Планиране на лазерно рязане и заваряване на тръби за метални рамки

Въведение

Производството на метална рамка изисква повече от просто рязане на тръбите до правилната дължина и свързването им. Окончателната сглобка зависи от точността, с която е подготвена всяка тръба, от това как се съчетават свързващите секции и от последователността, с която заваръчният процес запазва необходимата геометрия.

За производители, работещи с правоъгълни рамки, конструкции за поддържащи елементи, мебелни каркаси и други тръбни метални компоненти, координацията на лазерното рязане и заваряване на тръби е важна част от производственото планиране.

Практична работна процедура трябва да започне с готовия чертеж на рамката. Чертежът определя общите размери, спецификациите на тръбите, положенията на връзките и изискванията за сглобяване. Тези подробности помагат да се определят операциите по рязане, проектирането на приспособленията и последователността на заваряването, преди да бъде избрано оборудването.

Като прегледат целия производствен процес, а не оценяват отделните машини поотделно, производителите могат да създадат по-подходяща работна процедура за производството на метални рамки.

1. Преглед на чертежа на рамката

Първата стъпка е да се разбере пълната конструкция на рамката. Техническият чертеж трябва да посочва общата дължина, ширина и височина, както и размерите и положенията на отделните тръбни секции.

Обърнете особено внимание на следните подробности:

• Общите размери на рамката и изискваните допуски.

• Профили на тръбните напречни сечения, включително кръгли, квадратни и правоъгълни.

• Положенията на връзките между хоризонталните и вертикалните елементи.

• Конструкциите на ъглите, клоновите връзки и поддържащите секции.

• Ориентиращи повърхности и точки за позициониране при сглобяването.

Връзката между отделните компоненти е особено важна. Две тръби може да имат правилни индивидуални дължини, но все пак да образуват неточна сглобка, ако позициите на тяхното съединяване не са последователни.

Определянето на ясни ориентиращи точки помага за координацията на рязането, позиционирането и заварката. То също улеснява сравняването на готовия рамков конструкция с първоначалния чертеж по време на инспекция.

2. Дефиниране на характеристики за рязане на тръби

След като рамковият чертеж е прегледан, всеки тръбен участък трябва да бъде преобразен в изискване за рязане.

За обработката на тръбни профили с различни геометрии на рязане може да се разгледа лазерна машина за рязане на тръби, в зависимост от избраната конфигурация на машината и спецификациите на материала.

Планът за рязане трябва да обхваща няколко важни характеристики.

Дължина на труба: Всеки участък трябва да бъде подготвен според посочените му окончателни размери. Дължинните разлики между съответстващи компоненти могат да повлияят върху симетрията на рамката и позиционирането при сглобяването.

Отвори и процепи: Някои конструкции на рамки изискват отвори за фастони, монтажни скоби, кабелни тръби или свързващи компоненти. Позициите им трябва да се отнасят до последователни краища на тръбите или до референтни точки от чертежа.

Изрязвания за връзки: Пресичанията на тръбите може да изискват специално оформени краища, за да съответстват на свързващия елемент. Геометрията на изрязването трябва да бъде прегледана според конструкцията на връзката и изискваното контактно състояние.

Подготовка на краищата: Правите, наклонените и оформените краища служат за различни цели при сглобяването. Избраният процес на рязане трябва да осигурява геометрията, необходима за следващата операция по подгонване.

Когато оценявате машина за лазерно пресичане на тубуси производителите трябва да предоставят представителни чертежи на тръбите, информация за материала и проби от рязане. Фактическият обхват на обработката, възможностите за рязане, точността и времето за един цикъл трябва да бъдат потвърдени спрямо избраната конфигурация на машината.

3. Проверка на съвместимостта преди заваряване

Само точността при рязането не гарантира задоволителна заварена рамка. Следващата стъпка е да се провери как се съчетават подготвените тръби.

Съвместимостта (fit-up) се отнася до позиционирането и контактното състояние на компонентите преди заваряване. Тя пряко влияе върху последователността на съединенията и способността да се запазят предвидените размери на рамката.

Три фактора заслужават особено внимание.

Междинен зазор между компонентите: Прекомерни или непоследователни зазори могат да повлияят върху формирането на заварката и качеството на съединението. Допустимото състояние зависи от материала, конструкцията на съединението и избрания заваръчен процес.

Подравняване: Свързващите тръби трябва да запазват предвидените ъгли и референтни позиции. Несъответствията могат да доведат до неравномерна геометрия на рамката или да изискват допълнителна корекция по време на сглобяването.

Контактно състояние: Подготвените повърхности трябва да съответстват на предвидената структура на съединението. Лошият контакт може да се дължи на неправилна геометрия на реза, вариации в материала или непоследователно позициониране.

Опитната сглобка с използване на действително изрязани компоненти е полезен начин за идентифициране на тези проблеми преди започване на производството. Измерванията и резултатите от подгонването трябва да се документират, за да могат изискванията за рязане и позициониране да се коригират едновременно.

4. Планиране на приспособления и достъп за заваряване

Подходящото заваръчно приспособление помага за поддържане на положението на компонентите по време на целия процес на свързване.

При производството на метални рамки приспособленията могат да включват основна опора, локационни блокове, позициониращи пинове, регулируеми ограничители и механични или пневматични стягащи устройства, в зависимост от конструкцията на рамката.

Приспособлението трябва да осигурява надеждни референтни точки за основните рамкови елементи. То също така трябва да предотвратява ненужно движение при позициониране и заваряване на компонентите.

Обаче силата на стягане е само един от аспектите за разглеждане. Приспособлението трябва също така да осигурява достатъчен достъп за операцията по заваряване.

Преди окончателното утвърждаване на проекта прегледайте:

• Дали всички компоненти могат да бъдат заредени в правилната последователност.

• Дали местоположенията на точките съответстват на референтните означения в чертежа.

• Дали стиските пречат на предвидените места за заваряване.

• Дали заваръчната глава може да достигне до необходимите съединения.

• Дали завършеният каркас може да бъде изваден, без да се повреди неговата конструкция.

За каркаси с множество напречни греди или пресичащи се тръби при проектирането на приспособлението трябва да се вземе предвид последователността на заваряването. Приспособление, което работи добре за първоначалното позициониране, може да стане трудно за използване, ако по-късните съединения са блокирани от вече монтирани компоненти.

5. Потвърждаване на процеса на заваряване

След като рязането и подготвянето за сглобяване са потвърдени, процесът на заваряване може да бъде избран според действителния материал и изискванията към съединенията.

Лазерно машина за заваряване заваряването е един от вариантите за свързване на съвместими метални компоненти. Неговата приложимост трябва да се оценява чрез практически изпитания, а не да се приема само въз основа на материала на каркаса.

Важни фактори включват типа материал, дебелината на стената на тръбата, геометрията на съединението, състоянието на повърхността и изискванията към външния вид на заварката.

Процесът на заваряване трябва да бъде тестван върху репрезентативни проби преди производството. Тези изпитания помагат за оценка на формирането на съединенията, изискванията за проникване, външния вид на повърхността и възможната деформация.

За рамките с множество точки на свързване производителите също трябва да вземат предвид последователността на заваряването. Редът, в който се извършват съединенията, може да повлияе върху разпределението на топлината и движението на сглобената конструкция.

Подходящ лазерна заваръчна машина следователно трябва да се оценява заедно с действителните проби от рамката, подредбата на стегите и изискванията за заваряване.

Конфигурацията на машината, мощното на лазера, приложимият обхват от материали и производителността при обработка трябва да бъдат потвърдени чрез технически преглед и тестване на проби.

6. Инспекция на цялата рамка

Инспекцията трябва да обхваща цялата заварена рамка, а не само отделните операции по рязане и заваряване.

Първата проверка е общата геометрия. Измерете крайната дължина, ширина и височина спрямо чертежа. За правоъгълни конструкции сравнението на двете диагонали е практически метод за установяване на евентуални отклонения от правилния ъгъл.

Други точки за инспекция включват:

• Позиции на съединенията: Потвърдете, че заварените съединения съответстват на предвидените им местоположения.

• Подравняване на рамката: Проверете дали основните елементи остават прави и коректно позиционирани.

• Деформация: Търсете деформации, усуквания или промени в геометрията на рамката след заваряване.

• Състояние на заварките: Изследвайте външния вид и непрекъснатостта на съединенията според изискваните критерии за приемане.

• Съвместимост при сглобяване: Потвърдете, че монтажните точки и свързващите секции са съвместими с предвидените за тях компоненти.

Резултатите от инспекцията трябва да се сравняват със зададените в чертежа допуски и изисквания към продукта. Ако се установят отклонения, причината трябва да се проследи до рязането, подготвителното сглобяване, позиционирането във фиксиращото приспособление или последователността на заваряването.

Този подход помага на производителите да установят действителния източник на вариация, вместо да разчитат на многократни ръчни корекции.

7. Записване на целия работен процес

Стабилен производствен процес изисква последователна информация на всеки етап.

Производителите трябва да създадат основен запис на работния процес, обхващащ подготовката на материала, рязането на тръби, прехвърлянето на компонентите, позиционирането при сглобяване, настройката на фиксиращото приспособление, заваряването и окончателната инспекция.

Полезни записи включват спецификациите на тръбите, програмите за рязане, идентификацията на компонентите, препратките към фиксиращото приспособление, параметрите на заваряването и резултатите от инспекцията.

При серийно производство тези записи помагат на операторите да възпроизведат същата последователност от обработка и да установят промените при въвеждането на нов дизайн на рамка.

Работата с материали също трябва да бъде включена в процеса на планиране. Отрязаните тръби трябва да се идентифицират и подредят според местата им за монтаж, за да се намалят грешките при сортиране и излишната работа с тях.

При оценка на пълно производствено решение производителите трябва да вземат предвид начина, по който оборудването за рязане и заваряване се свързва с околните работни места. Материалният поток, наличното подово пространство, начинът на натоварване и отстраняването на готовите изделия могат да повлияят върху практическата ефективност на производствената линия.

Заключение

Успешното производство на метални рамки зависи от координацията между рязането на тръби, подготовката на възлите, подготвителната сглобка, позиционирането във фиксиращи приспособления, заваряването и крайната инспекция.

Машината, която работи добре при отделна операция, не гарантира автоматично последователно качество на готовата рамка. Целият работен процес трябва да бъде проверен чрез представителни чертежи, реални материали и сглобени пробни образци.

Преди да изберат оборудване, производителите трябва да подготвят чертежите на рамките и да определят необходимите размери, конструкции на съединенията и производствените цели. Тези подробности осигуряват практически основа за оценка на подходящата конфигурация за рязане и заваряване.

Ако планирате нов проект за производство на метални рамки или модернизация на съществуващ процес, свържете се с Jinchun с вашите чертежи на рамките, спецификации на материала, размери на тръбите и целевите производствени изисквания. Екипът ни може да прегледа вашето приложение и да обсъди подходящи конфигурации на оборудването и производствени решения.