焊接结构制造工艺过程制订

焊接结构制造工艺过程制订本章主要介绍工艺规程的基本知识、编制工艺规程的步骤、焊接生产中常用的工艺卡片的使用和典型产品工艺规程的编制。第一节焊接结构生产工艺规程的基本知识一、生产过程和工艺过程所谓生产过程是指由金属轧制的型材及金属坯料，经过多道工序的加工后，成为半成品或成品，这之间所有劳动过程的总和。所谓工艺过程，是逐步改变其工件（原材料、毛坯、零件、半成品或成品）的几何形状、尺寸、力学性能、化学性能等的生产过程，它是在生产过程中完成工艺技术要求的技术措施的过程。二、工艺过程的基本组成1．工序在一个工作地点，连续完成一个零件（或同时几个零件）的那部分工艺过程，称为工序。划分工序的主要依据是工作地点是否改变和加工是否连续完成。工序是工艺过程的基本组织部分，并且是生产计划的基本单元。焊接结构生产工艺过程的主要工序有：划线、下料、成形、边缘加工、制孔、装配、焊接、矫正、成品检验、涂漆等。2．工位工件在加工设备所占的每个工作位置称为工位。3．工步工件在某一加工工序中，所用的加工设备、工具和各工艺规范均保持不变的那部分工作称为工步。第二节焊接结构加工工艺规程的编制一、工艺规程的作用编制工艺规程是生产中一项技术措施，在生产中能起到下列作用：1）合理地选择工艺方案，在结构满足正常工作、安全运行的前提下达到最佳的经济效益。2）根据工艺方案进行生产，组织各工序的技术检验。有利于尽早发现质量问题，并尽快消除焊接废品。3）便于组织生产部门根据生产计划和工艺规程下达任务，组织调度安排生产，质量检验、劳动组织、材料供应及成本的核算等，使整个生产有计划进行。4）在新产品投入生产前，要依据产品的工艺规程进行车间平面设计、设备的选用布置、专用夹具和工艺装备的设计与制造、原材料及人员的配备，以及各辅助部门的安排等。5）可以不断地积累生产经验，提高企业技术素质和技术水平。二、编制工艺规程的依据1．产品图样和产品的技术要求1）审查焊接结构总装图、部件图及零件图2）产品生产的技术要求2．产品的生产纲领某种产品（或零、部件）包括备件和废品在内的年产量称为该产品的生产纲领。生产纲领不同，生产工艺过程组织也不相同。按照生产纲领的大小，一般分为单件小批、成批和大量生产三种类型。3．工厂的生产条件①工厂的现有加工设备规格、加工范围、精度，起重运输能力、厂房的高度、运输跨度、厂房大门尺寸等，能否满足生产结构的各方面的要求。②工厂现有原材料的牌号、规格、数量的情况，产品中新材料供应的可能性。③工艺装备，胎夹具制造车间的加工能力和生产经验。④车间之间各工序目前的生产能力和生产情况。⑤生产车间的生产管理水平。⑥生产车间生产工人的文化程度、技术熟练程度和经验等。三、编制工艺规程的步骤1．对加工对象进行工艺分析2．产品制造工艺过程的确定3．拟定工艺路线拟定工艺路线，就是把加工部件、零件各个工序按先后顺序排列出来，符合组织流水生产的原则。拟定工艺路线包括下列内容：1）按产品的技术要求及产品结构的特点分解成部件、组件、零件。2）分别制订零、部件的成形加工、装配、焊接顺序和组装顺序。3）确定各零部件加工所用各类设备的型号、规格；对非标设备、夹具，应提出简图和技术要求。4）确定运输、安装方式，整体安装后出厂还是分段运输到现场。最佳的生产工艺过程应达到下列要求：1）在保证焊接质量前提下生产工艺路线最短，自动化程度高。2）所用工艺装备、夹具设备少，利用率高，变形和应力小。3）材料的利用率高，废料少，能源动力消耗少。4）零部件无折返现象，堆积存放分散有序。5）所有的工艺装备和各种设备简单易操作，生产安全，工人数量少。6）投资少，见效快，所生产的产品物美价廉。4．填写工艺文件四、常用工艺文件1．工艺规程工艺规程是工艺过程卡片、工艺卡片、工序卡片和工艺守则的总称，它是依据新工艺、新方法和生产中的经验，经做大量的工艺试验分析制订出来的，是生产管理、组织生产的依据。2．工艺过程卡片工艺过程卡片是说明生产加工零件的全部加工过程的一种卡片，是制订其它工艺文件的基础，是进行技术准备工作、编制生产计划和组织生产的依据。3．工艺卡片工艺卡片是以工序为单位详细说明零件、部件加工方法和加工过程的一种卡片。在工艺卡片上需绘制零部件简图、加工部件、加工符号、尺寸、技术条件要求。4．工序卡片工序卡片是在工艺卡片的基础上为某一道工序编制的完整详细的工艺文件。工序卡片上须有工序图，表示本工序完成后的零件形状、尺寸及公差、零件的定位和装配夹紧方式。5．工艺守则工艺守则是生产过程中的各个工艺环节中应遵守和执行的制度。通用焊接工艺守则的编制内容如下：①焊接方法；②焊接材料；③焊接设备；④焊前准备；⑤焊接顺序及操作；⑥焊接工艺参数；⑦焊前预热及焊后热处理；⑧焊缝返修五、封头加工工艺过程的制订人孔的椭圆封头结构，如图7-5所示。1．封头制造的工艺分析2．封头加工方法的选择3．填写加工工艺过程卡片第三节焊接结构生产工艺过程分析一、生产纲领对结构生产工艺过程分析的影响工艺过程分析目的，根据不同的生产纲领选择和确定最佳工艺方案。生产纲领不同，工装夹具设计的内容和要求也不相同。以工字梁为例说明不同生产纲领条件下的焊接工艺及工艺装备。（1）单件小批量生产可采用如图6-1所示的工字梁装配胎具，选择焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊或埋弧焊，在图7-7所示链式翻转机上完成焊接。（2）成批生产由于工字梁数量、批量增加，在夹具设计上应考虑减少制造中工字梁的搬运翻转次数和辅助时间，并要减少成品后的矫正工作量。工字梁的装配可在图7-8所示的气动或液压专用夹紧夹具上进行，焊接可采用埋弧自动焊或自动二氧化碳气体保护焊。（3）大量生产采用机械化、自动化水平高的流水线生产，每道工序由专用机械完成，板料和半成品采用辊道输送机构，大大减少工件的吊运和翻转，减少工人劳动强度，提高生产率。图7-10为埋弧焊或自动二氧化碳气体保护焊，焊接工字梁流水线作业的平面布置图。从以上工字梁的单件小批、成批及大量生产加工过程可以看出，由于生产纲领的不同，加工工字梁所用的设备数量和辅助机械、起重设备、运输等均不一样。从经济上分析，采用机械化和自动化高的生产条件，虽一次性投资大，但产量高，其每件生产成本要比单件小批量生产的要少，回收投资快、效益高；此外，采用机械化、自动化生产，产品质量高，质量稳定。二、结构生产的要求对生产工艺过程分析的影响焊接结构生产工艺过程分析的原则是在保证焊接结构生产要求的前提下取得最的经济效益。焊接结构生产的要求，包括产品的技术要求、产品的经济要求和安全生产与环境保护。这些均影响到生产工艺规程的制订。1．技术要求（1）使用性能要求①结构的力学性能要求：强度、刚度、韧性等。②结构的特殊性能要求：物理、化学、耐低温、耐高温、耐磨、耐蚀性能等。③结构的致密性、耐压力等。（2）工艺性能要求①金属材料应有良好的焊接性，并能适应各种加工方法，无各种缺陷，加工后能安全使用的性能。②结构加工工艺性，分析结构能否制造、装配——焊接方便、可焊到性、工艺方法可行性。2．产品的经济要求①根据技术要求选用的焊接结构中材料品种、规格、价格是否合理，能否用其它材料代用以及材料的利用率。②生产厂现有的工艺装备、设备条件、工人操作者等级能否满足焊接结构加工；若实现机械化、自动化生产需增加多少设备、车间的生产条件等。③产品的技术要求是否过高。3．安全生产与环境保护三、焊接结构生产工艺分析的方法及内容1．焊接结构生产的工艺分析方法焊接结构生产工艺分析是制订切实可行的工艺过程的保证，与其它的加工工艺分析方法一样，首先保证焊接结构的技术，同时，在加工过程中考虑能否采用先进工艺的可能性。以桥式起重机箱形主梁为例，进行工艺分析。总之，对影响产品质量的各种因素都要加以分析，抓住技术条件要求这个关键的实质，一切问题都可能合理地解决。焊接结构生产工艺分析的重点应放在装配——焊接工艺方面考虑。2．焊接结构生产工艺分析的主要内容焊接结构生产工艺分析的内容包括：总成与部件、零件的分解，装配——焊接顺序；各工序的划分等。其次，还包括生产工艺装备的选择、检验方法的选择、劳动生产的确定、生产组织与技术管理等。（1）结构与部件、零件划分，装配——焊接工序的划分。（2）焊接过程中的工艺装备（3）焊接结构质量检验（4）生产组织与技术管理