Инженерно-техническая экспертиза кузнечно-прессового оборудования

Проверяют наличие обоснования номенклатуры контролируемых параметров (это обоснование может проводиться в пояснительной записке, эксплуатационных документах, справке о метрологическом обеспечении производства и других документах.

При отсутствии обоснования контролируемых параметров изделий делают предложение о его разработке соответствующей стороне (заказчик-получатель услуг), с последующим предоставлением материалов для проведения экспертизы, если не предусмотрены иные действия сторон.

Выявляют недостающие технические требования, невыполнение которых может привести к несоответствию продукции своему назначению.

Выявляют лишние требования, контроль которых необязателен.

Лишними являются требования:

к параметрам, влияющим на качество продукции, но выполнение которых обеспечивается благодаря предусмотренному НТД контролю других параметров этой продукции, ее составных частей, технологического процесса изготовления или материалов.

Для каждого технического требования проверяют:

однозначность технического требования;

должны применяться стандартизованные термины, а при их отсутствии – общепринятые в научно-технической литературе;

специфичные термины, допускающие неоднозначное толкование, должны быть определены в информационном приложении к НТД или при непосредственном упоминании в тексте соответствующего документа;

в случае качественного требования, предполагающего органолептический (с помощью органов чувств) контроль – возможность замены его на требование к физической величине;

однозначность (невозможность различного толкования требований к допускаемым значениям параметра;

обоснованность допускаемых отклонений (допускаемых значений) параметра (допускаемые отклонения контролируемых параметров не должны быть слишком «мягкими», чтобы не выходили за заданные пределы выходных параметров изделия, а с другой – не должны быть слишком «жесткими», чтобы не затруднять необоснованно контроль продукции.

Обоснование допускаемых отклонений контролируемых параметров должно производиться одновременно с обоснованием их номенклатуры.

При метрологической экспертизе требований безопасности к методам контроля проверяют правильность указаний по организации и проведению измерений для обеспечения безопасности производимых работ.

Классификация ошибок, обнаруженных при нормоконтроле конструкторской документации для изготовления деталей, получаемых холодной штамповкой, оснастки для ОМД, чертежей деталей КПО (по данным Григорьевой Л. И., Богданова М. В., Демидова И. К., – термины, связанные с холодноштамповочным производством, добавлены автором).

Ошибки, при обнаружении которых документация возвращается без дальнейшего нормоконтроля:

Необоснованная разработка документа.

Небрежное оформление или повреждение документа.

Некомплектность документации.

Отсутствие необходимых подписей и виз.

Несоответствие общего построения и оформления документа требованиям НТД и других документов.

Несоблюдение требований НТД к документам, подлежащим бескопировальным способам изготовления.

Несоблюдение требований НТД к документам, иным носителям информации, подлежащим использованию при применении персонального компьютера (ПК).

Отсутствие документов, являющихся основанием для внесения изменений (для документов на изменение).

Отсутствие на предприятии документов, на которые имеются ссылки в проверяемых документах и т. д.

Ошибки, вызывающие неисправимый брак:

Ошибки в размерах и допускаемых отклонениях.

Ошибки, являющиеся следствием использования комплектующих изделий, применение которых запрещено (не разрешено к применению).

Ошибки, когда не соблюдены общетехнические нормы, например, на толщину стенок литых деталей, радиусы сгибов, термическую обработку и т. д.

Применённый материал или геометрическая форма и размеры детали не обеспечивают прочность, надёжность и долговечность.

В конструкции не соблюдены требования, обеспечивающие условия безопасности при изготовлении или эксплуатации.

Ошибки в расчётах, которые привели к неправильному выбору конструктивных элементов решений, выводов и т. д.

Ошибки, вызывающие исправимый брак:

Ошибки, допущенные в размерах исправление которых при изготовлении изделия возможно путём дополнительной обработки.

Указанные параметры шероховатости поверхности не соответствуют требуемым или нормативным, но могут быть изменены дополнительной обработкой.

Ошибки, ведущие к дополнительному выполнению работ подразделениями-соисполнителями.

Твёрдость материала не отвечает требованиям установленных норм, но может быть изменена за счёт термической обработки или покрытия в процессе изготовления и т. д.

Ошибки, вызывающие задержки в производстве :

Отсутствие необходимых размеров, указаний о предельных отклонениях формы и расположения поверхностей и наличии замкнутых цепей.

Имеют место ссылки на отменённые НТД или указано их ошибочное обозначение и (или) наименование.

Необоснованное применение резьб, шлицевых и шпоночных соединений, не разрешённых к применению на предприятии.

Необоснованное применение сбегов, недорезов, проточек, радиусов закругления, канавок для выхода шлифовального круга, не разрешённых к применению на предприятии.

Необоснованное применение крепёжных изделий, не разрешённых к применению на предприятии.

Необоснованное применение лакокрасочных покрытий, не разрешённых к применению на предприятии.

Необоснованное применение цветных металлов, не разрешённых к применению на предприятии.

Ошибки, связанные с неправильным оформлением документации:

Неправильное выполнение и несоблюдение масштабов, форматов, форм, линий, шрифтов, оформление технических требований и технических характеристик.

Отсутствие или несоблюдение необходимых условных графических и буквеных изображений и обозначений, принятой технической терминологии и сокращений слов.

Ошибки графические, синтаксические и стилистические. Несоблюдение логичности и грамотности изложения содержания.

Неправильное оформление и заполнение извещения об изменении.

Несоответствие числа номеров позиций составных частей изделия на выносках их числу в спецификации.

Несоответствие числа элементов, указанных на схеме, их числу в перечне документов.

Несоблюдение правил и требований выполнения чертежей изделий машиностроения, приборостроения и других отраслей промышленности, чертежей штамповой и другой оснастки, установленных стандартами ЕСКД.

Инженерно-технологическая экспертиза технологии обработки изделий холодной штамповки.

Объектами исследований инженерно-технологической экспертизы холодноштамповочного производства являются:

различные предметы, подвергавшиеся механической обработке давлением, например, детали, изделия и полуфабрикаты, получаемые методом холодной штамповки;

требования и режимы технологических процессов заготовительного, холодноштамповочного производства;

требования технологический процессов термической обработки заготовок, деталей и полуфабрикатов, получаемых холодной штамповкой;

готовые изделия холодноштамповочного производства, как части узла, сборочной единицы, при оценке влияния штампованных деталей на сопрягаемые детали и элементы исследуемой конструкции.

Подробное описание предмета и объектов данной экспертизы представлено далее в главе «Инженерно-технологическая экспертиза холодноштамповочного производства».

Анализ и экспертиза соответствия штамповочного производства требованиям по нормированию расхода материалов при расчете технологических отходов и потерь (штамповка листовая холодная и высадка и др.).

Нормативной базой для экспертизы соответствия штамповочного производства требованиям по нормированию расхода материалов при расчете технологических отходов и потерь (штамповка листовая холодная и высадка и др.) являются следующие источники:

ГОСТ 27782—88. Материалоемкость изделий машиностроения. Термины и определения.

ГОСТ 14.322—83. Нормирование расхода материалов. Основные положения (с Изменением N 1).

ОСТ 92-4129-78 Штамповка листовая холодная и высадка. Нормирование расхода материалов.

Покараев Г. М. Нормирование расхода материальных ресурсов в машиностроении. Справочник в двух томах. 1 том. Москва. «Машиностроение.«1988. – 270 с.

Покараев Г. М. Нормирование расхода материальных ресурсов в машиностроении. Справочник в двух томах. 2 том. Москва. «Машиностроение.«1988. – 440 с.

РД 107.460091.002—87. Методические указания. Расчет норм расхода проката при холодной штамповке.

Предмет экспертизы штамповочного производства на соответствие требованиям по нормированию расхода материалов согласно ГОСТ 14.322—83 заключается в следующем:

нормирование расхода материалов включает решение следующих задач:

анализ производственных условий потребления материалов и данные передовых отечественных и зарубежных предприятий, выпускающих аналогичные изделия;

установление норм расхода материалов на основе научно обоснованных нормативов;

внедрение норм расхода материалов;

контроль прогрессивности норм расхода материалов и соблюдения норм расхода материалов в производстве, при планировании, учете материальных затрат и материально-техническом обеспечении производства;

выполнение технических и организационных мероприятий, обеспечивающих более рациональное и эффективное использование материалов;

периодический пересмотр норм расхода материалов с целью снижения удельной материалоемкости изделия на основе обязательного внедрения безотходных и малоотходных технологических процессов при изготовлении изделий с учетом совершенствования их конструкции и достижений науки, техники, технологии и передового опыта, обеспечивающих выполнение заданий по среднему снижению норм расхода материалов.

Объектом исследования согласно (ОСТ 92-4129-78) являются:

нормы расхода металла (или другого материала) при листовой штамповке;

нормы расхода металла при холодной высадке;

нормы расхода вспомогательных материалов (смазки технологические, обтирочный материал, очищающие жидкости и т.д.);

нормы расхода металла (или другого материала) на наладку штампа;

нормативы отходов.

Экспертиза технологии ремонта и эксплуатации КПО.

Предметом исследования экспертизы ремонта и эксплуатации КПО являются критерии отказов оборудования. По данным Крыжановского А. С., Нестерова В. М., Славянского В. Н. данные критерии можно классифицировать, как:

нарушение работоспособности оборудования, не предусмотренное регламентируемыми условиями производства и эксплуатационной документацией;

продолжительность устранения причин отказов, превосходящая значения суммарного времени восстановления работоспособного состояния, регламентируемого нормой коэффициента технического использования;

предметом исследования также являются нарушения работоспособного состояния, не являющиеся отказами, а именно:

вызванные воздействием внешних факторов, не предусмотренных в НТД или КД на оборудование;

вызванные нарушением обслуживающим персоналом инструкций по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.

Объектами исследования экспертизы ремонта и эксплуатации КПО являются:

оборудование и его составные части (узлы КПО, системы КПО: гидравлическая, пневматическая и т. д.), ремонтировавшиеся предприятием-потребителем собственными силами или с привлечением сторонних организаций, если выполненный ремонт не соответствует требованиям НТД на новое оборудование, а также данным по нормированию эксплуатационных свойств ремонтировавшегося КПО (должны быть обеспечены минимальные требования по безопасности, рабочим показателям и т. д., регламентируемым соответствующей НТД);

комплектующие и быстроизнашивающиеся изделия и детали, поставляемые с КПО в комплекте запасных частей.

Экспертиза нарушений правил техники безопасности при изготовлении продукции, получаемой холодной штамповкой.

Техника безопасности – это система технических мероприятий, обеспечивающих безопасность труда и предохраняющая работников от повреждений (травм) и вредных воздействий производственных процессов.

Помимо общих и специальных правил техники безопасности, на всех предприятиях, эксплуатирующих оборудование для ОМД должны быть в наличии правила технической эксплуатации механизмов и оборудования, обработки металлов и т. д.

Предметом экспертизы нарушений правил техники безопасности при изготовлении продукции, получаемой холодной штамповкой являются:

конструкции прессов и оценка возможности возникновения для работающих опасных ситуаций и несчастных случаев во время всего срока службы, включая эксплуатацию, наладку, технологическое обслуживание, ремонт, монтаж и демонтаж;

эффективность защитных устройств и необходимость специального обучения и применения средств индивидуальной защиты, заложенных производителем в эксплуатационных документах (ЭД), РЭ потребителей;

конструкции прессов (их узлов и элементов) на предмет наличия ошибок соединения и подключения при монтаже узлов и элементов, которые могут стать источником опасности;

рациональное использование принципов эргономики и средств индивидуальной защиты в конструкции прессов с целью сокращения до минимума утомляемости, психологической (стресс) и физической нагрузок работающих.

Непосредственными объектами данной экспертизы являются безопасные условия труда, регламентированные правилами техники безопасности для данного вида работ и установленные в целях охраны в процессе этих работ жизни и здоровья рабочих.

Объектами исследования при проведении данной экспертизы являются:

системы управления и командные устройства КПО;

конструкция пресса и его элементы (узлы, механизмы и т. д.);

защитные, предохранительные и блокирующие устройства пресса;

соответствие КПО требованиям безопасности при использовании электрической и других видов энергии;

соответствие КПО требованиям безопасности при монтаже КПО;

соответствие КПО требованиям безопасности при эксплуатации прессов;

соответствие КПО требованиям к уходу и содержанию прессов;

соответствие КПО требованиям к информации, необходимой для обеспечения функционирования и технического обслуживания прессов;

конструкция штамповой оснастки и ее элементы – на предмет соответствия требованиям безопасности и т.д.;

допустимость выполнения применяемых технологических процессов холодной штамповки на исследуемом КПО;

условия труда штамповщика (освещенность, шум и т.д.);

степень вины пострадавшего при аварии КПО, недостатки технологии с точки зрения безопасности производственного персонала, недостатки организации и проведения ремонтных и эксплуатационных (регламентных работ) с точки зрения безопасности работников ремонтной службы и т. д. (оценивается только уполномоченными должностными лицами);

соответствие применяемых заготовок и полуфабрикатов (металл и т.д.) требованиям технологических процессов.

Перечень необходимых мероприятий при подготовке инженерно-технической экспертизы КПО

При проведении инженерно-технической экспертизы КПО эксперту необходимо иметь:

справочно-информационный фонд, состоящий из технической литературы, государственных стандартов, аттестованных методик выполнения измерений (МВИ), стандартизованных методик или инструкций по организации и проведению технических измерений, испытаний и контролю качества, специфическим измерениям, выбору средств измерений (СИ) для обеспечения требуемой точности, оценке и регламентации точности измерений;

информационный материал об имеющихся на предприятии СИ, их метрологических характеристиках и эксплуатационных показателях;

сведения о СИ, выпускаемых промышленностью серийно (каталоги, справочники и т.д.);

НТД по метрологии, технологии холодноштамповочного производства, производства оснастки для ОМД, эксплуатации КПО (стандарты и др.), техническую и справочную литературу;

государственные стандарты и технические условия на продукцию;

информационные данные о параметрах сырья, комплектующих изделий, точности и эксплуатационных показателях технологического оборудования, краткие сведения об эксплуатационных показателях выпускаемой продукции.

При проведении метрологической экспертизы технической документации эксперт должен не только выявлять ошибочные и недостаточно обоснованные технические решения по метрологическому обеспечению, но и оказывать консультативную помощь разработчику, владельцу документации, сформулировав предложения по устранению метрологических ошибок и недостатков, рекомендовав из нескольких возможных вариантов технических решений тот вариант, который в большей степени соответствует достижению требуемой точности и достоверности измерений, обеспечивает минимум затрат, повышение производительности труда, сокращение сроков освоения новой техники и т. д.

Эксперту необходимо периодически обобщать и анализировать результаты экспертизы, устанавливать, способствует ли она повышению качества, улучшению технико-экономических показателей продукции; уточнять перечень объектов, подвергаемых различным экспертизам по своей специализации, совершенствовать методику и процедуру ее проведения; проводить обмен опытом; классифицировать метрологические, конструкторские, технологические ошибки, выявлять наиболее часто встречающиеся; составлять такой план мероприятий по результатам экспертизы, чтобы не только устранить различные виды ошибок, но и предотвратить их появление в будущем.

Эксперт должен иметь определенную квалификацию и желательно значительный стаж работы, уметь хорошо ориентироваться в конструкции, технологии и метрологическом обеспечении разработки, производства и испытаний изделия. Он должен давать квалифицированное заключение по результатам экспертизы, конкретные рекомендации разработчикам изделия, эксплуатационно-ремонтному, производственному персоналу по устранению метрологических, конструкторских, технологических ошибок, не ограничиваясь критическими замечаниями.

Все это выдвигает особые требования к эксперту, который должен быть квалифицированным специалистом не только в машиностроительной, электротехнической областях, но также в областях, содержание которых отражается в подвергаемой экспертизе документации, договорам на покупку и ремонт КПО, различной технологической документации.

Анализ выработки ресурса и аварий КПО

Эксплуатация КПО

Планово-предупредительное обслуживание КПО

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации.

Согласно данным Платонова Г. Н. и других источников кузнечно-прессовое оборудование относится к восстанавливаемому оборудованию и поэтому его надежность характеризуется долговечностью, безотказностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Под восстанавливаемым изделием понимается изделие, для которого после любого из возможных отказов предусматривается проведение ремонта, в отличие от невосстанавливаемого изделия, для которого проведение ремонта не предусматривается.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния в течение некоторого времени или наработки.

Предельные состояния в целом КПО и узлов следующие:

списание в лом;

капитальный ремонт.

Предельное состояние деталей определяется предельно-допустимыми при эксплуатации отклонениями их размеров ‚ являющимися суммой отклонений, полученных при изготовлении деталей и их износа в процессе эксплуатации.

Предельное состояние соединений деталей определяется предельно-допустимой величиной зазора, являющейся суммой величин зазора, полученного при изготовлении и его увеличении вследствие износа деталей.

После достижения деталями предельных состояний они заменяются новыми или ремонтируются.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки. Потеря работоспособности происходит в результате отказа.

Под наработкой понимается продолжительность или объем работы изделия (часы, циклы).

Отказ – нарушение работоспособности технического изделия.

Поскольку для кузнечно-прессового и металлообрабатывающего оборудования обязательно применение системы планово-предупредительных ремонтов (ППР) и технического обслуживания под отказом следует понимать потерю работоспособности в периоды между запланированными периодами технического обслуживания и плановыми ремонтами.

Признаки (критерии) отказов согласно ГОСТ 27.002—2015 (Надежность в технике (ССНТ). Термины и определения) должны оговариваться в технической документации на изделия данного типа. Правильный выбор признака (критерия) отказа чрезвычайно важен. Поставщик оборудования, как правило, не несет ответственности за отказы, происходящие в результате нарушений регламентированных правил эксплуатации, за отказы, являющиеся следствием брака заготовок, изготовляемых вне комплекса, и другие отказы, не зависящие от качества поставляемого оборудования.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.

Для расчета и оценки показателей надежности КПО принимается следующая модель утраты и восстановления работоспособности и исправности.

Период работы оборудования от начала эксплуатации до капитального ремонта называется ремонтным циклом. Календарная продолжительность ремонтного цикла измеряется в годах и называется сроком службы до капитального ремонта. Наработка в часах за этот срок службы называется ресурсом до капитального ремонта.

В ГОСТ 7600—90 (Оборудование кузнечно-прессовое. Общие технические условия (с Изменением N 1)) установлены средние значения ресурса или сроков службы.

Ремонтный цикл включает в себя заданное количество средних и текущих ремонтов, проводимых через установленные сроки службы или наработку в часах. Чередование этих ремонтов составляет структуру ремонтного цикла.

Между текущими или текущим и средним ремонтом должно проводиться техническое обслуживание (ТО), которое заключается в проведении регулировок механизмов, промывке и очистке оборудования, смазке, планово-предупредительной замене быстроизнашивающихся деталей. НПО «ЭНИКМАШ» рекомендуются следующие виды планового ТО: ежедневное (заявочное), первое, второе и третье плановые ТО, проводимые соответственно еженедельно, ежемесячно и ежеквартально.

Важнейшей задачей ТО является предупреждение зарождающихся отказов. Однако некоторые виды отказов предупредить заранее невозможно и они случаются во время работы оборудования. Для устранения отказов проводятся внеплановые ежесменное ТО и ремонты.

С целью более полного использования фонда рабочего времени оборудования системой ППР предусмотрено проведение планового ТО в незапланированное для работы время (третья смена, выходные дни, специальные перерывы в работе).

Наиболее предпочтительным режимом работы считается двухсменная работа КПО. При этом плановое техническое обслуживание как правило проводится в третьей смене.

Система ТО является одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на надежность и производительность КПО, и поэтому при разработке и согласовании технического задания с заказчиком КПО должны быть согласованы режим работы и система технического обслуживания.

Согласно данным Анисимова М. И., Кудинова О. В., Украинцева Б. П. срок службы быстроизнашивающихся деталей составляет:

для пресса механического:

накладка тормозной ленты; пружина кулака поворотной шпонки; поворотная шпонка; хвостовик рабочей шпонки – 4—5 месяцев;

кулачок рабочей шпонки; пружина тормоза – 6 месяцев;

автомат включения; втулка включения (маховик) – 1 год;

втулка станины; втулка шатуна – 18 месяцев;

муфта эксцентрика; эксцентриковый шкив; тормоз – 2—2,5 года;

для пресса гидравлического:

манжета поршня рабочего хода – 6 месяцев;

манжета поршня обратного хода – 3 месяца;

штуцер цилиндра выталкивателя – 6 месяцев;

штуцер главного цилиндра; штуцер поддерживающего цилиндра клапана – 6 месяцев.

Номенклатура и ориентировочный срок службы запасных деталей кривошипных прессов простого действия с пневматической муфтой включения и пневматическим тормозом:

кривошипный вал (Сталь 45, 40Х; HB≥230) – от 2 до 5 лет в зависимости от первоначального зазора в опорах скольжения;

эксцентрик регулировки величины хода ползуна (Сталь 45; HB≥230) – от 2 до 5 лет;

ступица муфты включения (Сталь 45; HRC 40—50 поверхности зубьев) – до 5 лет;

ступица тормоза (Сталь 45; HRC 40—50 поверхности зубьев) – до 5 лет;

зубчатый венец муфты включения (Сталь 45; HRC 40—50 поверхности зубьев) – до 5 лет;

зубчатое колесо привода пресса (Сталь или чугун; HRC 40—50) – до 5 лет;

шестерня (Сталь 45; HRC 40—50) – до 5 лет;

червяк механизма регулировки закрытой высоты (Сталь 45; HB≥230) – от 5 до 15 лет в зависимости от характера производства;

червячное колесо механизма регулировки (чугун или бронза; -) – от 5 до 15 лет в зависимости от характера производства.

Эксплуатационные наблюдения за нарушениями при работе КПО.

Эксплуатационные испытания (наблюдения) входят в комплекс испытаний, проводимых производителями и эксплуатирующими КПО предприятиями с целью обеспечения высокого качества, в том числе надежности прессов.

Изучение надежности КПО в эксплуатации проводится

в следующих трех направлениях:

1.Эксплуатационные испытания надежности прессов данной модели, выпущенных производителем КПО:

а) выявление дефектов пресса, снижающих его надежность (повышенный износ, поломки деталей, нарушение регулировки);

6) определение фактических сроков службы основных деталей пресса, а также наименее долговечных деталей;

в) определение скорости (или интенсивности) изнашивания основных наиболее изнашиваемых деталей;

г) установление причин повышенного износа и поломок деталей;

д) оценка влияния износа деталей на точность пресса;

в) оценка фактической эффективности отдельных мероприятий, направленных на повышение надежности прессов;

ж) определение фактических сроков службы прессов до ремонта;

з) выявление элементов и узлов, для которых необходимы специальные испытания на надежность;

и) уточнение требований (технических условий) к конструкции и изготовлению деталей, уточнение инструкций по уходу и обслуживанию прессов;

к) определение изменения точности (в том числе жесткости) пресса во времени в процессе эксплуатации;

л) определение показателей надежности прессов.

2. Изучение и обобщение опыта заводов по эксплуатации и ремонту прессов.

Сбор и систематическая обработка информации о надежности прессов, поступающей в результате кратковременных обследований прессов сотрудниками испытательных групп, а также в отдельных случаях в виде ответов заводов-потребителей на запросы предприятий, эксплуатирующих КПО.

3. Контрольные эксплуатационные испытания прессов.

Целесообразно ежегодно проводить контрольную эксплуатацию (сроком примерно на один-два года) нескольких прессов из текущей продукции завода. Основные наиболее изнашиваемые детали предварительно измеряются, фиксируется геометрическая точность пресса. За КПО ведется постоянное наблюдение.

Цель проводимых испытаний – определить фактический уровень качества (в том числе надежности прессов) и дать оценку эффективности новых конструктивных и технологических решений, направленных на повышение надежности прессов.

Сочетание информации, получаемой от потребителей, с результатами эксплуатационных наблюдений за группами (выборками) прессов на заводах обеспечивает достоверность информации и выводов.