ЭЛЕМЕНТЫ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ.

В общем случае сборочно–сварочное приспособление состоит из основания (рамы или корпуса), фиксирующих (установочных) элементов, прижимов, поворотных устройств, вспомогательных деталей и устройств.

В соответствии со сложностью сварной конструкции, с функциональным назначением приспособления и серийностью производства оно может иметь все или часть перечисленных устройств.

Основания приспособлений

Основание(рама, корпус) приспособления представляет собой элемент, объединяющий в одну конструкцию все части приспособления. На основании располагаются опорные и направляющие детали, упоры и опоры, определяющие положение устанавливаемых деталей, бобышки, кронштейны и другие фиксаторы.

Основание воспринимает массу изделия и вес усилия, возникающие в процессе сборки, прихватки, сварки, кантовки и т.д. При этом оно должно обеспечивать точность расположения установленных деталей в статическом состоянии, а также отсутствие смещений и вибраций при любых поворотах, т.е. обладать достаточной прочностью и жесткостью.

Основание приспособления должно быть технологичным, иметь рациональное конструктивное оформление, обладать возможно меньшей массой и быть компактным. Форма и размеры основания зависит от конфигурации изделия, собираемого в приспособлении, а также от вида и расположения фиксирующих, зажимных и направляющих элементов.

Основания приспособлений получают отливкой, ковкой, сваркой, сборкой из отдельных элементов на болтах и другими способами. В стационарных приспособлениях предусматривают открытые пазы или отверстия для крепления к фундаменту или к рамам технологического оборудования.

Установочные детали приспособлений

Установочные детали (опоры, упоры, пальцы, призмы, установочные конусы) образуют базовые поверхности приспособлений и обеспечивают правильную ориентацию деталей в них в соответствии с правилами шести опорных точек.

Опоры приспособлений разделяют на основные и вспомогательные. Основные опоры определяют положение детали в пространстве, лишая ее всех или нескольких степеней свободы (как правило, они жестко закрепляются в корпусе запрессовкой или сваркой), вспомогательные – предназначены для придания детали дополнительной жесткости и устойчивости. Вспомогательные опоры индивидуально подводят к установленной детали и закрепляют, в результате чего они превращаются в дополнительные жесткие опоры.

Основными опорами сборочно – сварочных приспособлений могут быть опорные штыри с плоской, сферической и насеченной головками (ГОСТ 13440-68; 13441-68; 13442-68)

Опорный штырь с плоской головкой

Опорный штырь со сферической головкой

Опорный штырь с насеченной головкой

Детали больших размеров с обработанными базовыми поверхностями устанавливают на пластины, а детали небольших и средних размеров на штыри.

Регулируемые винтовые опоры (ГОСТ 4084-68, 40-85-68, 4086-68) могут применяться как основные и как вспомогательные опоры.

Упоры устанавливаются для деталей по боковым поверхностям. В качестве упоров, размещаемых по контуру монтируемой детали, могут использоваться прямоугольные пленки, штыри, ребра. Упоры могут быть постоянными, поворотными, откидными, отводными или съемными с рифленой, сферической или плоской базовой поверхностью. Постоянные упоры крепятся на корпусе приспособления с помощью винтов или сварки.

Для повышения износостойкости рабочие поверхности упоров упрочняют термообработкой или наплавкой.

Рационально, чтобы упор одновременно являлся и опорной базой.

Откидные и отводные упоры применяются в тех случаях, когда форма деталей в конструкции изделия не позволяет свободно снять его после прихватки или сварки с приспособления.

Длина рабочей части упоров должна быть не менее двух толщин фиксируемой детали.

При установке деталей с наружными цилиндрическими поверхностями в качестве основных опор применяют призмы по ГОСТ 12195-66.

для длинных или ступенчатых деталей

Установочные пальцы могут быть постоянными и сменными. Применяются в сборочно-сварочных приспособлениях для установки на них деталей одним или двумя отверстиями.

Постоянные пальцы цилиндрические (ГОСТ 12209-66) и срезанные (ГОСТ 12210-66), сменные – цилиндрические (ГОСТ 12211-66) и срезанные (ГОСТ 12210-66) могут быть длинными (l >= 1.5D) и короткими (l<1.5D).

Следует отделять обработанные поверхности платиков, пальцев и втулок от места сварки, а точные и чистые поверхности обрабатывать после сварки.

Постели и ложементы в приспособлениях образуют опорные установочные поверхности, частично или полностью копирующие форму заготовки или изделия.

Зажимные механизмы приспособлений

Зажимные механизмы предназначаются для закрепления установленных в приспособление деталей, заготовок, сборочных единиц и должны отвечать ряду требований

1. Зажимное усилие должно прилагаться в выбранной точке и меть направление, указанное в схеме закрепления. Как правило, зажимы располагаются над опорами вблизи них. Они не должны создавать опрокидывающего момента.

2. Зажимные механизмы должны развивать заданное расчетное усилие для надежного закрепления деталей

3. Расчет элементов зажимов (диаметров пневмоцилиндров, сечения рычагов и т.п.) должен производиться по заранее выбранному им рассчитанному усилию, развиваемому зажимом, а не наоборот.

4. Зажимы не должны нарушать заданное положение деталей, портить их поверхность и вызывать деформирование.

5. Прижимы должны быть быстродействующими.

6. Зажимные механизмы должны быть удобными и безопасными в работе.

В сборочно-сварочных приспособлениях чаще всего применяются прижимы с механическим, пневматическим, гидравлическим, магнитным или электромеханическим приводом( не более 2 типов прижимов).

По степени механизации зажимы делят на:

Ручные – работающие от мускульной силы рабочего ( для единичного и мелкосерийного производства).

Механизированные – работающие от силового привода, управляемого вручную.

Автоматизированные – осуществляющие зажим и раскрепление деталей и узлов без участия рабочего.

Расчет зажимных устройств производится обычно в две стадии:

Сначала определяют необходимые усилия зажатия деталей и изделий, затем рассчитывают конструкции зажимного устройства и других элементов приспособления на прочность и жесткость под действием этих усилий.

Вспомогательные детали, устройства и механизмы приспособлений

Вспомогательными деталями сборочно-сварочных приспособлений являются рукоятки, педали, тяги, ограничители хода, пружины, шпонки, детали шлицевых соединений, клиновых и зубчатых передач, муфты, штифты, подшипники и т.п.

На многие вспомогательные детали, как правило, есть стандарты или нормали, которыми и следует руководствоваться.

Для механизации основных и вспомогательных операций применяют манипуляторы, позиционеры, кантователи, роликовые стенды, конвейеры, специальные тележки, быстродействующие грузозахватные приспособления, зачистные устройства, средства уборки флюса, механизмы съема изделий и т.п.

Их проектирование производится сходя из конструктивных особенностей конкретных деталей, приспособлений, сварочных установок с учетом максимального применения типовых механизмов, серийно выпускаемых.

Токоподводы, применяемые в неподвижных приспособлениях, не сложны и представляют собой обратный провод, наконечник которого крепится к основанию приспособления с помошью болта с гайкой. Если необходимо частое присоединение и отсоединение обратного провода, то применяют быстродействующий

пружинный зажим, винтовой зажим, винтовую струбцину.

В типовых конструкциях сварочных кантователей и манипуляторов предусмотрены скользящие токопроводы. При их отсутствии происходит быстрый износ зубчатых зацеплений и подшипниковых узлов попадающих в сварочную цепь, имеют место потери электроэнергии, нестабильное качество сварных соединений.

Токосъемник в виде струбцины 1, неподвижного и подвижного 3 дисков; поджимаемых один к другому пружинным устройством 4, применяется для сварки кольцевых швов.

1- медное кольцо

2- графитовая щетка

3- пружинное устройство

4- кабель с наконечником

При односторонней сварке стыковых соединений весьма часто применяют флюсовые подушки. Поджатой с нижней стороны флюс препятствует протеканию металла, часть флюса подушки расплавляется, образуя корку и способствует формированию усиления обратной стороны шва. Равномерность сечения и формы шва зависит от равномерности поджатия флюса.

Необходимое давление определяется опытным путем. Поджатие флюсовых подушек к изделию осуществляется в основном сжатым воздухом с применением пневмошлангов.

сварка на флюсо-медной подкладке

При сварке НЭ химически активных и тугоплавких металлов необходимо защищать инертным газом не только сварочную ванну, но и остывающие участки шва и околошовной зоны. Для этой цепи горелку снабжают дополнительными газозащитными устройствами: насадками, микрокамерами, подкладками, через которые проходит струя инертного газа.

Длину насадки для принятого режима сварки и толщины свариваемого металла можно приближенно определить, используя тепловые расчеты по Н.Н. Рыкалину. При этом исходят из того, что остывающие участки сварного шва следует защитить инертным газом до температуры насыщения их газами атмосферы.

Для подвода сжатого воздуха к пневмоприводам приспособления, установленного на вращателе, применяют вращающиеся воздухоподводящие муфты. Муфты на одно, два направления воздуха устанавливаются на конце оси, имеющей соответствующие отверстия.