研制HS型放熱焊模具固定工具課件

1、研制HS型放熱焊模具的固定工具電儀工程公司縱貫線QC小組研制HS型放熱焊模具的固定工具 陽江核電廠址三面環(huán)山，一面臨海。選址區(qū)域大部分為巖石層，土壤電阻率較高，常年鹽堿潮濕，接地系統施工面臨嚴峻考驗。 HS型放熱焊施工方法較為特殊，現場施工環(huán)境復雜，施工難度和危險性較大。前言小組概況名詞解釋 HS型放熱焊接是銅絞線與扁鐵或扁鋼之間的放熱焊接。扁鐵或扁鋼預留在水泥柱上，且與水泥柱內的防雷接地鋼筋相連。此放熱焊的作用是將雷擊電流導入接地網。其中放熱焊劑化學反應方程式為： 3CuO +2 Al = 3Cu + Al2O3二、選擇背景選擇背景預留扁鋼水泥柱HS型接頭銅絞線什么是HS型放熱焊？選擇背景

2、HS型放熱焊傳統施工方式，需要人員固定模具，模具固定穩(wěn)固性差，且施工環(huán)境復雜，焊接質量難以保證。在1、2號機組及BOP廠房HS型放熱焊接中，一次驗收合格率僅為82%，效率較低。傳統施工方式存在的問題1焊接模具焊接時需人員固定 陽江核電1、2號機組及BOP廠房HS型放熱焊接現狀調查焊接頭總量合格數一次驗收不合格數合格率1291062382%選擇背景 放熱焊接會釋放出大量的熱量并且火花飛濺，無模具的固定工具，風險高，易出現意外傷害，非常不安全。傳統施工方式存在的問題2確定提出課題為：課題確定研制HS型放熱焊模具的固定工具設定目標設定目標 使用此固定工具后，能極大的提高HS放熱焊施工的安全性，并且放

3、熱焊接頭的一次驗收合格率由活動前的82%提高到活動后的95%。活動前活動后目標設定可行性分析可行性分析 本小組成員在日常工作中善于思考，積極專研便于施工的工器具，積累了豐富的工器具研制經驗，成功研制出了快速成型壓牌器、防二次污染方便漆桶等工具，取得了良好的實踐效果。 在現場其他放熱焊接中，如WE型、WT型、WX型，接頭焊接一次驗收合格率皆為95%左右。 因此，我們制定的目標HS型放熱焊接頭一次驗收合格率由活動前的82%提高到活動后的95%是完全可行的?？尚行苑治鯵N工具設計可行方案提出方案討論方案確定圖紙繪制工具制作材料準備合格部件制作部件驗收工具組裝工具試用合格現場應用YNYN制作流程工具設

4、計工具制作四、提出方案并確定最佳方案1、擬定制作流程 圍繞研制HS型放熱焊模具的固定工具需達成的目標，小組運用頭腦風暴法，廣開思路，提出設想初步確定兩個方案：抱箍型和支架型。抱箍型支架型提出設想 抱箍型：穩(wěn)定性好支架型：穩(wěn)定性好，可滿足現場的施工要求抱箍型：大部分水泥柱長*寬為1.8m*1.1m，需使用材料約6米，經濟性較差。支架型：需使用材料約5米，經濟性較好。抱箍型：施工不受地面環(huán)境影響，受限于于水泥柱尺寸大小，有很大的局限性，且固定時對水泥柱有損傷支架型：現場環(huán)境對施工稍有影響，但對水泥柱無損傷抱箍型：可根據焊點位置平滑移動，但施工時需多人配合，較為不便支架型：可根據焊點位置調整支架的高

5、度，十分方便抱箍型：將模具固定工具直接固定在水泥柱上，制作簡單支架型：模具固定工具貼近水泥柱固定于地面，制作簡單抱箍型：工具較大，攜帶不方便支架型：工具較小，攜帶方便方案對比靈活性原理經濟性適用性便攜性穩(wěn)定性小組成員從原理、適用性等六大方面進行分析 綜合考慮兩種方案的經濟性、實用性、便攜性、穩(wěn)定性、靈活性等、最終選用支架型方案來研制HS型放熱焊模具的固定工具。 對支架型方案進行深入討論、分析，運用親和圖進行整理。穩(wěn)定性良好，結實輕便有調節(jié)機構，能靈活移動材料耐高溫，耐腐蝕攜帶、使用方便穩(wěn)定性好，安全可靠材料結實耐用，不易變形材料耐高溫，耐腐蝕能可靠固定模具可對模具進行微調結實、耐用方案提出HS

6、型放熱焊模具的固定工具支架部分框架部分底座部分作業(yè)平臺部分熔接作業(yè)平臺模具調節(jié)部分熔接作業(yè)平臺結構不可調節(jié)式.可調節(jié)式1、熔接作業(yè)平臺結構對設計方案的提出進行分析論證分析論證固定效果操作性適用性長期使用對模具的固定效果會變差因無法左右調節(jié)，施工時操作性差現場施工環(huán)境復雜，不可調節(jié)式平臺適用性差不可調節(jié)式：分析論證制作方式固定效果操作性適用性平臺不僅需要滿足模具固定需要，還要有調節(jié)功能因為可調節(jié)，長期使用固定效果好左右可調節(jié)，施工時工具更容易操作可調節(jié)式：分析論證固定效果制作方式操作性適用性可調節(jié)式分析論證2、作業(yè)平臺調節(jié)樣式的選擇作業(yè)平臺調節(jié)方式插銷式螺栓式分析論證制作方式制作調節(jié)插銷，通過調

7、節(jié)插銷在小孔上的深度來實現調節(jié)緊固目的，緊固模具后，旋轉90度，插銷制作較麻煩在小孔外焊接一個螺絲帽，在內擋板上焊接一截圓鋼，螺桿穿于圓鋼，焊接一個墊片與擋板固定，制作較簡單 穩(wěn)定性穩(wěn)定性較好，但是對插銷的制作要求較高 可以根據模具尺寸微調，穩(wěn)定性好 操作性通過前后移動插銷調節(jié)固定模具，操作簡便，但只能調節(jié)到插銷制定的刻度，無法微調通過旋轉螺桿調節(jié)固定模具，操作簡便，且可通過緊固松動螺栓微調固定模具 結論 通過上述分析，我們選擇了調節(jié)精度高，牢固性好，操作簡便的螺栓式工作平臺尺寸 經過測量，模具尺寸為長*寬*高=84*84*216，M12的螺栓長度為60mm，為使模具有充分的調整空間，方便使用

8、，最終確定工作平臺尺寸為長度：110mm，寬度：150mm，高度：120mm。分析論證可拆卸，便于攜帶穩(wěn)定性好需大量開孔，耗費施工較多，經濟性差操作簡單，調節(jié)精度不高，適用性差適用性經濟性 穩(wěn)定性便攜性 通過檔位的改變調節(jié)橫架高度，實現平臺的高度調節(jié)，檔位式可以實現對多種高度的焊點進行焊接。構思詳述檔位式4、框架結構分析論證可拆卸，便于攜帶穩(wěn)定性好制作簡單，人工投入較少，經濟性好操作簡單，調節(jié)精度高，適用性好適用性經濟性 穩(wěn)定性便攜性 通過漸漸地改變橫架的高度來調節(jié)平臺的高度，滑移式可實現對任意焊點的高度進行調節(jié)，能實現對高度的微調。構思詳述滑移式分析論證綜合考慮兩種方案的經濟性、適用性、等方

9、面，小組決定選用滑移式方案分析論證5、支架材料選擇支架材料選擇C型鋼角鋼槽鋼制作方式 材料加工比較簡單 材料加工比較簡單 材料加工比較簡單加工難度 材料自帶導軌加工，較簡單 材料無導軌加工，制作復雜材料自帶導軌加工，較簡單 重量 42*42 4Kg/米 40*4 2.4Kg/米 5號 5.4Kg/米 經濟性 4Kg/米*2元/Kg=8元/米 經濟性一般2.4Kg/米*2元/Kg=4.8元/米 經濟性較好5.4Kg/米*2元/Kg=10.8元/米，經濟性較差 穩(wěn)定性不易彎曲變形，穩(wěn)定性好易彎曲變形，穩(wěn)定型差不易彎曲變形，穩(wěn)定性好 結論通過以上對比，我們選擇了經濟性好，穩(wěn)定性強，加工較簡單的C型鋼

10、 由于現場焊點高度不一致，對放熱焊模具固定工具的高度也提出了不同要求。為確定工具的具體尺寸，我們隨機抽查焊點50個，得到下表： 統計得出：焊點高度小于等于1.29米，為了滿足所有焊點的施工要求，我們最終確定框架高度為 1.35米，斜撐長度為1.7米。6、框架高度的確定分析論證焊點高度（米） 0.3-0.49 0.5-0.69 0.7-0.89 0.9-1.09 1.1-1.29數量（個） 1 2 14 21 12所占比例（%） 2 4 28 42 24并繪制出排列圖：五、確定最佳方案并編寫審批1、確定最佳方案：HS型放熱焊模具固定工具作業(yè)平臺為可調節(jié)式調節(jié)方式為螺栓式框架結構為龍門型+斜撐框架

11、固定方式為漸滑式支架材料為C型鋼確定方案框架部分底座部分模具調節(jié)部分熔接作業(yè)平臺框架部分底座部分熔接作業(yè)平臺模具調節(jié)部分確定方案2、方案的編寫及審批：方案選定后，小組安排專人對方案進行了整理，上報到項目部機械管理部、安全監(jiān)察部、工程技術部進行匯審，總工批準，準予實施。FOR USE編寫審批六、制定對策1、確定制作流程材料準備制作組件工具組合方案執(zhí)行工具試用現場崗前培訓推廣應用現場應用NY制定對策2、制定計劃表步驟對策 目標 措施 地點負責人 完成日期1材料準備C型鋼規(guī)格42*42*2.81、提交購買計劃單，按審批流程審核，交物 資公司訂購2、貨到后，驗收性能滿足情況。物資公司賈現利徐小封201

12、4-07-27槽鋼8號槽鋼碳鋼鋼板厚5mm材質為Q235角鋼型號40*4螺栓M12*30M12*60圓鋼直徑為32mm2制作工具組件角鋼圓鋼等下料偏差2mm畫好尺寸，下料后復查生產準備區(qū)趙龍海陳成新2014-07-30鉆孔偏差1mm制作不小于12的孔，鉆孔前打好標記支架焊接焊縫高度K=5焊接后檢查焊縫高度打磨防腐無焊渣，無銹斑防腐后檢查外表3工具組合支架放置牢固，無晃動現象將支架放在地面上，一邊用斜撐固定生產準備區(qū)趙龍海徐小封2014-08-01調整支架高度調整方便靈活合理運用漸滑式的可微調性，用螺栓固定模具固定穩(wěn)定使用固定板固定4 試用符合設計及現場施工環(huán)境的要求通過工具上的螺栓及活動部位，

13、使工具滿足現場施工的要求#5機施工現場賈現利陳成新2014-08-03制定對策七、對策實施1、材料準備C型鋼槽 鋼圓 鋼固定螺栓角 鋼碳鋼板材料要求到貨是否符合要求C型鋼 規(guī)格42*42*2.8規(guī)格42*42*2.8符合要求槽鋼8號槽鋼8號槽鋼符合要求碳鋼板厚5mm材質為Q235厚5mm材質為Q235符合要求角鋼型號為40*4，材質為Q235型號為40*4，材質為Q235符合要求螺栓M12*30，M12*60M12*30，M12*60符合要求圓鋼直徑為32mm直徑為32mm符合要求對策實施材料領取 材料切割材料防腐支架焊接2、制作工具組件經檢查，符合目標要求對策實施工作平臺組裝平臺、支架組裝

14、組裝完成 經檢查，符合目標要求3、工具組裝對策實施4、現場試用 我們可以看出，使用此工具后，無需人員固定放熱焊模具，極大的提高了施工的安全性，提高了焊接效率。成品接頭飽滿，形狀規(guī)則，具有金屬光澤。選自銳普PPT論壇zhanghn2003：/forum.php?mod=viewthread&tid=33370結果統計計算施工區(qū)域1、2號機組及BOP工程5號機組及BOP工程接頭工程量106個49個施焊次數129次51次施焊火花濺到手套次數24次0次合格率106/129=82.17%49/51=96.08%八、效果檢查1、目標值檢查 截止到2014年10月，現場使用這種新型固定工具共進行了49項工作

15、，在施工現場各處焊接頭的焊接質量統計如下： 接頭焊接成功率4951=96.08%95% 使用工具前火花濺到手套概率：24129=18.6% 使用工具后火花濺到手套概率：0 129=0% 由此可見，使用此HS型放熱焊模具的固定工具后，焊接頭一次驗收合格率達到96.08%，完成設定的95%的目標值，另外火花濺到手套概率由活動前的18.6%降低到活動后的0%，即在使用此工具的過程中無安全風險，極大地提高了施工的安全性。圓滿成功目標值檢查2、經濟效益模具固定工具目標值檢查1、2號機組及BOP工程5號機組及BOP工程是否采用固定工具未采用固定工具采用固定工具接頭數量（個）10649人工消耗（人工）216

16、焊藥消耗（袋）12951模具報廢（個）82 我們統計出了使用固定工具前后的的接頭數量、人工消耗、焊藥消耗、模具報廢的情況，并列表做對比，具體數量如下：經濟效益 采用工具前后，各項經濟效益計算如下：1、2號機及BOP工程費用：人工費用230元/人工*21個=4830元。焊藥280元/袋*129袋=36120元。模具損耗費用740元/個*8個=5920元?？傎M用為4830+36120+5920=46870元平均成功熔接一個接頭的費用為46870109=430元。5號機組及BOP費用：人工費用230元/人工*6個=1380元。焊藥280元/袋*51袋=14280元。模具費用740元/個*2個=148

17、0元?？傎M用為1380+14280+1480=17140元。平均成功熔接一個接頭的費用為17140元49=349.8元。采用工具后，每成功熔接一個接頭的費用節(jié)約：430-349.8=80.2元。采用新型固定工具后的49個接頭共節(jié)省費用49*80.2=3929.8元。經濟效益經濟效益平均成功熔接一個接頭的費用為430元活動后活動前平均成功熔接一個接頭的費用為349.8元在5號機組49個焊接頭的現場施工中，共節(jié)省費用3929.8元3929.8元經濟效益 在我公司承建的陽江核電#5常規(guī)島及BOP安裝工程中，廣泛應用了此HS型放熱焊模具固定工具。該工具的成功研制：極大的提高了施工過程中的安全性，保證了施工人員的安全；提高了接地線接頭焊接工作的工作效率和工藝質量；有效地減少了無固定工具時接頭焊接的不合格率；對本項目的完成起到的積極的推動作用。3、社會效益社會效益 將此套平臺的設計施工資料整理歸檔，將完善后的平臺設計圖紙及制作方法編入深埋接地放熱焊接工作程序中，將來公司會承建更多的深埋接地施工，那么我們的新型固定工具供公司施工項目使用，為公司的鉆石品質貢獻一份力量。九、鞏固措施鞏固措施小組成員掌握了模具固定工具的制作及使用方法，提高了接地線焊接的成功率及施工安全指數，積累了寶貴的施工經驗。小組成員掌握了模具固定工具