Как уменьшить количество сварных швов в трубчатом каркасе ещё до производства

 

Число сварных соединений во многом задается ещё при создании конструкции. Если каждый поворот, перемычка или стык оформлен как отдельная деталь, в технологическую цепочку добавляются раскрой, выставление элементов, прихватка, сварка и зачистка.

Ещё на этапе проектирования стоит предусмотреть пазы, шипы и гибочные надрезы. Лазерный труборез позволяет формировать их одновременно с раскроем, уменьшая количество деталей и сварных соединений.

Сократите количество самостоятельных деталей

Один из самых эффективных приемов – объединить несколько коротких элементов в одну более длинную заготовку, если её можно согнуть без потери геометрии и прочности. Вместо рамы из четырех отрезков иногда удается спроектировать единый контур из трубы с несколькими гибами и одним замыкающим соединением.

Для этого заранее оцените:

• Радиусы гибки и доступное оборудование;
• Минимальные прямые участки между гибами;
• Положение отверстий, пазов и торцевых резов;
• Возможность загрузки и базирования заготовки.

В результате уменьшается не только объём сварочных работ. Становится меньше деталей в сборке, сокращается число операций и снижается риск возникновения погрешностей.

Сделайте соединения самопозиционирующимися

Пазы, шипы, выступы и ответные вырезы помогают деталям занять нужное положение ещё до прихватки. Лазерная резка труб позволяет получать сложные контуры и стыковочные элементы за одну операцию.

При корректно назначенных допусках оператору проще выдерживать угол, взаимное расположение деталей и повторяемость узла. Самопозиционирующийся стык не всегда исключает сварной шов, зато может сократить длину шва и снизить зависимость от ручной подгонки.

Используйте гибочные надрезы, где это оправдано

Для некоторых рам прямоугольного или квадратного профиля можно предусмотреть локальные вырезы, позволяющие согнуть одну заготовку по заданной линии. После гибки остается закрыть или усилить ограниченный участок, вместо того чтобы сваривать два отдельных элемента.

Однако форму надреза нужно выбирать с учетом направления нагрузки, толщины стенки, марки материала, радиуса гиба и требований к жесткости. Для нагруженных узлов решение желательно подтверждать расчетом, а при необходимости – испытанием.

Не переносите лишнюю сварку из привычной технологии

Часто каркас проектируют под пилу и ручную сварку, используя лазерную резку лишь для ускорения процесса. Такой подход оставляет часть возможностей оборудования невостребованной. Полезнее пересмотреть сами стыки. В одних местах можно применить фигурное сопряжение, в других – объединить детали или подготовить кромку уже при раскрое.

Особенно заметен эффект на повторяющихся узлах. Если в серийном изделии один шов можно исключить благодаря новой геометрии детали, экономия повторится на каждом каркасе.

Чек-лист перед выпуском чертежей:

1. Можно ли объединить две или несколько деталей в одну заготовку?
2. Можно ли заменить сварной угол гибом?
3. Нужны ли пазы или шипы для самобазирования?
4. Можно ли подготовить отверстия, вырезы и кромки одновременно с раскроем?
5. Доступны ли инструменты и оснастка для заданных гибов?
6. Не ухудшит ли изменения прочность, ремонтопригодность или покрытие?

Количество сварки в трубчатом каркасе часто удается уменьшить ещё до передачи чертежей в цех. Если конструктор заранее учитывает возможности лазерного раскроя, гибки и самопозиционирующихся стыков, в производство попадает меньше отдельных деталей. Главное, чтобы технологическое упрощение не снижало требуемую прочность и надежность изделия.