Глава 8 сборка столярных и мебельных изделий

Виды и организационные формы сборки

 

Сборка — это соединение деталей и сборочных единиц в сто­лярное или мебельное изделие.

Деталь — это изделие, выполненное из однородного по наиме­нованию и марке материала без применения сборочных операций. Деталью, например, могут быть брусок, формы и размеры которо­го заданы чертежом, а также изделия, изготовленные из одного куска материала с применением местной склейки, сбивки и т.д.

Сборочная единица — это изделие, составные части которого соединяют на предприятии-изготовителе путем свинчивания, скле­ивания и др. Сборочной единицей могут быть дверная или окон­ная коробка, ящик, дверь шкафа. В сборочную единицу входят детали, другие сборочные единицы и покупные изделия, т.е. не изготовляемые на данном предприятии, а получаемые им в гото­вом виде. Изделие в целом, например дверной блок, сервант, так­же является сборочной единицей.

После сборки в необходимых случаях предусматривают обра­ботку сборочных единиц. Общая схема сборки столярных и ме­бельных изделий показана на рис. 8.1.

К технологическому процессу сборки относятся также опера­ции, связанные с проверкой работы всех составных частей изде­лия.

При сборке дверных и оконных блоков на предприятии выпол­няют общую сборку изделий. При сборке мебели на предприятии выполняют только узловую сборку, общую сборку осуществляют у потребителя. Общую сборку на предприятии применяют выбороч­но для контроля, например собирают каждое 50-е изделие. Орга­низация сборки мебели зависит от количества выпускаемой про­дукции.

Существует несколько видов производств по сборке столярных и мебельных изделий: единичное, серийное и массовое.

В условиях единичного производства (выпуск единичных экзем­пляров мебели) при сборке последовательно соединяют входя­щие в изделие детали и сборочные единицы на одном рабочем месте. Такая сборка характеризуется применением универсальных приспособлений, соответствующих измерительных инструментов, подгоночными работами (подстрагивание, подпиливание, зачист­ка), отсутствием взаимозаменяемости деталей и сборочных еди­ниц. Сборку изделий в условиях единичного производства выпол­няют дважды. Сначала производят предварительную сборку, на­зываемую сборкой «насухо» без нанесения клея. При сборке «на­сухо» изделие собирают, подгоняя все его части. Затем изделие разбирают, при необходимости отделывают и окончательно со­бирают. Цикл такой сборки трудоемок и весьма продолжителен, требует значительных площадей, поэтому такой метод сборки применяют только при выпуске
небольших количеств изделий, а также в учебных мастерских.

 

В условиях серийного производства отдельные сборочные еди­ницы собирают на нескольких рабочих местах.

Организационные формы сборки в серийном производстве за­висят от величины серий и периодичности их чередования. При выпуске изделий небольшими сериями способ сборки аналогичен сборке в условиях единичного производства. При этом для сборки используют только различные приспособления.

Однако в большинстве случаев при сборке в условиях серийно­го производства широко применяют специализированные при­способления (стапели, станки). В то же время при необходимости выполняют и подгоночные работы.

Сборку в условиях массового производства выполняют на кон­вейерах на специализированных рабочих местах, последовательно расположенных вдоль конвейера. В этих случаях каждый рабочий выполняет лишь определенные, постоянно повторяющиеся опе­рации.

Одно из основных условий сборки в массовом производстве — полная взаимозаменяемость, обеспечивающая сборку изделий с заданной точностью и без дополнительной подгонки.

При организации сборки изделий в массовом производстве в некоторых случаях предусматривают и серийную сборку отдель­ных частей, например, на участках декорирования мебели наклад­ными профилями, декоративной обивки мебели и т.п.

Независимо от вида производства (единичное, серийное, мас­совое) при организации технологического процесса сборку боль­шинства сборочных единиц необходимо осуществлять независи­мо одна от другой. Чем больше деталей и покупных изделий мо­жет быть предварительно объединено в сборочные единицы, тем технологичнее будет сборка.

Узловая сборка

Сборка мебельных изделий. Узловая сборка мебельных изделий заключается в сборке и обработке рамок и коробок. Детали рамок и коробок соединяют на плоских или круглых вставных шипах с клеем.

Процесс сборки вручную состоит из следующих операций: на­несение клея на поверхности шипов и проушин или гнезд, встав­ка шипов в проушины или гнезда, сколачивание и обжатие соби­раемого изделия, удаление подтеков клея тампоном. В зависимос­ти от конструкции изделия в процессе сборки могут устанавли­ваться филенки и дно ящиков.

При сборке изделий вручную столяр на своем рабочем месте после нанесения клея на поверхности шипов и проушин или гнезд сколачивает собираемое изделие ударами молотка по деревянному бруску, подкладываемому под боек молотка, чтобы не испортить изделия. Обжимают изделия при сборке вручную в струбцинах.

 

После обжатия парными или одинарными линейками проверя­ют правильность сборки изделий по диагонали, а также крыловатость (изменение формы) изделий на глаз. Затем с изделий сни­мают потеки клея и выдерживают изделия до последующей обра­ботки.

При механизирован ной сборке рамок и коробок на предприяти­ях применяют гидравлические и пневматические ваймы. Пример конструкции пневматической ваймы приведен на рис. 8.2, а. На станине 5 ваймы укреплены панель с пневмооборудованием 6 и поперечные связи 3, к которым крепятся пневмоцилиндры 2 и упоры 4. Изделия обжимаются между упорами и подвижными при­жимами 1 пневмоцилиндров.

При сборке изделий, требующих обжатия в одном направле­нии (рис. 8.2, б), включаются три пневмоцилиндра и обжимают рамки с силой Р₁, затем — с силой Р₂ для выравнивания рамки в угол. При сборке изделий, требующих обжатия в двух направлени­ях (рис. 8.2, в, г), последовательно обжимают изделия сначала с силой Р₁, затем с силой Р₂. Давление при обжатии в станках со­ставляет: для изделий, собираемых на круглых вставных шипах (шкантах) — 0,05...0,1, на ящичных шипах — 0,5...0,6 МПа.

Изделие выдерживают в станке в обжатом состоянии 1... 2 мин, затем вынимают из станка, очищают от подтеков клея и выдер­живают в условиях цеха.

Правильность сборки по диагонали при обжатии в станках кон­тролируется выборочно, так как станки обеспечивают достаточ­ную точность сборки изделий.

При сборке изделий на станках рабочий после нанесения клея на поверхности шипов и проушин или гнезд вставляет (наживля­ет) шипы в проушины или гнезда и укладывает собираемое изде­лие в станок. В некоторых конструкциях вайм имеются специаль­ные устройства, определяющие взаимное расположение деталей сборки с тем, чтобы шипы попадали в гнезда или проушины без предварительного наживления.

Сборка столярных изделий. Для сборки оконных переплетов, а также оконных и дверных коробок применяют специальные ваймы ВГО-2 и ВГК-2, которые по принципу действия сходны с ваймой, изображенной на рис. 8.2. На ваймах можно собирать пе­реплеты длиной 540... 1925 мм и шириной 390...740 мм; коробки длиной 600...2360 мм, шириной 600... 1610 мм. Ваймы ВГК-2 име­ют фиксаторы, исключающие предварительное наживление ши­пов в проушины и гнезда.

Перед сборкой в деталях переплетов и коробок выбирают пазы и гнезда для установки петель, замков, заверток. Шаблоны для разметки гнезд под петли различных видов изготовляют в виде основания из твердых пород, на котором установлены упор и па­раллельно ему вставные острые ножи. Детали плотно укладывают к упору на ножи и ударом киянки набивают риски от ножей.

Шаблоны для разметки гнезд под замки состоят из основания (твердой древесины с контуром гнезда) и щечек (из твердой ДВП). Шаблон устанавливается на кромку изделия, и контуры гнезда обводятся карандашом. Выборку пазов производят на цепно-дол­бежных и сверлильно-пазовальных станках или ручным инстру­ментом с применением стальных шаблонов или без них по пред­варительной разметке по шаблону из древесины и древесных ма­териалов.

После сборки оконные блоки поступают на механическую об­работку, предусмотренную конструкторской документацией. Сбо­рочные единицы проходят обработку на фрезерных станках с ис­пользованием шаблонов.

Шаблоны для обработки сборочных единиц применяют в ос­новном при фрезеровании по контуру фальцев и пазов оконных переплетов, форточек и других изделий. Они состоят из основа­ния, опорных брусков и прижимного винтового приспособления. Переплет помещают в шаблон, зажимают его прижимом и затем надвигают на фрезу.

Общая сборка

 

На общую сборку поступают предварительно собранные сбо­рочные единицы, детали. Их виды и назначение определяются конструкцией изделия. Например, на общую сборку дверных и оконных блоков поступают дверные и оконные коробки, дверные полотна и оконные створки; на общую сборку корпусной мебели поступают стенки корпуса, двери, опоры, ящики и полуящики, полки, фурнитура. На общую сборку стульев поступают остов и обитые тканью сиденья и спинка. Если конструкция стульев пре­дусматривает обивку остова после их сборки и отделки, то на об­щую сборку поступают пружины, настилочные и обойные мате­риалы. Общая сборка стульев такой конструкции состоит в основ­ном из обойных работ и осуществляется в обойном цехе, куда поставляется готовый остов.

Общая сборка дверных и оконных блоков состоит в основном в установке петель, замков, заверток и другой фурнитуры, сборки спаренных переплетов оконных створок, навески дверных поло­тен и оконных переплетов. Общую сборку дверных и оконных бло­ков производят на рабочих конвейерах.

Общая сборка корпусных мебельных изделий включает сборку кор­пуса, установку опор, навеску и регулировку дверей, установку комплектующих изделий (полки, ящики, полуящики) и фурни­туры. Такую сборку выполняют в стапеле или на конвейере.

При сборке в стапеле обеспечиваются фиксирование деталей и сборочных единиц в нужном положении и обжим корпуса.

В начальном положении стапеля, обычно вертикальном, по фиксаторам устанавливают вертикальные и горизонтальные стен­ки корпуса. К нижней горизонтальной стенке предварительно при­крепляют опорную скамейку или коробку. Если опорами служат подсадные съемные ножки, их устанавливают у потребителя.

После установки стенок включением пневмоприжимов обжи­мают корпус, затем стягивают стенки мебельными стяжками и включением пневмоцилиндра переводят стапель в горизонталь­ное положение для установки задней стенки. Закрепив заднюю стенку шурупами, включением пневмоцилиндра переводят ста­пель в вертикальное положение. Затем отключают пневмоприжи­мы, вынимают корпус из стапеля и передвигают его на непри­водной или приводной сборочный конвейер для навески дверей.

Применение стапеля облегчает сборку и в некоторых случаях повышает производительность труда. Однако при сборке техноло­гичных (с точки зрения сборки), а также небольших по размерам изделий время сборки корпуса в стапеле может оказаться больше, чем без него. В этом случае корпус собирают на приводном (дви­жущемся) конвейере.

Технологический процесс общей сборки изделий можно под­разделить на три стадии: предварительная, основная и оконча­тельная.

1. Для предварительной сборки детали поступают с промежу­точного склада. На рабочих местах около приводного конвейера на щиты крепят лицевую и крепежную фурнитуру (замки, защел­ки, остановы, петли четырехшарнирные), собирают узлы (соеди­няют боковую стенку с дверью, крепят полозки, подполочные планки).

2. Основная сборка производится на сборочных станках из де­талей и узлов, поступающих с предварительной сборки: собира­ется каркас изделия, крепятся зеркало и задняя стенка.

3. Окончательная сборка проходит на приводном конвейере и включает крепление ручек, установку заглушин, штанг, стекол, проверку работы фурнитуры, комплектование изделий полками, ящиками, освежевку отделанной поверхности шкафов.

Рабочие места при такой сборке располагаются с обеих сторон конвейера, на который подают детали и сборочные единицы. Для сборки высоких изделий около конвейера под ноги рабочих уста­навливают подставки и скамейки. Изделия, подвергаемые общей сборке на приводном конвейере, должны быть технологичны (с точки зрения сборки).

В конструкциях изделий, собираемых на конвейере, иногда предусматривают дополнительные конструктивные элементы, которые не несут при эксплуатации изделий никаких функций, а применяются только в целях обеспечения удобства и технологич­ности сборки.

Сборку мебели для сидения и лежания (диван-кровати, кресла-кровати) выполняют на приводных конвейерах. При сборке дива­нов-кроватей мягкие элементы сиденья и спинки укладывают лицевой стороной на конвейер. Затем к рамкам оснований сиде­нья и спинки крепят шурупами механизм для трансформирова­ния. После проверки работы механизмов трансформации изделие поступает на упаковку.

При доставке диванов-кроватей потребителю в разобранном виде механизмы трансформации и подлокотники не устанавли­ваются, а для их установки просверливаются отверстия под шу­рупы и винты по шаблону. Сиденья и спинки во время транс­портирования соединяются между собой прочной тканью и ско­бами.

Сиденья и спинки упаковывают в пачки по 5... 10 шт. Подло­котники, механизмы трансформации и крепежные детали (шуру­пы, винты) упаковывают в отдельные пакеты и укладывают в опорные коробки.

Аналогичной является последовательность сборки кресел-кро­ватей, которая зависит от применяемых в конструкции изделий трансформирующих устройств. Сиденья, спинки, подлокотники упаковывают в полиэтиленовую пленку и картонные коробки.

Процесс общей сборки кресел и стульев включает, по существу, операции вставки поступивших из обойного цеха сиденья и спин­ки и крепления их к каркасу. Сборка производится на рабочих местах, к которым подаются каркас, сиденье и спинка стула.

Конструкция столярно-мебельных изделий должна обеспечи­вать полную взаимозаменяемость входящих в изделие деталей и сборочных единиц. Продолжительность выполняемых рабочими операций должна быть равна ритму конвейера.

Точность сборки

 

Величина погрешностей, возникающих в процессе сборки, за­висит от точности работы сборочных приспособлений, величины давления обжима и других факторов.

Наибольшая прочность достигается при сборке в ваймах. При­менение в ваймах жестких упоров или приспособлений, вклады­ваемых, например, в просвет рамки или коробки при их обжа­тии, позволяет производить сборку с высокой точностью.

При сборке необходимо обеспечить в струбцинах равномерный обжим собираемого изделия. При неравномерном обжиме в мес­тах соединений может произойти смятие древесины.

На практике сборка изделий, имеющих свободные размеры, обычно бывает достаточной точности, если процесс сборки кон­тролировался с помощью линеек, угольников и шаблонов. Точ­ность сборки изделий, размеры которых имеют предельные от­клонения, может быть ниже требуемой. В этом случае требуемая точность достигается последующей механической обработкой со­бранного изделия. Допускаемые отклонения размеров сборочных единиц должны быть указаны в технической документации на из­делия.

В готовых изделиях зазоры в проемах, размеры которых не пре­дусмотрены технической документацией, не должны превышать: для дверей — 1,5 мм на сторону; для наружных ящиков с передни­ми стенками, входящими в проем, — 1 мм на сторону.

Предельные отклонения от габаритных размеров готовых изде­лий, не предусмотренные технической документацией, допуска­ются: у отдельно стоящих изделий корпусной мебели ±4 мм; у мебели для сидения и лежания ±5 мм; у изделий мебели для сиде­ния и лежания, габаритные размеры которых определяются раз­мерами мягкого элемента, ±10 мм.

Контрольные вопросы

 

1. Что такое деталь и сборочная единица?

2. Как и зачем производят сборку изделий «насухо»?

3. Из каких операций состоит процесс сборки изделий вручную?

4. Что вы знаете о сборке столярно-мебельных изделий в массовом производстве?

5. Как устроены ваймы для сборки элементов оконных и дверных бло­ков?

6. Какие требования предъявляются к точности сборки столярно-ме­бельных изделий?