2.5. Автоматические линии

В рассмотренной выше поточной линии во время транспортирования заготовок технологические операции не производятся. Примером установки, где транспортирование осуществляется непрерывно и совмещается во времени с выполнением сборочно-сварочной опе­рации, может служить станок для сборки и сварки тавровых ба­лок (рис. 2.26). Взаимное центрирование заготовок, их перемеще­ние и автоматическая сварка под флю­сом осуществляются одновременно. Уст­ройство для прижатия стенки тавра к поясу состоит из пневматического ци­линдра и нажимного ролика 3. Центри­рование элементов тавра производится четырьмя парами роликов: две пары 1 направляют пояс вдоль оси станины; две другие пары 2 удерживают стенку вер­тикально и обеспечивают ее установку на середину пояса. Движение свариваемого элемента осуществля­ется приводным роликом 4. Для плавного изменения скорости применен вариатор. Концы балок поддерживаются роликами опор­ных тележек 5.

Рис. 2.26. Схема станка СТС для сварки балок таврового профиля

Для высокопроизводительного изготовления сварных балок в непрерывных автоматических линиях может применяться сварка токами высокой частоты, обеспечивающая скорость в пределах 10...60 м/мин, т. е. на порядок выше, чем при сварке под слоем флюса. При использовании стали в рулонах, заготовки для стен­ки и полок двутавра подают к сварочному агрегату из трех разматывателей. Гибочное устройство обеспечивает подачу полок в зону сварки под углом 4...7° к кромкам стенки (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Схема подвода тока в зону сварки

Скользящие контакты 1, 2 подводят ток к одной из полок и отво­дят от другой — сварочный ток протекает по поверхности стыкуемых элементов и через место их контакта под обжимными роли­ками. Разогрев полки происходит на малую глубину, поэтому тре­буемая степень осадки невелика. При непосредственной приварке полки к стенке (рис. 2.28, а) сварное соединение приобретает не­благоприятную форму.

Рис. 2.28. Варианты соединения стенки балки с полкой

Холодная осадка кромки стенки для уве­личения ее толщины с зачисткой соединения после сварки в горя­чем состоянии позволяет обеспе­чить плавный переход от стенки к полке (рис. 2.28, б). Формиро­вание сварного соединения су­щественно облегчается, если для полок используют профильный прокат с выступом (рис. 2.28, в).

2.6. Проектирование цехов и участков сварочного производства

2.6.1. Задачи проектирования сварочного производства

При проектировании новых или реконструкции действующих сва­рочных производств основной целью является обеспечение высоко­го качества выпускаемой продукции, ее малой металлоемкости и себестоимости, конкурентоспособности на внутреннем и внешнем рынках. Для достижения этой цели требуется обеспечить мини­мальные сроки проектирования, строительства или реконструкции цеха, причем требуемый уровень качества продукции должен обеспечиваться не в результате традиционного длительного совер­шенствования производства, а главным образом за счет оптими­зации проектных решений. Обязательным требованием является быстрая смена выпускаемой продукции при минимальных допол­нительных затратах.

Заводы по производству сварных конструкций, как правило, включают в себя следующие отдельные цеха или участки:

склад металла;

заготовительное производство;

промежуточный склад заготовок (склад комплектации);

отделение сборки и сварки узлов конструкций;

отделение общей сборки и сварки конструкций;

склад готовой продукции.

В зависимости от конкретных условий производства эти участ­ки могут быть либо самостоятельными подразделениями, либо объединены в состав нескольких или даже одного цеха. Старые заводы строились отдельными разрозненными цехами, иногда да­леко расположенными друг от друга. Более новые заводы по­строены по принципу блока цехов, объединенных под одной кры­шей и расположенных в последовательности, соответствующей основному направлению грузопотоков от склада металла к складу готовой продукции.

На складе металла, как правило, выделяют участки для хра­нения металла по типу проката (участки листового проката тол­стого и тонкого, профильного проката, труб) и видам заготовок, получаемых с других заводов (отливки, поковки, штамповки). Металл в цех поступает либо по железнодорожным путям на платформах, либо подается автотранспортом. Для выполнения погрузочно-разгрузочных работ используют мостовые краны. В со­ставе склада металла целесообразно иметь специализированные участки первичной обработки проката, обеспечивающие выполне­ние операции расконсервации металла, правки, очистки, грунтов­ки, маркировки в условиях автоматизированных поточных линий. Выдача в производство металла, прошедшего первичную обработ­ку, способствует повышению культуры и технического уровня про­изводства.

Заготовительное производство включает выполнение операций механической и термической резки листового и профильного про­ката, обработки кромок под сварку, гибки, вальцовки, сверления или пробивки отверстий, штамповки заготовок. При выполнении этих работ широко используют поточные и автоматические линии, специальный транспорт; создают отдельные участки по типам сортамента обрабатываемого металла (участки листового проката различных толщин, участки сортового проката) и по видам техно­логических процессов (участки термической резки, механической резки, вальцовки, штамповки и др.).

На крупных заводах сварных конструкций, в особенности ког­да производство имеет мелкосерийный характер, количество заго­товок, подаваемых на сборку, может составлять десятки тысяч штук. Существует два способа передачи этих заготовок из загото­вительного производства — транзитом или через промежуточный склад.

Транзит более экономичен, однако он может быть применим только при четко организованном массовом или крупносерийном производстве, когда все технологические операции жестко связа­ны во времени (автомобилестроение, сельхозмашиностроение, про­изводство приборов и др.) либо в цехах с небольшим объемом производства.

Наличие склада комплектации (промежуточного склада) по­зволяет осуществлять не только хранение, но и комплектование заготовок с последующей подачей комплекта на сборочно-сварочный участок. Наличие такого склада обеспечивает компенсацию неравномерности запуска в производство отдельных деталей, раз­личной длительности цикла их изготовления в заготовительном отделении, укрупнение размеров партий одновременно изготовляе­мых деталей из конкретного типа проката.

Склад может быть организован при заготовительном или сборочно-сварочном отделениях либо как самостоятельный цех, включающий в себя следующие функции:

запуск заказов в заготовительные цеха исходя из сроков из­готовления изделий, наличия металла, отливок и поковок;

приемку поступающих заготовок и контроль за ходом комплек­тования заказов;

хранение заготовок;

комплектование сборочных единиц и подачу их на участки сборочно-сварных цехов.

Для хранения деталей на складе комплектации обычно орга­низуют специализированные участки, оснащенные универсальным или специализированным подъемно-транспортным оборудованием:

участок тарного хранения мелких деталей из листового или профильного проката, которые размещаются в контейнерах или поддонах на многоярусных стеллажах;

участок хранения длинных деталей (до 6 м), размещаемых в многоярусных стеллажах непосредственно в ячейках или на под­донах;

участок напольного хранения длинных заготовок (более 6 м), листовых заготовок больших габаритов.

На каждом участке, как правило, имеются площадки, на кото­рых производится поузловая комплектация заказов.

В отделении сборки и сварки узлов конструкций рабочие ме­ста оснащают специализированными или универсальными грузо­подъемными устройствами, площадками для размещения загото­вок и готовых сварных узлов, а также сборочно-сварочной осна­сткой. Целесообразно применение сварочных автоматических уста­новок, роботов и робототехнических комплексов. Наличие боль­шого количества рабочих мест требует хорошей организации внут­рицехового и межцехового транспорта. Эффективными могут быть напольные или подвесные конвейеры, в том числе с автоматиче­ским адресованием грузов.

Для отделении общей сборки конструкций характерным явля­ется своеобразие каждого конкретного производства, определяе­мое габаритами и сложностью изготовляемых сварных конструк­ций, толщинами металла и методами сварки, серийностью произ­водства. В этом отделении часто выделяют участки контроля, приемки, отделки и консервации продукции. Также могут быть участки испытания конструкций, контрольной сборки и др. Неко­торые из этих участков иногда размещают на складе готовой про­дукции. Готовые сварные конструкции, в особенности больших размеров, нередко поступают не на склад, а в дальнейшее произ­водство (например, при производстве автомобилей, вагонов, сель­хозмашин), и только после этого изделия идут на склад готовой продукции и на отправку потребителям.

Проект сварочного цеха состоит из следующих частей:

технологическая и транспортная часть, содержащая:

программу и режим работы каждого отделения цеха;

качественный и количественный составы используемых мате­риалов, производственного и подъемно-транспортного оборудова­ния;

планы и разрезы цеха с расположением оборудования, рабо­чих мест и транспортных устройств.