3.1 Выбор и обоснование методов заготовки

Заготовительные операции относят к основным технологическим процессам, и на их долю приходится до 25% длительности технологического процесса. К заготовительным операциям относятся правка, очистка, разметка, наметка, резка, гибка (подгибка кромок), очистка кромок под сварку.

Входной контроль - контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю, предназначенной для использования при изготовлении, ремонте или эксплуатации продукции.

Основными показателями качества металла являются: химический состав; микро- и макроструктура; основные и технологические свойства; размеры, геометрия и качество поверхности металлопродукции. Требования к качеству металла и продукции из него оговорены в национальных стандартах, технических условиях фирм (предприятий) или отдельных соглашениях между потребителем и поставщиком. Качество металла и надежные методы определения его основных показателей являются главными в технологической цепи производства. Качество металлопродукции, поступающей на предприятие, определяется при входном контроле (ВК).

Поставляемый материал-сталь 08Х18Г8Н2Т. Сталь поставляется из листов толщиной 2мм, 16мм.

Для изготовления одной металлоконструкции требуется:

1.Лист толщиной 2 мм.

2.Лист толщиной 16 мм.

При получении металл подлежит ВИК.

При обнаружении дефектов таких как трещины или серповидность- металл бракуется (серповидность не должна превышать 2мм). Изломы, вмятины, загибы устраняют с помощью правки.

Правка - это операция, заключается в устранении поверхностных дефектов листового и профильного проката. Дефекты возникают в процессе транспортировки. Правка может осуществляться одним или несколькими методами. Правка может осуществляться на лист-правильных или сорт-правильных машинах в результате одно или много- кратной пластической деформации. Правка может осуществляться на прессах ( металл большой толщины).Также применяется правка растяжением для тонко-листового металла и правка местной пластической деформации.

Правка для листов осуществляется на лист-правильной машине с параллельным расположением волков. Количество волков 9 ( 4 в верхнем ряду и 5 в нижнем). Количество проходов – 1 для листа толщиной 2мм, 3 для листа толщиной 16мм.

Далее происходит процедура очистки.

Очистка заключается в удалении с поверхности исходного материала(листового или профильного) различных масляных, оксидных и т.д. пленок. Очистка осуществляется механическими или химическими способами.

Механический способ заключается в удалении пленок за счет механического воздействия образивного материала (песок, дробь, оксиды различных металлов).

Химические способы очистки заключаются в взаимодействии с различными кислотами, щелочами, в результате чего оксидные пленки разрушаются и удаляются с поверхности.

Следом за чисткой, идет разметка.

Разметка, наметка - операции нанесения на поверхность листа контура детали, контура пазов, отверстий и т.д., а также нанесения линий базирования. Разметка и наметка осуществляются вручную, при помощи набора разметчика, линеек, чертилок. В условиях серийного и массового производства используется автоматический раскрой, в этом случае на ЭВМ составляется карта раскроя исходной заготовки в масштабе 1:1, с учетом комплектности, конфигурации.

Карту раскроя вносим в ЧПУ машины Ermaksan.Учитываются припуски на механическую обработку детали после резки, а также усадку от сварки.

Следующая операция резка.

Эта операция связана с разделением исходного материала и получением деталей с заданными размерами и точностью. Это первая операция связанная с безвозвратной потерей металла в виде отходов. Все способы резки можно разделить на два вида:

1.Механическая

2.Термическая

Механические способы резки осуществляются на следующем оборудовании:

• Гильотинные ножницы

• Дисковые ножницы

• Ножницы для резки профильного проката

• Пресс – ножницы (просечные, отсечные)

• Ручные ножницы

• Методы листовой штамповки; механические отрезные станки (ленточные, дисковые, ножевые)

• Ручной инструмент

• К термическим способам резки относятся:

• Плазменная

• Лазерная

• Газовая

• Гидро- абразивная

Резку производим термическим способом, с помощью машины для плазменной резки ERMAK. Металл поставляется в рулонах ( для металла толщиной 2мм) и листами ( металл толщиной 16мм).

Размеры листа толщиной 2мм- 1100мм ширина и 2000мм длинна.

• Предельные отклонения 0,16

• Разнотолщинность проката в одном поперечном сечении не должна превышать половины суммы предельных отклонений по толщине.

• Предельные отклонения по ширине проката с необрезной кромкой должны быть не более + 20 мм.

Таблица 7

Предельные отклонения по длине листов

Ширина проката	Предельные отклонения по длине листов при точности изготовления
	высокой	повышенной	нормальной
До 1500 включ.	+2	+5	+15
Св. 1500 до 3000	+3	+10	+20
Св. 3000	+3	+20	+25

• Предельные отклонения от плоскостности листов на 1 м длины не должны превышать значений, приведенных в табл. 9.

Таблица 8

Предельные отклонения от плоскостности листов

Виды плоскостности	Отклонения от плоскостности при ширине проката
	до 1000	св. 1000 до 1500	св. 1500
Особо высокая	4	5	6
Высокая	8	8	10
Улучшенная	10	12	15
Нормальная	12	15	18

• Серповидность проката не должна превышать 3 мм на длине 1 м.

• Телескопичность рулонного проката не должна превышать значений, приведенных в таблице 10.

Таблица 9

Телескопичность рулонного проката

Толщина проката	Ширина	Телескопичность
До 2,5	До 1000	40
	Св. 1000	60
Св. 2,5	До 1000	30
	Св. 1000	50

Размеры листа толщиной 16 мм - 1000 мм ширина и 2500 мм длинна.

• Предельные отклонения по толщине проката, изготовляемого в листах и рулонах, в любой точке измерения не должны превышать +0,2; -0,8 мм.

• Предельные отклонения по ширине проката не должны превышать +25 мм.

• Предельные отклонения по длине проката, прокатанного полистно, не должны превышать +25 мм.

• Серповидность проката не должна превышать 2мм на 1 м длины.

• Резка листов должна проводиться под прямым углом. Косина реза и серповидность не должны выводить листы за номинальные размеры по ширине и длине.

• При изготовлении проката , надрывы и другие дефекты (если они имеются на кромках) не должны превышать половины предельных отклонений по ширине и выводить листы за номинальный размер по ширине, указанной в заказе.

• Измерение ширины проката проводят на расстоянии не менее 100 мм от торцов и не менее 40 мм от кромок.

3.2. Выбор заготовительного оборудования и его технические характеристики

Для правки используется листоправильная машина МЛЧ 1725

Рис 2 Листоправильная машина для правки листового металла МЛЧ 1725

Технические характеристики:

• Максим. толщина листа 22 мм,

• максим. ширина листа 1700 мм.

• Максим. сечение полосы: 30 мм шириной 600 мм; 40 мм шириной 450 мм. (30х600 мм, 40х450 мм).

Для изготовления обечайки используются трехволковые листогибочные вальцы SIGMA

Рис 3 трехволковые листогибочные вальцы SIGMA 190-20

Технические характеристики:

• Макс. толщина листа (большой диаметр гибки, без подгиба)-8 мм

• Макс. толщина листа (мин. диаметр гибки, с подгибом) - 4мм

• Макс. ширина листа- 2000 мм

Характеристики листогибочных вальцов:

• Диаметр верхнего валка - 190мм

• Минимальный диаметр гибки- 228 мм

Для резки используется установка плазменной резки ERMAK

Рис 4 Установка плазменной резки ERMAK PLASMA EPL-1

Описание:

• Высокая производительность

• Низкая себестоимость работы

• Увеличенный срок работы расходников

• Надежная конструкция и работа

Технические характеристики:

Установка плазменной резки Ermaksan проста в эксплуатации и обслуживании. При разработке использованы новейшие технологии и широко известные компоненты и ЧПУ система.

Источник тока плазмы от мировых лидеров HYPERTHERM или KJELLBERG обеспечивает высочайшее качество резки на широком диапазоне материалов и толщин. Точный привод типа "зубчатая рейка-шестерня", жесткая сварная моноблочная конструкция, точные направляющие, серводвигатели, системы измерения положения, меры по предотвращению вибрации - все это обеспечивает высокую точность и повторяемость процесса резки.

• Рабочая ширина: 2100 мм

• Рабочая длина: 6000 мм

• Толщина разрезаемого листа: 0,5мм - 38мм (6мм - 250мм с автогенной горелкой)

• ЧПУ: Infinity CNC ( Канада)

• Программное обеспечение: Linatrol (Канада)

• Привод: X ось 1 серводвигатель, Y ось 2 синхронизированных серводвигателя

• Плазменный источник: Kjellberg HiFocus 130 с возможностью маркировки(Германия)

• Контроль высоты IHT 3000 с датчиком предотвращения столкновений (Германия)

• Стол резки: с системой удаления дыма и сменными решетками

Для резки полос из тонкого металла используются гильотинные ножницы DEKA

Рис 5 гидравлические гильотинные ножницы прямого действия DEKA серии MS8

Технические характеристики:

Таблица 10

Технические характеристики гильотинных ножниц прямого действия DEKA серии MS8

Толщина реза (для малоуглеродистой стали)	мм	6
Толщина реза (для нержавеющей стали)	мм	4
Длина реза	мм	3200
Регулируемый угол реза	град	0,5 ÷ 2,5
Ход заднего упора	мм	1000
Скорость заднего упора	мм/с	200
Точность позиционирования заднего упора	мм	±0,1
Объем гидравлической ёмкости	л	180
Габаритные размеры станка, ДxШxВ	мм	4000x2500x1710
Вес станка	кг	6000

Для сверления и нарезания резьбы используется радиально-сверлильный станок Z3050

Рис 6 радиально-сверлильный станок Z3050, фирмы SMTCL (Китай)

Технические характеристики:

Таблица 11

Технические характеристики радиально-сверлильного станка Z-3050 X16/1

Максимальный диаметр сверления, мм	50
Вылет шпинделя от образующей колонны (min-max) , мм	350 - 1600
Расстояние от торца шпинделя до поверхности плиты , мм	320 - 1220
Перемещение рукава по колонне, мм	580
Перемещение головки по рукаву, мм	1250
Диаметр колонны, мм	350
Диаметр шпинделя, мм	79
Осевое перемещение шпинделя, мм	315
Конус шпинделя	Морзе №5
Частота вращения шпинделя, об/мин	25 - 2000
К-во частот вращения шпинделя	16
Подача шпинделя, мм/мин	0,04 - 3,20
Количество подач шпинделя	16
Размер коробчатого стола, мм	500 х 630
Мощность главного двигателя, кВт	3,0
Габаритные размеры, мм	2500 х 1070 х 2840
Масса, кг	3500

Для обработки деталей и достижения нужных размеров используется обрабатывающий центр Victor.

Рис 7 горизонтальный обрабатывающий центр с ЧПУ Victor VCenter-H1000

Технические характеристики:

Таблица 12

Технические характеристики обрабатывающего центра с ЧПУ Victor VCenter-H1000

Технические характеристики	Vcenter- H1000
Рабочие параметры
Перемещение по оси X, мм	1350
Перемещение по оси Y, мм	1050
Перемещение по оси Z, мм	1050
Расстояние от торца шпинделя до стола, мм	220-1270
Рабочая поверхность стола (две паллеты), мм	1000 1000
Быстрые перемещения по осям, X/Y/Z	15/15/15
Шпиндель
Максимальная частота вращения, об./ мин.	4500
Мощность шпиндельного двигателя/30мин, кВт.	18,5/22
Конус шпинделя	ВТ50
Инструменты
Количество инструментов	90
Вес инструмента, кг	20
Максимальный диаметр инструмента ( без смежных инструментов) мм	110(245)
Время смены инструментов( от инстр. к инстр.)сек.	5,5
Точность
Точность позиционирования, мм	0,003
Повторяемость позиционирования, мм	0,02/300
Габаритные размеры и вес
Размеры станка, м	7,2 4,2 3,6
Вес нетто, кг	31420

3.3 Выбор метода раскроя

Рис 8 карта раскроя листа №1

Рис 9 карта раскроя листа №2

3.3.1 Расчет процента отхода листового проката

Процент отхода металла считается по формуле:

(1)

где: - сумма площадей вырезаемых заготовок (мм²)

- площадь листа (мм²)

Процент отхода для листа № 1 равен:

100% - (

Процент отхода для листа № 2 равен:

Так как процент использованного металла незначителен, предлагаю образующиеся отходы использовать для производства других деталей.

4. Технология сборки и сварки.

4.1 Выбор и обоснование выбора метода сборки.

Сборочные операции – совокупность технологических приемов, по приданию определенного пространственного положения деталям, узлам и т.д. относительно друг – друга, в соответствии чертежом, креплением в этом положении с обеспечением жесткости и прочности конструкции.

К операции сборки предъявляются особые требования:

• Обеспечение доступности места сварки, обеспечение заданных зазоров

• Смещение кромок относительно друг – друга, в пределах допуска

• Излом осей свариваемых деталей

• Угловатость кромок

Требования к точности сборки определяются нормативными документами.

Точность сборочных операций зависит от метода сборки, применяемых приспособлений и способа базирования.

Для повышения точности рекомендуется сварную конструкцию разбивать на отдельные узлы и после их изготовления осуществлять сборку всего изделия.

Операция сборка включает три группы операций:

• Установку деталей в положение, предусмотренное чертежом

• Взаимное ориентирование деталей

• Временное закрепление деталей

1

Конструкция

Узел 1

2

Узел 3

4

3

Узел 2

4

3

2

4.1.1 Схема сборки и сварки

Схема сборки и сварки

Рис.10 Схема сборки и сварки

Составные детали и узлы на которые делится конструкция следующие:

Узел 1: Полугофра (поз. 2) - 2 шт.;

Узел 2: Обечайка(поз. 3)- 1шт.; Фланец (поз 4) – 1шт

Узел 3: Обечайка(поз. 3)- 1шт.; Фланец (поз 4) – 1шт.