厚板沉孔开制方法的创新-PPT

1、厚板沉孔开制方法创新厚板沉孔开制方法创新 目录目录1.现状概述 7.对策实施2.小组概况 8.效果检查3.课题选择 9.成果巩固4.目标设定 10.总结及展望5.提出方案6.对策制定 v一、现状概述一、现状概述根据混凝土结构工程施工质量验收规范（GB 50204-2002（2011版）及钢筋混凝土结构预埋件国家建筑标准图集（04G362）5.2条规定：为保证锚筋和锚板之间连接的可靠性，当锚筋直径大于20mm时，宜采用穿孔塞焊。随着钢结构市场的快速发展，应用于各工程的钢结构板厚越来越大。常规薄板沉孔开制方法难以在板厚为50mm以上的情况下达到预期目标要求。 v二、小组概况二、小组概况小组名称课题

2、名称厚板沉孔开制方法创新课题类型创新型注册号小组人数8人成立时间2016年02月10日小组活动时间2016年02月16日-2016年04月20日活动次数16次制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年2月20日序号姓名性别年龄文化程度职 务职称职 责小组分工受QC教育时间出勤率1周琦男41大学本科质量总监高级工程师组长全面负责32h100%2刘光旭男44中专质检部副经理工程师组员组织策划32h100%3张才忠男31大学本科质检部副经理工程师组员组织实施32h100%4赖腾飞男31大学本科工艺部经理工程师组员工艺指导32h100%5冉瑞恒男26大学本科质检员助理工程师组员数据采集、总结32h100%6

3、柳 兵男31大专工艺员助理工程师组员工艺指导32h100%7陈海雷男39大专车间主任助理工程师组员生产协调32h100%8顾文龙男26高中班组长技术员组员下料执行32h100%小组成员介绍小组成员介绍制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年2月20日v三、课题选择三、课题选择质量要求高成本投入大操作难度大质量要求高质量要求高 沉孔开制质量将严重制约着塞焊的质量； 塞焊质量将严重制约锚杆与锚板的连接质量；操作难度大操作难度大 现有套钻及手工割制方法无法满足加工要求；切割面无法形成严格的45锥形且极度不平整；成本投入大成本投入大制孔质量差造成返修成本投入大；加工效率低下，不能满足工期要求，影响声誉；厚

4、板沉孔开制现状：厚板沉孔开制现状：操作难度大：操作难度大：缺少有效可行的厚板沉孔开制工艺对现场作业的指导；操作随意性大，对工人技能水平要求高；切割后极易出现孔呈椭圆形，孔不圆及切割面极度不平整现象；切割后很难保证45锥形孔面且极易损伤母材；切割过程中液态熔渣极易对人体造成伤害；成本投入大：成本投入大：试验证明：手工切割一个M40沉孔需耗时30分钟，切割一个M28沉孔需耗时20分钟；一次切割成功率小、返修量大；人力、物力投入大；加工效率低下，严重制约工程履约，影响公司声誉；质量要求高：质量要求高：国家提出“中国制造2025”、“供给侧改革”强烈鼓励我们通过改革创新充分利用科技手段提升质量；中建钢

5、构面临“转型升级”关键阶段，要求我们迎头赶上、助推公司顺利转型以创造更大效益；公司承接的工程均具有“高、大、精、尖、特、重”的特点，要求我们精益求精，确保工程完美履约，赢得社会各界一致认可；超厚板及工程难点为业主、监理、总包高度关注的重点；课题确定：课题确定：综上所述：QC小组将“厚板沉孔开制方法创新厚板沉孔开制方法创新”作为本小组研究课题。v四、设定目标四、设定目标设定目标：设定目标： 根据GB 50204-2002（2011版）混凝土结构工程施工质量验收规范及相关文献要求，结合实际加工需要，研制出一种既方便实际操作又能满足质量及工期要求的厚板沉孔开制方法。目标值设定：目标值设定： 质量要求

6、：45mm及大于45mm厚板沉孔一次切割合格率99.8%（切割面平整、孔位偏差2mm、锥形孔面45、孔任一方向直径最大相差1mm、切割马牙不得大于2mm）。 切割效率：M40沉孔的切割时间控制在4分钟之内（含施工准备和切割后的处理）。 稳定性：方法简易具备可操作性，人为因素对实际加工影响小。v四、设定目标四、设定目标目标可行性分析：目标可行性分析： 本QC小组成员在公司具有较强的研发能力、设备改造能力、丰富的加工经验及理论基础； 现有设备能够满足本课题需要，只需通过适当改造便可达到目标； 公司现有常规下料作业工艺方法能够为本课题提供基本理论基础； 公司具备机械加工车床，为设备改造精准度奠定了夯

7、实的基础； 本课题得到公司各级领导及相关部门的一致认可及积极配合；v五、提出方案五、提出方案 2016年2月20日-2月25日期间，QC小组成员根据相关规范要求及实际焊接需要，结合目前现有条件，通过“头脑风暴法”集思广益对大厚度板沉孔开孔方案展开激烈讨论。将传统切割方法与自动化切割方法加以归类、汇总共提出以下三种沉孔加工方案：方案序号方案名称基本描述1手工割制法人工控制手把割枪割制2直板定位自动旋转切割法通过直板确定半自动切割机切割轨迹3模具定位自动旋转切割法通过制作特定模具确定半自动切割机切割轨迹制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年2月26日 方案一：传统手工割制法方案一：传统手工割制法 协

8、调公司操作能力极强的技工手工切割，凭多年的切割经验，合理控制火焰温度及焰枪倾角，沿划定的路线进行切割，切割完成之后补焊打磨，得到合格的沉孔；手 工 割 制 实 景 图 方案二：方案二：直板定位自动旋转切割法直板定位自动旋转切割法 在厚板上铺设一块辅助板，辅助板上开一个300mm的大孔，大孔中心与预开沉孔中心重合，沿大孔直径焊接一块6*30mm的直板，在直板上与两孔中心重合处钻一个直径8mm的小孔，将半自动切割机摇杆插入小孔中，调整切割焰枪倾斜角度（45）和火焰温度，使切割机沿小孔中心做圆周运动，移除辅助板，将直板覆盖处部分采用手工切割，得到完整沉孔，之后补焊打磨得到合格的喇叭孔；直板定位自动旋

9、转 切割示 意 图制图人：柳兵 制表日期：2016年2月26日 方案三：方案三：模具定位自动旋转切割法模具定位自动旋转切割法 制作一个小端面直径与沉孔小径尺寸相同的定位模具，并在模具中心开一个直径8mm的定位孔，将定位模具插入预开的通孔中，将半自动切割机摇杆插入小孔中，调整切割喷嘴倾斜角度和火焰温度，使切割机沿小孔中心做圆周运动，得到完整沉孔；模具定位自动旋转 切割示 意 图制图人：柳兵 制表日期：2016年2月26日u方案优缺点分析方案优缺点分析 QC小组成员针对3种沉孔切割方法，从操作简易性、实用性、成本投入、切割稳定性、切割效率、切割质量、执行难易程度方面进行了分析，具体见下表：方案序号

10、方案名称主要步骤综合分析优点缺点1手工切割法技术娴熟的操作者手持手把割枪，控制焰枪倾斜角度及切割速度进行切割无需架设平台，无需改造设备，节省物力所有沉孔均需手动切割，工作量大；切割效率低下，无法保证项目履约；无法保证沉孔锥形切割面质量，后续返修量大且影响塞焊质量。序号方案名称主要步骤综合分析优点缺点2直板定位自动旋转切割法使切割机绕直板中心孔作匀速圆周运动，调节好焰枪倾斜角度及切割机运动速度，实现大厚板沉孔切割切割机运动轨迹较易控制，操作相对简单，成本较低、切割稳定、切割效率高直板中心孔与沉孔中心易产生错位，切割后沉孔易出现错位；直板覆盖处无法切割，需要后续手工切割，会产生手工切割同样的缺点3

11、模具定位自动旋转切割法在预开的通孔上放置与孔径大小相当的定位模具，在切割机上连接一摇臂，将摇臂准确定位孔中心并固定，设定所需的喷嘴倾斜角度及切割机圆周运动速度，实现喇叭口快速切割只需设定喷嘴倾斜角度及小车行走速度，操作简单，自动化程度高、设备运行稳定、速度快、切割效率高；沉孔切割面表面平整，质量符合要求；引弧点切缝处容易产生局部马牙，需进行打磨处理。审核人：周琦 制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年2月28日u确定最佳方案确定最佳方案 QC小组成员针对3种沉孔切割方法，从操作简易性、实用性、成本投入、切割稳定性、切割效率、切割质量、执行难易程度方面进行了分析总结后，得出以下结论：序号方案名称操

12、作简易性 实用性 成本投入切割稳定性切割效率切割质量结论1手工切割法难度大、对技能要求极高不实用切割投入小返修投入大随意性大、不稳定效率低下外观及尺寸差不选用2直板定位自动旋转切割法操作简易较实用 投入较小 切割稳定效率高孔易偏心、局部存在马牙不选用3模具定位自动旋转切割法操作简易实用投入小、只需制作模具即可切割稳定效率高符合要求选用 制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年3月1日v六、对策制定六、对策制定柱 底 板 沉 孔 塞 焊 加 工 流 程 图v六、对策制定六、对策制定 QC小组成员根据柱底板沉孔塞焊加工流程，针对模具定位旋转切割法沉孔加工方案，综合考虑加工工期、切割质量、操作简易性、切

13、割平稳性等因素，确定出以下关键施工工序：3参数设置1制作定位模具2确定引弧位置保证圆孔圆整度及定位尺寸减少因引减少因引弧引起的弧引起的切割缺陷切割缺陷引弧位置引弧位置定位定位切割机运切割机运行速度行速度切割角度切割角度火焰温度火焰温度控制控制p 绘制对策表绘制对策表关键工序对策（what）目标(why)措施(how)地点(where)完成时间(when)执行(who)制作定位模具机床加工定位误差均控制在1mm以内1、切一段圆钢，加工成台阶形圆柱2、在直径最大端面圆心钻定位孔机加车间2016年3月3日陈海雷柳兵顾文龙确定引弧位置放样划线确保引弧点与圆弧重合，切割马牙深度控制在5mm以内1、划定沉

14、孔切割轨迹，垂直切割轨迹切线划一线段 2、调整切割机火焰和倾斜角度，沿划定线段切割一缝隙小件车间2016年3月4日柳兵冉瑞恒顾文龙切割参数设置根据经验设定并反复试验保证切割后的喇叭孔表面平整损伤母材等缺陷1、将喷嘴角度调整为452、根据经验调节气体流量和行走速度小件车间2016年3月5日赖腾飞张才忠陈海雷 针对施工过程中的关键工序，小组成员采用“5W1H”的方法绘制了如下对策表：审核人：周琦 制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年3月2日v六、对策制定六、对策制定v七、对策实施七、对策实施 实施一实施一 制作定位模具制作定位模具 使用半自动切割机切割沉孔的难点在于如何使半自动切割绕圆心做匀速圆周

15、运动。经过小组激烈讨论及周密思考，决定将模具外形确定为台阶形圆柱体将模具外形确定为台阶形圆柱体。定位模具及切割系统示意图v七、对策实施七、对策实施 为了既能保证模具能够准确塞入孔中又能使切割过程不会由于离心力导致晃动，决定在模具大端面开具定位孔并将模具尺寸设置为：模具小直径d2=D2（沉孔小直径）-1mm；模具大直径d1=d2+8mm；模具大端高度h1=10mm；模具小端高度h2=25mm；定位孔直径d3=8mm;定位孔深度=10mm； 为充分验证本方案效果，QC小组决定沉孔小直径D2分别选取28mm和40mm两种规格。定位模具尺寸示意图v七、对策实施七、对策实施定位模具实物图1定位模具实物图

16、2 通过对定位模具进行检查，其中模具与通孔定位误差为0.7mm，摇杆与模具定位误差仅为0.4mm，均小于目标值设定的1mm，对策目标实现。v七、对策实施七、对策实施 实施二实施二 确定引弧位置确定引弧位置 由于半自动切割机在切割圆孔时必须有一个引弧点，由引弧位置引导切割风线，以保证切割的顺利进行和切割圆的完整。引弧点确定具体方案：引弧点确定具体方案：1、划线放样出沉孔大端轮廓线，在圆弧上确定一辅助点，做出辅助点切线。2、连接辅助点与圆心得到一条线段。3、用手工割炬沿该线段切割一条长度大于30mm的缝隙，缝隙末端即为半自动切割的引弧点。此过程注意事项：此过程注意事项：1、合理控制手工割炬焰枪倾斜

17、角度以及切割温度，以避免切割深度过大造成马牙深度过大。2、引弧点位置是否准确不决定后期切割沉孔孔径大小。3、缝隙切割过程均要求为技术极其熟练的高级技工操作。4、切割线必须与辅助点切线保持垂直关系。v七、对策实施七、对策实施引弧点确定实物图1引弧点确定实物图2v七、对策实施七、对策实施样品编号马牙深度(mm)样品编号马牙深度(mm)11.561.321.771.231.481.341.391.651.4101.6 确定引弧点效果检查确定引弧点效果检查：小组对手工切割后的缝隙进行了检查，同时校核了切割尺寸，切割质量符合预期要求，其中引弧点准确落在预定位置上。小组采取抽样检查的方式测量由本次切割产生

18、的马牙深度，测量后的数据如下： 制表人：冉瑞恒 制表日期：2016年3月10日测量数据表明，切割后的马牙深度均小于2mm，实现了预期目标。 实施三实施三 切割参数设置切割参数设置 由于采用半自动切割机切割，因此切割机的火焰工艺参数及运行速度对切割效果就显得至关重要。n火焰参数设置注意事项：火焰参数设置注意事项：如果火焰温度过高，切割过程中容易出现塌边、结疤、切割面不平整、挂渣量大不易清理等现象，而切割温度过低则会导致切割不完整。切割速度过快会使切割面出现凹陷以及挂渣等质量缺陷，而切割速度过慢则会使切口上边缘熔化塌边，下半部分出现水坑状深沟凹坑等缺陷。最终参数确定：最终参数确定：小组成员通过多次

19、试验发现，最终将温度控制在28002900，既可以保证将孔快速切割，又可以确保切割质量良好。切割小径为40mm（大径为128mm）的沉孔孔时，切割速度控制在300320mm/min可以得到最佳切割效果，而切割小径为28mm（大径为92mm）的喇叭孔时，将切割速度控制在370390mm/min范围内可以得到最佳切割效果。沉孔45锥形孔面可以直接通过调节45火焰喷嘴角度得到。v七、对策实施七、对策实施v七、对策实施七、对策实施参 数 设 置 图 1参 数 设 置 图 2切 割 质 量 图 1切 割 质 量 图 2 参数设置效果检查参数设置效果检查：确定切割温度和切割速度后QC小组对切割的所有沉孔进

20、行检查，发现切割表面平整无损伤母材等切割质量缺陷，且切割表面光滑无大量发蓝等烧伤组织缺陷，对策目标实现。v八、效果检查八、效果检查1 1、切割质量、切割质量：将模具定位自动旋转切割法与手工切割法切割质量进行对比（如下图所示）。模具定位自动旋转切割法切割质量高，所切沉孔表面平整光滑无缺陷，切割后无需再进行打磨即可穿孔塞焊，而手工割炬法切割后喇叭孔表面平整 不一，切割后需要补焊打磨方可进行穿孔塞焊。切割质量得到公司质检部、大区质量管理部、相关领导们、其他工程驻厂代表的一致认可及高度赞许。QC活动前切割质量实物图QC活动后切割质量实物图v八、效果检查八、效果检查2 2、切割效率、切割效率：小组通过对20个沉孔切割时间进行记录分析，所得数据如下表所示。通过表中数据可以得出，切割一个锚杆直径为M40的沉孔平均时间为217.9，远低于课题设定的4分钟的目标,切割稳定，易操作。孔编号切割时间孔编号切割时间孔编号切割时间孔编号切割时间12196218112181622222167214122161721732178219132181821942209217142201922052161