одновременно; уменьшение количества прихваток и швов, выполняемых в вертикальном положении; простота применяемой оснастки в работе и ремонте.
Протяженность и конфигурация сварных швов. Этот показатель влияет на длительность выполнения процесса сварки, утомляемость и удобство выполнения сварных швов, возможность автоматизации и механизации процесса сварки. Изделие считается наиболее технологичным, если оно содержит протяженные прям олинейные сварные швы.
Пространственная ориентация сварных швов и возможность выполнения сварки в нижнем положении. Этот показатель главным образом влияет на качество сварного соединения; требуемую квалификацию рабочих-сварщиков; выбор способов и видов сварки, в том числе, механизированных и автоматизированных.
Возможность механизации и автоматизации процесса сварки. Наиболее легко подаются механизации и автоматизации протяженные прямолинейные и кольцевые сварные швы. Короткие швы со сложной ориентацией могут быть выполнены сварочным роботом. Однако применение последнего наиболее рационально в условиях массового и крупносерийного производства. Механизация и автоматизация процесса сварки имеют значение для повышения общего уровня технологичности изделия.
Обзорность. Доступность для наблюдения мест стыковки свариваемых деталей определяет удобство выполнения сварных швов, возможность контроля качества сварки и, в целом, положительно влияет на технологичность изделия.
Доступность мест сварки. Данный показатель определяет возможность и удобство попадания сварочной головки в место стыка или электродов при контактной сварке, и т.п.
Необходимость переналадки оборудования. Подобная необходимость возникает при производстве изделий, имеющих сварные швы, выполняемые на разных режимах на одном рабочем месте. Потребность в переналадке оборудования снижает технологичность изделия и допускается только в условиях мелкосерийного и единичного производства.
Возможность возникновения сварочных деформаций и их величина. Остаточные сварочные деформации вызывают необходимость правки сварной конструкции, и тем самым удорожают её производство.
Время сварки. Значительное время сварки снижает производительность труда при производстве сварных конструкций. Наилучшие показатели технологичности при производительных быстротекущих процессах.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 1166; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!