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罐式车生产工艺规划

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  摘 要:文章对罐式车生产、涂装、总装的生产纲领、车间面积、投资预算、新工艺的运用等全面的分析;同时考虑产品结构变化的多样性,采用最经济、最合理的技术方案和先进的工艺技术,为公司成功建设了年产单班1500辆罐式车生产线。根据公司不同车型的结构及特点,文章对罐式车生产所涉及到的工艺流程、工艺布局、设备选型、人员配备等进行了详细的阐述。
  关键词:罐式车;生产;涂装;总装;检测;工艺规划
  本公司车架联合厂房由三跨厂房组成,原设计为生产车架使用,现根据公司实际情况,调整为生产罐式专用车。厂房总生产面积为12937.5m2。
  根据生产功能划分,联合厂房分为两大生产车间。一为罐体生产车间,另一为罐车装配车间。关于罐体的涂装,则在厂区另找一空地搭建简易钢棚解决。
  1 罐体生产车间
  1.1 车间任务
  车间由两跨厂房组成,车间面积9000m2(=187.5m×24m×2)
  罐体生产车间承担本公司系列罐体的生产和制造,包括罐体零件的下料、冲压、卷圆、膨形,罐体的焊接、探伤、测试等,同时还承担钢板存放、毛坯存放、模具存放和保养,以及部分零件的机械加工。
  1.2 规划设计原则
  1)由于随州为中国的专汽之都,随州罐车的制造工艺在国内当属前列,我们充分调研了本地的罐车生产工厂并定下原则:在确保产品质量的前提下,大力采用随州普遍使用的、成熟的生产工艺。设计中我们尽可能做到精确和细致,力争在设备投入、人员配置、工序连接、物流运转等方面保持经济和高效;
  2)罐体生产车间主要由备料工段、罐体生产工段、罐体检测工段、罐车附件生产工段组成;
  3)罐体板材毛坯不考虑自动开卷及下料工序,原材料毛坯采用板料定长配送方式,板材宽度如需控制,则由自有设备剪切或切割。其余钣金零件的备料均由剪板机分块下料;
  1.3 主要工艺及说明
  1)罐体制造工艺
  下料(剪板机或切割机)—平板开坡口—平板拼焊—平板翻转—卷罐体—罐体纵缝焊接—挡油板(隔仓板)安装及焊接—罐体对接—封头安装—封头焊接和罐身焊接—罐体加强板的安装及焊接—罐脚、放油口的安装及焊接—管箱支架的安装及焊接—人孔、爬梯、安全框的安装及焊接—气密性检查—探伤
  2)封头制造工艺
  下料(剪板机)—样板划线—弧面膨形—切割外形—旋边
  说明:板料长宽不够允许对接,但焊缝最多只能有一条。
  3)工艺说明
  ①罐体备料。罐体板材毛坯采用板料定长配送方式进料,板材宽度的控制,则由自有设备剪切或切割。备料区配夸跨电动平板车,以便利将剪切好的坯料运到工作地,此平板车也同时承担三跨厂房内物料的转运。
  ②罐体加工
  罐体卷圆。目前随州主流生产设备为9.5m的平板焊接卷板线,其可满足4×2、6×4车型罐体的一次卷制成型,如要制造8×4、半挂车型的长罐,则需分两段对接。
  平板焊接卷板线完全优于传统罐体多段对接的制造方式,主要表现在,它将以往较多的环焊缝变为直焊缝,以便于实施先进的自动焊双面成形工艺,质量好、速度快,同时卷板长度的的增长,减少了筒体对接的数量,再次将生产提速,实现质量和效率的双赢。
  罐体焊接。罐体属超大零件,难以移动和转运,故罐体筒身卷板完成后,一般都将其放置在带有旋转滚轮支架的轨道车上,以作为各工位工作的平台和进行工位间的转运。受场地所限,为争取产量,我们采用了双轨道车的生产布置形式。
  ③罐体检测
  气密性检查。主要是对罐体进行密封检查,检测是否漏气。工艺过程为:首先将罐体各口密封,然后开启空气压缩机,向罐内充气,使其压力达到36Kpa,保压10分钟后,向各焊缝处涂抹肥皂水,观察有无气冒出。若有,则在该处做上记号,试验完毕后,由工人进行补焊,再试压,直至合格。最后观察罐体总成有无明显变形,若有,做好标记,以备制罐人员进行处理。
  探伤。主要指对金属焊缝进行射线内部探伤,以发现哪怕极小的细微裂纹并处理之。此探伤主要针对承压罐和危化罐进行,现随州市政府要求所有承压罐和危化罐都必须100%地进行此项检查,以消除可能存在的事故隐患。
  ④封头加工
  根据法规要求,罐体封头应采用折边平封头、碟形封头、椭圆形封头、折边弧形封头,不允许采用无折边平封头,翻边R弧应为R20-R25mm。带圆弧矩形封头的罐体原则上采用弧形封头,特别是罐体容积大于30m3的罐体,必须采用弧形封头。
  ⑤车间内物料的存放均采用工位器具或托盘,物料和零件的流动则通过行车吊运和叉车转运,过跨运输则采用电动平板车。
  1.4 年单班产量
  根据生产实践,罐体的生产瓶颈应在卷板前的平板自动焊工序,因为其他工序可以通过增加人员、工艺装备和工作场地来提高产量,以下以该工序为依据计算产量。
  1)确定单段最大筒体尺寸。结合法规要求和这些年市场需求,单段罐体尺寸9500×2480×2000(长×寬×高)、应算是很大的尺寸了,此宽高截面所能包纳的最大椭圆周长为7057mm。
  2)确定单段筒体焊缝数量。若筒体拼板按1200宽板材计算,则需6块板材拼接,那么拼板对接焊缝总数量为5条,每条焊缝长9.5m。
  3)确定平板焊接时间。平板自动焊按6mm/s的焊接速度计算,一条9.5m长的焊缝需用时约27分钟,加之拼板及定位时间,一条焊缝约需35~40分钟,5条焊缝则需耗时175~200分钟、即2.9~3.3小时,这里按3小时取整数。
  同理,可计算出6m线制作一块拼板需耗时2.2小时。
  4)确定罐体制作数量。由于半挂罐体数量偏少,我们暂起不予计算。那么,依据上述数据计算,9.5m线单班可制作拼板2.67块,6.5m线单班可制作拼板3.64块。   如每年按300天计算,则9.5m线年单班可制作出罐体800台,6.5m线年单班可制作出罐体1090台,两线单班共计可生产单段罐体1890台。
  因此,按各类罐车所占比例(包括半挂罐车、8×4、6×4、4×2车型罐车),可估算出两线全年单班能生产罐车1500辆以上。
  2 罐体涂装车间
  2.1 车间任务
  车间面积5520m2(=60m×92m)
  涂装车间主要承担罐体的前处理、喷底漆和面漆工作。
  2.2 规划设计原则
  1)由于受公司场地限制,本次涂装车间将以简易钢棚的形式进行建设,车间场地选址在厂区最东端(紧靠铁路),此处远离生产区和居民住宅区,不影响他人的生产和生活;
  2)涂装车间做成简易钢棚的形式,与随州市大多数专用车厂涂装车间相同,这样可以节省投资,并能加快工程建设进度;
  3)涂装车间的选址,结合了本公司的总体建设规划,如若公司如期启动工厂三期建设,那么我们将会建起正规的涂装中心,现在建成的简易钢棚则作为过渡之用,钢棚最终可作为仓库或其他用,不会造成浪费;
  4)罐体涂装质量不低于随州市平均水平。
  2.3 罐体涂装流程
  焊装车间运出罐体→涂装车间罐体人工除锈、除油→擦净→罐体喷底漆(自干)→总装车间装罐体→涂装车间(整车)刮离子→离子打磨→遮敝→喷面漆(自干)→贴条(字)→喷涂彩色装饰条(字)→自干→检查
  2.4 工作场地及设备
  涂装工作场地为一块60m×92m水泥地块,在其上建一排简易钢棚,钢棚分15个单间,每一个单间尺寸为6m×16m、可停靠一辆车做油漆,此布置基本可满足罐车的生产。具体详见规划图。
  3 罐体总装车间
  3.1 车间任务
  车间面积3937.5m2(=187.5m×21m)
  总装车间主要承担罐车底盘的改制、罐体的装配、管道安装、罐体附件安装焊接,同时还承担罐体及其他上装零部件的贮存。
  3.2 规划设计原则
  1)充分调研随州市场,在不降低车辆质量的情况下,尽量靠齐随州普遍通行的车辆装配方式;
  2)装配布置形势。根据产量规划,总装车间不设计生产流水线的形式装配车辆,而采用定点装车的方式,即所有装配工作都在一个车位内完成,减少占地,减少设备、设施的投入;
  3)装配方式。在控制成本,保证产量、质量的前提下,合理安排现场零件的配做比例,减少制造过程资源的投入;
  4)设备投入。尽量选用通用设备,合理控制专用设备、专用工装的投入。
  5)留发展余地,应考虑无障碍地改建装配线,以应对今后产量的大增。留适当空间,为以后增设排烟、排尘设备做准备,以改善人工作业环境。
  3.3 罐车装配流程
  排气管改装→取力器安装→油泵安装→管路配制→罐体安装→管厢安装→管路配装→气密性检查→悬挂、车轴安装(半挂)→轮胎安装(半挂)→电器安装→附件安装→制动系统安装(半挂)→泵油系统检查→检验→外饰涂装
  4 罐体检测
  工作任务:
  1)对罐车(上装)零部件进行试验、检测;
  2)对罐体的制造过程进行质量控制;
  3)对成品罐体进行试验、检测;
  4)对罐式整车进行检验、测试。
  5 結语
  罐式车生产是专用汽车制造中一个重要产品,集机械加工、焊装、涂装、总装等工艺,制造工艺极其复杂。因此,科学地进行罐式车生产工艺规划工作,使其产品在开发和生产中发挥重要作用,对推进整个项目有序运行至关重要。
  参考文献:
  [1]王柏英.谈谈专用汽车实现专业化生产的途径[J].专用汽车,1987(1).
  [2]安海江,季宝全,汪海滨.罐体专用汽车焊装夹具设计的基本特点[J].重型汽车,2008(3).
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