Маслак Р.М.
СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ *
Аннотация:
в статье рассмотрен способ склеивания деталей для дверной коробки из плитного древесного материала МДФ на гидравлическом прессе с использованием системы позиционирования. Дана оценка экономической эффективности такому способу оптимизации.
Ключевые слова:
межкомнатные двери, дверная коробка, позиционирование, гидравлический пресс, склеивание, МДФ
В современной деревообрабатывающей промышленности часто для склеивания заготовок применяют гидравлический пресс [1, с.75]. Это оборудование обладает хорошей производительностью, надежностью, простотой эксплуатации, а также универсальностью. Для позиционирования небольших заготовок в прессе, применяют приспособления разных форм.В данной статье рассмотрим разные способы производства деталей для дверной коробки, путем холодного склеивания (без нагрева) заготовок из древесных плит МДФ толщиной 8мм и 16мм в гидравлическом прессе. Для увеличения производительности применяется пресс, имеющий несколько этажей. Оптимальное количество этажей рассчитывается с учетом максимальной загрузки пресса. Режимы склеивания зависят от технических характеристик клея. Также нужно учитывать время на вспомогательные операции:- время формирования пакета заготовок,- время разгрузки и загрузки пресса,- время на дополнительные и подготовительные операции,- количество рабочих на участке склеивания.По типу позиционирования можно выделить три способа склеивания деталей для дверной коробки в гидравлическом прессе:Склеивание щитов. Позиционирование осуществляется ручным способом – совмещением углов щитов, рисунок 1.Рисунок 1. Схема склеивания щитов.Склеивание цельной основы и реек, рисунок 2. Позиционирование осуществляется с помощью «торцевых» систем позиционирования (далее – СП).Рисунок 2. Варианты позиции узких заготовок при склеивании их с цельной основой.Склеивание «сдвоенных» заготовок, рисунок 3, осуществляется с помощью СП, обеспечивающих точную фиксацию заготовок.Рисунок 3. Схема позиции «сдвоенных» заготовок.В вопросе о бережливом производстве на передний план выходит задача рационального использования материалов. Первый способ, введу расточительного использования материалов, является не приемлемым в производстве деталей для дверной коробки.Второй способ является более рациональным. Для объективной оценки эффективности этого способа разберемся в его особенностях в условиях нашего производства. Организация рабочего участка склеивания показана на рисунке 4. Для нанесения клея на заготовку используется клеенаносящий станок вальцового типа (поз. 1). Пакет заготовок формируется на столе (поз. 2). После чего набранный пакет перемещается на этажерку (поз. 3) для загрузки в четырехэтажный пресс (поз. 4). Возле пресса предусматривают подстопное место (поз. 5) для выгрузки и хранения склеенных заготовок. На рабочем участке достаточно двух рабочих.Рисунок 4. Организация рабочего участка склеивания вторым способом.Во втором способе используются «торцевые» СП (поз. 1), рисунок 5. Каждая «торцевая» СП состоит из нижней части (поз. 2), образующей угловой упор (кондуктор базируется путем прижатия упора к углу заготовки – основания). И верхней части, представляющей собой чередующиеся направляющие пазы (поз. 3), в которые укладываются рейки (поз. 4) с нанесенным клеем и прижимаются к основе. После того, как пакет сформирован, кондукторы аккуратно снимаются.Рисунок 5. Схема склеивания заготовок с помощью «торцевой» СП.У второго способа имеются недостатки. Вероятность смещения заготовок (реек) в центральной части, рисунок 6, так как позиционирование заготовок осуществляется только на их торцах. Для уменьшения смещения лучше использовать «сдвоенные» заготовки как показано во втором варианте на рисунке 2.Рисунок 6. Пример смещения заготовки в центральной части.Смещение реек относительно основания может возникнуть между этапом позиционирования и прессованием. Смещение по длине или ширине может произойти в момент снятия СП или при перемещении пакета, из-за человеческого фактора (случайное касание рукой, резкое движение, удар). Кроме этого, смещение возможно в момент сжатия в прессе, так как при подъеме, плиты пресса могут смещаться в сторону.Существенным недостатком второго способа является сложная форма щита после склеивания, рисунок 2. Во время группового продольного раскроя каждый раз необходимо позиционировать заготовку по краю приклеенной рейки (притвора) с двух торцов. Данный способ предполагает дополнительные движения рабочих, соответственно увеличивается расход времени на операцию продольного раскроя. Как следствие производительность снижается, а себестоимость изделия увеличивается.Третий способ склеивания является самым экономичным из перечисленных, так как позиционирование более точное, а значит, припуск на механическую обработку будет меньше. Организация рабочего участка склеивания третьим способом показана на рисунке 7.Рисунок 7. Организация рабочего участка склеивания с использованием точных СП.Рабочий участок организуется так же, как для второго способа склеивания. Отличие состоит в том, что необходимо предусмотреть стол для разгрузки СП и склеенной заготовки, и на рабочем участке нужно четыре работника. Увеличение числа работников обусловлено большим количеством заготовок и малым временем открытой выдержки. Для клея ПВА нанесенного на поверхность МДФ время открытой выдержки составляет 3-5 мин, в зависимости от марки клея и условий склеивания (температура, влажность…). Аналогично второму способу, для нанесения клея используется клеенаносящий станок вальцового типа (поз. 1). Заготовка укладывается в СП (поз. 2) на столе (поз. 3). После чего СП с заготовкой перемещается на этажерку (поз. 4) для загрузки в пресс (поз. 5). Далее заготовки выдерживаются под давлением необходимое время. После открывания пресса двое рабочих с одной стороны достают и укладывают на стол (поз. 6) СП со склеенной заготовкой, а двое рабочих, с другой стороны, загружают в пресс следующую партию. После сжимания следующей партии, рабочие по очереди извлекают склеенную заготовку из СП, укладывают ее на подстопное место (поз. 7). А СП перемещают к началу цикла – на стол (поз 3). Далее процесс повторяется. После технологической выдержки «сдвоенные» заготовки распиливаются вдоль пополам. Благодаря своим небольшим габаритам, раскрой возможно делать на станках проходного типа (круглопильный станок с механической подачей или четырехсторонний станок).Рисунок 8. Система позиционирования для склеивания деталей дверной коробки.В третьем способе используются СП, обеспечивающих точную фиксацию заготовок с краев и в центральной части, рисунок 8. Для изготовления основания (поз. 1) СП применили ламинированную фанера толщиной 18 мм. Данный материал обладает достаточной прочностью, подходит для поставленной задачи. На СП имеются две зоны позиционирования заготовок. В нижней зоне установлены металлические ограничители (поз. 2) высотой 6 мм. Во время склеивания в нижней зоне СП укладывается заготовка размерами 8х75х2070 мм (поз. 3). Сторона с нанесенным клеем располагается сверху. В верхней зоне позиционируется заготовка размерами 16х148х2070 мм (поз. 4). Ограничители верхней зоны (поз. 5) выполнены из такой же фанеры, как и основание. Торцевое позиционирование заготовок происходит путем прижатия их к упору (поз. 6). Торцевой упор тоже выполнен из фанеры, но дополнительно покрыт тонкой листовой оцинкованной сталью, для защиты фанеры от попадания излишек клея в процессе прессования. В процессе эксплуатации излишки клея могут попадать и накапливаться на ограничителях нижней зоны (поз. 3) и на торцевом упоре (поз. 6). Поэтому в ходе работы нужно следить за «контактными» местами и периодически чистить их от клея.Основным показателем эффективности использования способа точного позиционирования является величина общего (суммарного) припуска на механическую обработку. Третий способ формирования профиля изделия путем склеивания «сдвоенных» заготовок (основы и притвора) по точности аналогичен способу формирования бруса для дверной коробки на линии склеивания. Способы расчета общего припуска в зависимости от способа склеивания, а также положительный экономический эффект в зависимости от величины припуска, мы рассматривали в прошлой статье [2, с.723-733].Использование системы точного позиционирования было проверено на практике на нашем производстве. Конструкция СП получилась надежной, приспособления сохранили свои технические характеристики спустя 10 лет активной эксплуатации.Фактически установленные основные положительные эффекты описанной оптимизации производства:- удалось сохранить производительность на участке склеивания, несмотря на усложнившийся процесс, увеличилась производительность на участке раскроя склеенных заготовок на 40%,- уменьшение расхода плитного материала МДФ на 4,6 % за счет уменьшения припусков на механическую обработку,- уменьшение расхода клея на 7,7 % за счет уменьшения размера заготовок, на которые наносится клей,- уменьшение количества отходов, возникающих при фрезеровании заготовок,- уменьшение количества бракованных заготовок с 5% до 0,05%,- снизился износ режущего инструмента на четырехстороннем продольно-фрезерном станке.Недостаток такого способа склеивания – это увеличение числа рабочих (с двух до четырех человек) на участке склеивания, соответственно увеличение расходов на оплату труда на этом участке в два раза.Общая экономическая эффективность в условиях нашего производства выразилась в увеличении рентабельности изготовления деталей для дверной коробки на 8,4%.Рассмотренные способы позиционирования позволяют понять, что существуют рациональные подходы организации работ на участке склеивания сложных по форме заготовок, целью которых является применить методы бережливого производства на имеющемся оборудовании, обеспечивающих максимальную загрузку этого основного оборудования.
Номер журнала Вестник науки №5 (86) том 2
Ссылка для цитирования:
Маслак Р.М. СИСТЕМЫ ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ДЛЯ СКЛЕИВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ // Вестник науки №5 (86) том 2. С. 970 - 978. 2025 г. ISSN 2712-8849 // Электронный ресурс: https://www.вестник-науки.рф/article/22947 (дата обращения: 20.07.2025 г.)
Вестник науки © 2025. 16+