Технология точечной и рельефной сварки сталей
В разделе рассмотрены вопросы применения передовой технологии точечной и рельефной сварки сталей в массовом производстве (преимущественно в автомобилестроении).
Описаны технологические процессы, сварочное оборудование и приспособления, применяемые при сварке различных конструкций. Во втором издании более полно представлены вопросы механизации и автоматизации сварочного производства. Рассмотрены некоторые особенности эксплуатации сварочных машин.
Раздел предназначен для инженерно-технических работников сварочного производства.
Особенности сварки в массовом производстве
Точечная и рельефная сварка — способы контактной сварки, широко применяемые в массовом и крупносерийном производствах. Основные отличительные особенности их — высокая производительность, незначительные остаточные деформации, высокий уровень механизации и автоматизации, широкая возможность размещения оборудования в сочетании с оборудованием для других технологических процессов, отсутствие присадочных материалов и газов, высокая культура производства.
Современная промышленность широко использует эти высокопроизводительные способы при массовом выпуске изделий для сварки подходящих типов соединений из тонколистовых металлов с хорошей свариваемостью и подготовленной поверхностью.
Контактная сварка в такой ведущей отрасли машиностроения как автомобилестроение занимает ведущее положение и ее способами выполняется 75% общего объема сварочных работ (табл. 1).
| Модель автомобиля | Точечная (число точек) | Рельефная (число рельефов) |
| Легковые автомобили | ||
| ГАЗ-24 | 10 847 | 508 |
| ВАЗ-2101 | 10 310 | 1970 |
| М-408 | 8 077 | 960 |
| Грузовые автомобили | ||
| ГАЗ-53А | 3 124 | 430 |
| ГАЗ-66 | 7 182 | 696 |
| ЗИЛ-130 | 2 780 | 145 |
Наибольшее применение из способов контактной сварки имеет точечная сварка — основной способ соединения внахлестку штампо-сварных конструкций. Из всего парка контактных машин, работающих в промышленности, свыше 70% —точечных.
Основные сварочные работы сосредоточены в кузовном производстве. Например, кузов автомобиля ГАЗ-24 «Волга» состоит из 256 узлов, которые соединены между собой в 8800 точках и рельефах, что составляет 81 % общего объема сварки на изделие (рис. 1). Масса такого узла 432 кг. При изготовлении таких изделий применяют также в незначительных объемах дуговую, обычно полуавтоматическую сварку в углекислом газе и газовую сварку.
Рис. 1. Кузов легкового автомобиля ГАЗ-24 «Волга»
Значительное распространение получила контактная сварка и в других отраслях промышленности: при производстве пассажирских и товарных вагонов, в тракторном и сельскохозяйственном машиностроении и т. п., чему способствовало широкое применение в этих отраслях штампо-сварных конструкций из низкоуглеродистой тонколистовой холоднокатаной стали, обладающей отличной свариваемостью.
При массовом характере производства все большее применение получают механизированные и автоматические линии и линии с комплексной автоматизацией.
Можно выделить целый ряд особенностей применения контактной сварки для крупносерийного и массового производства. Большой выпуск изделий приводит к необходимости выполнения огромного объема сварки. Поэтому при организации производства необходима тщательная проработка технологичности свариваемых изделий и технологии их изготовления. В большинстве случаев вопросы технологичности решаются хорошей доступностью оснастки сварочных машин к месту сварки, снижением объема сварки на лицевых поверхностях изделий, обеспечением хорошей
собираемости узлов и легкости фиксации их в сборочных и сварочных приспособлениях, возможностью сохранения баз фиксации на всех основных операциях, широкой возможностью применения механизации и автоматизации сборочных, сварочных, транспортных и других- операций технологического процесса. Для такого производства характерны минимальные объемы или полное отсутствие доводочных работ.
Технология изготовления изделий отличается тщательной проработкой всех операций и отдельных позиций, применением большого количества специального оборудования, инструментальных оснасток сварочных машин, сборочно-сварочных и сварочных приспособлений, совершенным отсутствием операций сборки и сварки по разметке. В целях увеличения производительности и снижения остаточных деформаций обычно используют жесткие режимы сварки.
Основа массового и крупносерийного производства — обеспечение взаимозаменяемости собираемых изделий. В условиях производства штампо-сварных изделий это обеспечивается целым комплексом мероприятий: широким применением контрольных приспособлений, наладкой сборочно-сварочных приспособлений и многоэлектродных машин по специальным контрольным приспособлениям (мастер-макетам), применением в производстве быстродействующих электронных трех- и четырехкоординатных измерительных машин для быстрого и точного измерения размеров изделий.
Кроме точечной сварки и операций транспортировки в линиях выполняются операции рельефной сварки, сборки, загрузки и выгрузки, а иногда и операции штамповки и т. п. Исправление возможных дефектов производится в потоке по разработанной высокопроизводительной технологии.
К сварочному оборудованию, установленному в цехах массового и крупносерийного производства, кроме высокой производительности, предъявляются высокие требования по надежности. Ремонтные службы выполняют тщательно разработанные мероприятия по ликвидации простоев сварочного оборудования.
Большое внимание уделяется организации рабочих мест, а также удобству работы, безопасности и минимальным затратам труда на ручное перемещение изделий. Это учитывается при разработке сборочно-сварочной оснастки, оборудования и транспортных устройств. Важное значение имеет четкое, бесперебойное снабжение рабочих мест заготовками.
Широко практикуется совмещение профессий. Например, сварщик часто выполняет сборочные операции и другие встречающиеся в потоке. Рабочий коллектив в поточных линиях чаще всего комплектуется из отдельных бригад. Большое значение имеет правильная система стимулирования, основными показателями которой служат выполнение плана и качество, соблюдение ритма, экономия энергии, инструмента и др.
Четкая работа поточных линий в крупносерийном и массовом производстве зависит от квалификации наладчиков, их системы стимулирования и организационной структуры наладки.