4.3 Технико-экономическое обоснование предлагаемого варианта

При решении данной задачи предлагается сравнить два варианта (базовый и проектируемый) технологического процесса сборки и сварки, которые один от другого отличаются степенью механизации и автоматизации уборочно-сварочных работ за счет применения технологического оснащения.

Анализ результатов расчета говорит о правильности капиталовложения в разработанный технологический процесс изготовления балки, так как это приведет к снижению себестоимости выпускаемой продукции, получение экономического эффекта при небольшом сроке окупаемости.

5 Спецчасть

5.1 Разработка техпроцесса заготовки

Приемка металла

На металл, который поступает на завод или в цех, проверяется наличие сертификата завода изготовителя. В сертификате должны быть указаны следующие сведения: номер плавки, марка металла, его размеры, химический состав, механические свойства и количество металла, который поступил на завод. В случае отсутствия сертификата металл разгружают в особое место и не запускают в производство до полного его исследования, т.е. нужно проверить металл на свариваемость, определить химический состав, механические свойства, составить акт проверки. После этого может быть получено разрешение на использование такого металла.

Металл, на который имеется сертификат, разгружают из вагонов на склад завода или цеха и сразу на него составляют акт приемки в 4 экземплярах: один акт направляется в бухгалтерию, второй - в конструкторский отдел, третий - в отдел технического контроля, четвертый остается на складе, [3]

Складирование металла

Сохранение металла, т.е. предотвращение его от загрязнения, ржавчины и других повреждений во многом зависит от условий его хранения на складе, поэтому организация склада металла имеет важное значение.

Складские места располагаются под одной крышей со сборочно-сварочным цехом или рядом с ним. Склады должны быть закрытого типа. В здании такого склада располагается не только металл, но и подъемное оборудование. Для обеспечения нормальной работы цеха и условий хранения металла на складе должна быть достаточная площадь.

Листовой прокат, который поступает на склад, укладывают в штабеля. Через каждые 0,3-0,5 м укладывается металлическая или деревянная прокладка, толщиной не менее 12 см., а длина прокладки должна быть больше, чем ширина листа. Штабель должен быть уложен таким образом, чтобы к нему было удобно подходить и чтобы без затруднений можно было снять партию металла с помощью крана или штабелеукладчика и передать ее на заготовительный участок. Штабеля должны быть высотой 2-2,5 м., расстояния между стойками должны быть в пределах 1,5- 2,5 м.

Для обслуживания склада металла используются мостовые или козловые краны, оснащенные специальными подвесками с электромагнитами, вакуумными присосками и другими устройствами, которые обеспечивают минимальное время на разгрузку вагона и на подачу металла со склада на заготовительный участок.

Раскрой

Эта операция применяется для определения контура деталей, обрабатываемых путем резки, или других операций.

С помощью этой операции определяются места будущих отверстий, расположение центров, размеры фасок, места сгиба и механическая обработка, а в некоторых случаях - базовые плоскости детали.

Операция раскроя выполняется в ОГС с использованием компьютеров и машин с ЧПУ. Выбирается необходимый лист и на этом листе в масштабе готовится карта раскроя, которая позволяет правильно разместить детали, свести затраты металла до минимума.

Операция раскроя может выполняться вручную. Оператор сам располагает детали и ищет удобный вариант. Можно это делать в автоматическом режиме, когда компьютер выбирает самый оптимальный вариант. После сборки карты раскроя она наносится на лист и составляется программа.

Приемка металла

На металл, который поступает на завод или в цех, проверяется наличие сертификата завода изготовителя. В сертификате должны быть указаны следующие сведения: номер плавки, марка металла, его размеры, химический состав, механические свойства и количество металла, который поступил на завод. В случае отсутствия сертификата металл разгружают в особое место и не запускают в производство до полного его исследования, т.е. нужно проверить металл на свариваемость, определить химический состав, механические свойства, составить акт проверки. После этого может быть получено разрешение на использование такого металла.

Металл, на который имеется сертификат разгружают из вагонов на склад завода или цеха и сразу на него составляют акт приемки в 4 экземплярах: один акт направляется в бухгалтерию, второй - в конструкторский отдел, третий - в отдел технического контроля, четвертый остается на складе, [3]

Складирование металла

Сохранение металла, т.е. предотвращение его от загрязнения, ржавчины и других повреждений во многом зависит от условий его хранения на складе, поэтому организация склада металла имеет важное значение.

Складские места располагаются под одной крышей со сборочно-сварочным цехом или рядом с ним. Склады должны быть закрытого типа. В здании такого склада располагается не только металл, но и подъемное оборудование. Для обеспечения нормальной работы цеха и условий хранения металла на складе должна быть достаточная площадь.

Листовой прокат, который поступает на склад, укладывают в штабеля. Через каждые 0,3-0,5 м укладывается металлическая или деревянная прокладка, толщиной не менее 12 см., а длина прокладки должна быть больше, чем ширина листа. Штабель должен быть уложен таким образом, чтобы к нему было удобно подходить и чтобы без затруднений можно было снять партию металла с помощью крана или штабелеукладчика и передать ее на заготовительный участок. Штабеля должны быть высотой 2-2,5 м., расстояния между стойками должны быть в пределах 1,5- 2,5 м.

Для обслуживания склада металла используются мостовые или козловые краны, оснащенные специальными подвесками с электромагнитами, вакуумными присосками и другими устройствами, которые обеспечивают минимальное время на разгрузку вагона и на подачу металла со склада на заготовительный участок.

Раскрой

Эта операция применяется для определения контура деталей, обрабатываемых путем резки, или других операций.

С помощью этой операции определяются места будущих отверстий, расположение центров, размеры фасок, места сгиба и механическая обработка, а в некоторых случаях - базовые плоскости детали.

Операция раскроя выполняется в ОГС с использованием компьютеров и машин с ЧПУ. Выбирается необходимый лист и на этом листе в масштабе готовится карта раскроя, которая позволяет правильно разместить детали, свести затраты металла до минимума.

Операция раскроя может выполняться вручную. Оператор сам располагает детали и ищет удобный вариант. Можно это делать в автоматическом режиме, когда компьютер выбирает самый оптимальный вариант. После сборки карты раскроя она наносится на лист и составляется программа.

Очистка металла

Весь металл перед подачей его на заготовительный участок подлежит очистке и нанесению антикоррозийного покрытия. Качество заготовок во многом зависит от подготовки металла, т.е. от очистки. Очистка применяется для удаления с поверхности металла следов консервации, загрязнений, смазочно-охлаждающих жидкостей, ржавчины, окалины, которые затрудняют процесс сварки и вызывают дефекты сварных швов. Для очистки деталей, из которых изготавливается данное изделие используется дробеструйная камера. Для выполнения операции очистки применяется дробь от 0,7 мм (чугунная). В дробеструйных аппаратах дробь выбрасывается на очищаемую поверхность с помощью сжатого воздуха. Отходы, после извлечения из них дроби, вывозятся в специальные отвалы. После нанесения защитного покрытия металл может храниться в пределах цеха на протяжении 25-30 суток.

Технические данные дробеструйной камеры 334М приведены в табл. 5.1.

Таблица 5.1 - Технические данные дробеструйной камеры 334М [6]

Параметры	Значение
Давление сжатого воздуха, мПа	60-70
Затрата воздуха, м/ч.	560
Габаритные размеры, мм.
длина	14000
высота	5000
ширина	4000

Правка металла

Листовой прокат требует правки в тех случаях, когда завод-изготовитель поставляет его в неправленном виде и без упаковки, если листы деформировались в процессе загрузки-разгрузки или транспортировки. Наиболее часто встречаются такие виды деформаций: волнистость в поперечной и продольной плоскостях, серповидность, выпучины, заломы кромок.

Для устранения выше перечисленных недостатков используют метод создания местной пластической деформации изгиба, который проводится в холодном состоянии. Эти операции производятся на листоправильной машине, которая относится к группе ротационных машин.

Листоправильные машины могут иметь от 5 до 21 валков, количество валков или роликов обязательно непарное. Правка осуществляется между двумя рядами роликов или валков, расположенных в шахматном порядке. Расстояние между верхними и нижними рядами роликов регулируется, в зависимости от толщины листа. При прохождении между двумя рядами валков каждый участок листа получает многократный изгиб в противоположных направлениях и за счет этого происходит выпрямление листа. В зависимости от величины искривления правка может производиться в один или несколько проходов. С увеличением толщины листа количество валков уменьшается, так как меньше деформации, т.е. нет необходимости делать большое количество изгибов. Весь процесс подачи листа и правки осуществляется с пульта управления. Листоправильная машина также должна быть оснащена двумя механическими столами - один для подачи листа, а второй для его приема. Столы оснащаются рольгангами.

Для правки используем листоправильную машину 7*500*3550, технические характеристики которой приведены в табл. 5.2.

Таблица 5.2 - Технические характеристики листоправильной машины 7*500*3550 [6]

Параметры	Значение
1	2
Размеры листа, мм:
Толщина	12-30
Наибольшая ширина	3000
Предел текучести металла, Н/мм2	800
Число правильных валков	7
Диаметр правильных валков, мм	500
Шаг правильных валков, мм.	510
Скорость правки, м/с	0,17
Мощность электродвигателя, кВт
привода подъема-опускания верхних валков	28
привода подъема направляющих валков	3,5*2
Габаритные размеры, мм:
длина	14380
высота	6015
ширина	7650
Масса без электрооборудования, т.	424

Резка

Для изготовления деталей конструкции используем термическое резание.

Термическая резка более универсальный и более продуктивный способ, чем механическая резка, она применяется для получения заготовок как прямоугольных, так и криволинейных очертаний в больших диапазонах толщин. Очень часто в сварочном производстве применяют стационарные машины для термической резки.

Вырезка деталей данного изделия осуществляется на портальной универсальной машине OMNІMAT. На этой машине можно выполнять прямолинейную и фигурную разделительную резку, а также скос кромок под сварку.

Работа машины осуществляется по заранее разработанной программе раскроя металла. Контуры деталей, которые вырезают, и карт раскроя фиксируются в памяти машины с помощью определенных кодов.

Машина OMNІMAT обеспечивает высокую производительность работ при повышенной точности деталей, которые вырезываются, и чистоте резание.

Наиболее эффективное использование машины при вырезании деталей крупногабаритной и сложной формы, изготовление которых другими методами трудоемки и выполняется за несколько операций.

Технические характеристики газорезательной машины OMNІMAT приведенны в табл. 5.3.

Таблица 5.3 - Технические характеристики газорезательной машины OMNІMAT [6]

Параметры	Значение
Габариты, мм:
Ширина	9300
Длина	20000
Толщина разрезаемого металла, мм	8-100
Максимальное количество листов, которые одновременно разрезаются	3
Максимальное количество одновременно работающих резаков	6
Ширина однорезакового блока, мм	260
Ширина трехрезакового блока, мм	550
Скорость резки, мм/мин.	130-660
Скорость ускоренного хода холостого хода, мм/мин.	6000
Ширина реза, мм	1,5-6
Затрата газов, м3/час
Кислорода для подогрева	0,3-1,2
Кислорода для резки	1,4-36
Природного газа	0,22-0,9

Обработка кромок

Детали, после газокислородной резки должны быть подвергуты механической обработке, для снятия грата и подготовки кромок под сварку. Обработка кромок деталей производится ручной шлифовальной машинкой ИП-2203, технические характеристики которой приведены в табл. 5.4.

Механическая обработка. Строжка.

Строжка - технологическая операция по снятию слоя металла.

Для строжки горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностей, а также пазов и канавок применяют продольно - строгальные станки.

Таблица 5.4 - Технические характеристики ручной шлифовальной машинки

ИП-2203 [6]

Параметры	Значение
Наибольший диаметр шлифовального круга, мм	150
Мощность, л.с.	1,4
Давление воздуха в сети, атм.	5
Число оборотов, об/мин.	4500
Расход воздуха, м3/мин	1,7
Длина, мм	585
Вес, кг	6,9

В продольно - строгальных станках главное движение резания осуществляется при перемещении стола с обрабатываемым изделием относительно недвижимого резца. Резец закрепляется в суппорте, который выполняет автоматическую подачу резца во время обратного хода стола.

Движение стола осуществляется по следующему автоматическому циклу: медленное врезание резца в обрабатываемую деталь, разгонка резца в металле до установленной скорости резки, резка с установленной скоростью рабочего хода, замедление скорости движения стола перед выходом резца из металла, быстрое возвращение стола с установленной скоростью обратного хода, подача суппорта с резцом.

Электропривод стола обеспечивает бесступенчатое и независимое регулирования скоростей рабочего и обратного хода.

Боковой и вертикальный суппорты имеют вертикальные и горизонтальные подачи.

Технические данные продольно - строгального станка 7212 см. в табл. 5.5.

Таблица 5.5 - Технические данные продольно - строгального станка7212 [6]

Параметры	Значение
Наибольшие размеры обрабатываемого изделия, мм:
Ширина	1000
Длина	3000
Высота	900
Наибольшая масса обрабатываемого изделия, т.	4,5
Размеры рабочей поверхности стола (длина*ширина), мм	3000*900
Наибольшее расстояние от поверхности стола к поперечине, мм	1000
Наибольшее перемещение ползунов, мм	300
Угол поворота суппортов, град	±60
Скорость рабочего хода стола, м/мин.	4-90
Горизонтальная подача суппортов поперечины, мм/ход	0,5-25
Горизонтальная и вертикальная подача бокового суппорта и вертикальная подача суппортов поперечины, мм/ход	0,25-12,5
Мощность электродвигателя повода стола, кВт	40
Габаритные размеры, мм:
Длина	7950
Ширина	3700
Высота	3550
Масса, т	27,5

Маркировка

Маркировка применяется для нанесения на деталях под сварку специальных обозначений, предусмотренных технической документацией для дальнейшей передачи на другие участки. Маркировка выполняется ударным способом с помощью молотка и керна.