第2章-焊接生产准备

第2章焊接生产准备焊接生产§2.1生产准备的主要任务§2焊接生产准备§2.1生产准备的主要任务焊接生产企业在开发新产品、改造老产品、采用新技术或改变生产组织方法时，在正式投产之前，都需要进行一系列生产技术方面的准备工作。1.焊接生产准备的概念2.焊接生产准备的主要任务（1）做好产品、技术和生产方式新旧交替的准备工作，实现有条不紊的转变。（2）提高企业的生产技术水平和经济效益。（3）完成生产组织准备。为了有效地生产新产品，往往要根据新产品的生产技术特点改变工厂车间的生产方式、调整设备的空间布置，改革劳动组织，以及重新制定生产标准和生产作业计划体制等。（4）进行必要的技术改造。有时在准备生产新产品的过程中，还要个别及新产品的要求对企业进行必要的技术改造。§2.2焊接生产过程和工艺过程1.焊接生产过程§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程（1）概念1）生产过程在工厂或车间里，通过人们的劳动使原料或半产品的形状和质量不断地按照人们的意图发生变化的过程。有直接改变工件的几何形状、性质的，有间接地辅助过程，如运输、包装等。生产过程是把原材料变成成品的直接和间接地劳动过程的总和。把各种原材料或半产品用以焊接为主的工艺手段，按照已设计好的图样要求去制造成焊接产品的制造过程称为焊接生产过程。2）焊接生产过程（2）生产过程的组成1）基本生产过程生产企业的生产过程一般是由许多部分组成，根据各部分在生产过程中的作用不同，可划分为三部分：2）辅助生产过程3）生产服务过程指对构成产品实体的劳动对象直接进行工艺加工的过程。如机械企业中的铸造、锻造、焊接、机械加工和装配等过程。纺织业中的纺纱、织布和印刷等过程。指为保证基本生产过程的正常进行而从事的各种辅助性生产活动的过程。如为基本生产提供动力、工具和维修工作等。指为保证生产活动顺利进行而提供的各种服务性工作，如供应工作、运输工作等。§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程2.工艺过程（1）概念生产一架结构，要经过一个或几个不同的加工工艺，如锻造，冲压。切削，装配焊接等。工艺过程是逐渐改变工件状况的那一部分生产过程。工艺过程是直接改变工件的几何形状、尺寸、力学性能以及物理化学性能的那一部分生产过程。焊接生产工艺过程的主要任务：按照现代科学技术成就的水准，解决产品制造过程中的全部技术问题（加工方法、工艺规范及相应的工艺措施）和确定装配与焊接对象所应经历的工作位置的合理顺序（生产路线）。（2）焊接生产工艺过程的组成1）材料预处理一般包括校正、除锈、表面保护处理、切割、预落料等，在工厂材料仓库或车间材料库中进行。目的：未焊接结构提供合格的原材料P2将原材料加工成零件和毛坯或半成品的系列工艺，有划线、放样、号料、切割、成形、边缘加工等。在备料车间（工段）进行。目的：为预装配和焊接提供合格的零件。2）备料加工§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程3）装配-焊接在焊装车间进行。4）涂装包括油漆、装饰等。在涂装车间（工段）进行。§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程（3）工艺过程的组成单元1）工序是工艺过程的组成单元。它是在一个工作地点上由一个或一组工人用一种设备加工一个或一组焊件所进行的一切动作。2）安装是工序的组成单元。它包括工件在夹固一次的期间内所完成的一切动作。如将焊件夹固在龙门刨上进行平面加工，这时一个安装；如需刨正反两面，且要反动焊件一次时，这时有两次夹固，固称两个安装。（这两次安装与刨平面加工称为一个工序。）3）工位是安装或工序的一部分。它是焊件在一次安装情况下工件或加工设备所处的加工位置。例如，在转台上焊接工字梁上的四条焊缝，焊件需转动四个角度，即有四个工位；钢板拼接时，焊机需调动两次，即在该工序中包括有两个工位。§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程4）工步是工序、安装或工位的一部分。在一个工位内焊件、工具、装备和工作参数不变的情况下所完成的动作。有简单工步和复杂工步之分。例如：坡口多层焊时，参数不变时为一个工步，若电流须加大一次则为两个工步（这是简单两个工步）。如果工字梁的对称角焊缝，如果两条焊缝是用两部焊机同时进行焊接，该工步为复杂工步；如果用一部焊机先后焊接为简单工步。工步是保持工艺过程一切特性的最小组成部分。在工步过程中焊件的几何形状、力学性能或化学性能将发生变化。为了实现这些变化必须动手或运动机器，它们在工艺上是不能分离的。如果继续划分下去，还有更换焊条、加添焊剂和运条等动作，统称为操作。它们不具有工业过程的特性。§2焊接生产准备§2.2焊接生产过程和工艺过程§2.3产品设计准备1.产品设计准备的程序和内容§2焊接生产准备§2.3产品设计准备（1）编制设计任务书编制设计任务的目的：正确地解决产品的造型问题。要针对两个问题进行科学回答：本企业应发展什么样的产品？为什么要发展这种产品？任务书中必须确定：新产品的用途、适用范围、使用条件、使用要求、基本的质量标准、主要技术参数、设计原则、基本结构和特征，以及国内外同类产品的比较分析，并且要对发展这种新产品进行概略的技术经济论证。工作的关键在于市场调查研究及技术情报的收集和分析。通过对产品当前市场需求量的调查研究和长期需求量的预测，确认产品有无发展前景，并具体掌握市场对产品的性能、结构、外观、耐用性、可靠性和可维修性的意见和要求。通过技术情报的收集和分析，了解国内外同类产品已达到的水平和今后发展趋势，确认本企业产品目前存在的差距及市场定位，应吸取的科技成果和突破的技术难关。§2焊接生产准备§2.3产品设计准备（2）技术设计技术设计的任务：将已批准的产品设计任务书具体化，并对新产品进行详细的技术经济分析。要针对两个问题进行回答：如何实现产品设计任务书所规定的目标？能取得哪些具体的技术经济效果？因此，在技术设计阶段需要通过科学试验、计算和分析确定重要零部件、组件的结构、尺寸和技术条件及技术经济指标，画出产品总图，部件、组件装配图，传动和控制系统图，电气原理图等。工作的关键在于控制所设计产品的功能和成本。在这阶段开始前，根据产品设计任务书的要求和市场调查结果，确定产品的目标成本。并将产品的目标成本按产品各组成部分功能的重要性分解下达到各设计组，采用价值工程的方法和系列化、通用化、标准化的方法，实行严格的成本控制和功能控制。以保证未来的新产品不仅具有优良性能和质量，并且具有低廉的成本，从而获得较强的市场竞争力和较长的生命力。§2焊接生产准备§2.3产品设计准备（3）工作图设计工作图设计的任务：根据产品技术设计的要求，绘制出试制和生产用的全套图样和技术文件，解决怎样可靠又经济地实现新产品的功能问题。在这一阶段，要提供可供生产使用的零件图、部件图、总图、零件明细表、产品说明书等。工作的关键在于通过加强工作图的标准化审查和工艺性审查，提高设计经济性。通过标准化审查尽量提高产品系列化、部件组件通用化和零件标准化程度，使图样和技术条件完全符合国家标准的要求，从而提高图样技术文件的质量，减少设计、试制、采购的工作量，扩大生产和采购的批量，有利于降低产品的成本和加快产品的生产技术准备工作。通过工艺性审查，尽量提高产品设计的工艺性，使产品更加符合本企业的生产技术条件，更加便于制造，以便用较少的专用设备和专用工艺装备，促进生产效率的提高和降低产品成本。工作图是企业生产的根据，因此在审查、修改过程中要建立严格的会签制度和管理方法。工作图经过批准印发后，任何人无权擅自修改图样。对图样的任何修改都必须严格按规定的程序和手续办理。§2焊接生产准备§2.3产品设计准备2.产品设计的经济效果分析（1）产品设计的效果指标（2）产品设计方案的社会劳动能耗1）产品的制造费用产品生产成本、使用费用、使用性能的综合结果就表现为产品设计的经济效果。产品设计的效果可用数量指标和质量指标衡量。数量指标指产品的生产效率、材料利用率、能源消耗指标等。质量指标指产品满足社会需要的程度、对劳动条件和环境保护的影响，对加强国防力量的作用等。产品设计制造和使用过程中的一切能耗都是社会劳动的能耗。由两部分组成：企业制造该产品所耗费的一切费用。计算公式：§2焊接生产准备§2.3产品设计准备2）产品的使用费用户使用该产品过程中所支出的费用。一般只需机选不同方案之间使用费用的差额即可。该差额可用计算公式：§2焊接生产准备§2.3产品设计准备（3）经济效果的分析方法制造费用是一次投入的，使用费用是逐年投入的，不能简单相比。一般采用折现法（即将以后逐年投入的费用均折算成现值进行比较）或用追加投资回收期法进行分析。追加投资回收期就是用年使用费用的节约额来补偿追加投资的期限。公式计算：不同行业不同企业可根据产品特点和技术比较政策规定的追加投资回收期R0。当R＜R0时，方案即可采用。实际上之根据R来判断是不够的，还应计算不同设计方案企业的投资利润率进行比较。§2.4产品工艺准备1.产品图样的工艺分析和审查§2焊接生产准备§2.4产品工艺准备产品工艺准备的基本任务是设计出能保证优质、高产、低消耗地制造出产品的工艺过程；制定出试制和正式生产的全部工艺文件；设计制造和调整好各种工艺装备。工艺准备的工作量取决于产品结构和生产类型。对于中等复杂程度地机械产品，其工艺准备工作量占全部生产技术准备工作量的比重为：单件小批20%~25%；成批生产50%~55%；大量生产60%~70%。（1）焊接产品工艺性审查的概念焊接产品工艺性审查是指焊接工艺人员对需要焊接的机械产品设计图样进行焊接工艺合理性、经济性及其焊接生产的适应性的评价改进。焊接产品工艺性审查适用于新产品、改进设计的传统产品和未生产过的产品，也是焊接生产技术准备阶段重要工作之一，审查时间一般安排在施工图设计阶段，即在焊接产品成套白图完成后进行。§2焊接生产准备§2.4产品工艺准备（2）焊接产品工艺性审查的主要内容1）审查焊接结构的合理性①尽量使焊接结构易于组装②尽量使焊接结构具有良好的焊接可达性③尽量降低焊接操作难度④尽量降低焊接变形和残余应力的影响⑤尽量减少应力集中的影响2）审查焊接结构的经济性①尽量提高材料利用率②尽量减少生产工序或跨车间调度③尽量降低生产成本费用§2焊接生产准备§2.4产品工艺准备3）审查焊接结构的材料特性①尽量选用焊接性好的材料②可以通过金属复合层设计改进工艺性能4）审核选用焊接方法的适应性①尽量选择高效的焊接方法②尽量改良焊缝形状i)设计金属复合层，改善材料焊接性ii)设计金属复合层，提高零件的表面使用性能5）审核焊接材料的匹配性①应选择与母材要求相匹配的焊接材料②应综合考虑焊接工艺性和力学性能的匹配§2焊接生产准备§2.4产品工艺准备6）审核焊接产品的施工要求与现有生产条件的符合性①考虑其中运输能力方面的符合性②考虑焊接工艺和生产能力方面7）审核焊接产品的质量要求可靠性①选择适宜的质量控制等级和检测方法②选择适宜的技术要求1）无论设计图样的来源，本企业进行生产准备前都要进行工艺性审查，使设计方案与实际生产条件相适应。（3）焊接产品工艺性审查的注意事项2）焊接产品工艺性审查必须结合本企业具体生产条件，确定外购件、工艺关键件。3）焊接产品工艺性审查完成后，工艺审查员应填写工艺审查表，存档并反馈审查情况。2.制定工艺方案§2焊接生产准备§2.4产品工艺准备制定工艺方案的目的是为了给工艺准备提供一个总纲。内容包括：（1）确定产品的工艺原则和工装系数。产品的工艺原则和工装系数是根据产品复杂程度、专用件的数量和产品的生产规模确定的。工艺原则决定了产品工艺水平的现代化程度。例如：对于大批量生产，并且市场需求和技术进步较为稳定的产品应采用自动线生产，或采用由高效专机组成的流水线生产；对于一般成批生产的产品可采用普通专机组成的生产线生产；对于小批生产的产品尽可能利用现有设备，加少量工艺装备予以制造；对于单件生产的产品，应尽可能少做工艺装备，或在万能通用设备上加工或在数控加工中心加工。4）工艺人员与设计人员意见不一致时，由企业技术负责人（总工程师）裁定。5）焊接产品工艺性审查中，若某些零部件需要的生产条件高于企业现有生产条件，应予以