Сварочные приспособления

Повышение уровня

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:49:13 +0000

Пневмогидравлические приводы работают от сжатого воздуха давлением 0,4 …0,6 МПа из цеховой сети при давлении масла в гидравлической части привода 6… 10 МПа, создаваемом пневмогидравлическим мультипликатором (преобразователем).
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.
Повышение уровня механизации и автоматизации приспособлений достигается путем использования в них различных встроенных устройств, специальных механизмов, типового механического оборудования или его отдельных унифицированных элементов.
Для механизации основных и вспомогательных операций применяют манипуляторы, позиционеры, кантователи, роликовые стенды, транспортные рольганги, конвейеры, специальные тележки, подъемно-поворотные столы, склизы, лотки, быстродействующие грузозахватные приспособления, зачистные устройства, средства уборки флюса и др. Их проектирование производится исходя из конструктивных особенностей конкретных деталей, приспособлений, сварочных установок и станков с учетом максимального применения типовых механизмов, серийно выпускаемых специализированными предприятиями.

Пневмогидравлика

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:48:52 +0000

Для подвода сжатого воздуха к пневмоприводам, вращающимся вместе с планшайбой или рамой приспособления, применяют муфты одностороннего или двустороннего действия.
Большинство зажимных устройств сборочно-сварочных приспособлений с пневматическим приводом, как правило, снабжаются механическими рычажными или клиновыми усилителями в виде рычагов 1-го и 2-го рода.
В конструктивном отношении гидравлические прижимы аналогичны пневматическим.
Существенными недостатками гидроприводов являются высокая первоначальная стоимость (за счет необходимости иметь дорогую гидростанцию) и усложнение эксплуатации из-за частой утечки масла, что ограничивает их применение.
Расчет
пневмогидравлических и вакуумных прижимов
Пневмогпдравлические приводы, сочетающие в себе пневматический п гидравлический цилиндры с пневмогидравличе-ским мультипликатором, обеспечивают значительные силы зажима при небольших габаритах и быстродействии привода. Они находят применение в одно-, многоместных и многопозиционных приспособлениях.

Определение усилий

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:48:23 +0000

Определение усилий прижатия различных деталей в решетчатых, рамных и других конструкциях. При сборке решетчатых, рамных и других конструкций требуется спроектировать прижимные элементы приспособлений для зажатия различного вида раскосов, связей, планок, косынок, кронштейнов, накладок и т. п. Производить определение усилий зажатия таких деталей расчетными методами, приведенными выше, весьма трудоемко, а часто и невозможно. Для таких соединений усилия прижатия должны обеспечивать сохранение контакта, заданного зазора или отсутствие зазоров между устанавливаемыми деталями и удержание деталей от возможного сдвига их в процессе прихватки, последующей сборки или сварки.
Учитывая производственный опыт многих машиностроительных заводов и проектных организаций, для закрепления таких деталей усилие каждого необходимого прижима выбирают в пределах (2…6кН).
Клиновые прижимы. Компактны, просты в изготовлении и обладают сравнительным быстродействием. В сборочно-свароч-ном производстве их используют для поджатия одного элемента к другому, выравнивания кромок или как стяжное устройство.
При необходимости последовательного включения двух приводов перед одним из них устанавливается дросселирующий клапан, замедляющий скорость поступления воздуха. Для автоматизации пневмоприжимов взамен трехходовых кранов ставятся электропневматические клапаны, включение которых производят путевые выключатели.

Упоры

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:48:08 +0000

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 приспособления запрессовкой или сваркой), вспомогательные — предназначены для придания детали дополнительной жесткости и устойчивости, например, в тех случаях, когда деталь может опрокинуться или из-за малой жесткости деформироваться. Вспомогательные опоры индивидуально подводят к установленной детали и закрепляют, в результате чего они превращаются в дополнительные жесткие опоры.
Упоры устанавливаются для фиксирования деталей по боковым поверхностям. В качестве упоров, размещаемых по контуру монтируемой детали, могут использоваться прямоугольные планки, 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.
В качестве вспомогательных опор могут применяться самоустанавливающиеся одноточечные (ГОСТ 13159—67) и подводимые клиновые опоры. С целью механизации и автоматизации приспособлений для перемещения вспомогательных опор применяют механизированные приводы.

Сварные основания

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:47:25 +0000

В сварных основаниях должны отсутствовать соединения с накладками, необходимы припуск на окончательную обработку поверхностей и термообработка для снятия внутренних напряжений.
Сварные основания имеют, как правило, меньшую массу. Их отдельные части, работающие в тяжелых условиях, могут быть выполнены из легированной стали.
При конструировании литых оснований необходимо: избегать острых углов и резких переходов; не допускать местных скоплений металла; обрабатываемые участки приподнимать над необработанной поверхностью; отверстия в стенках делать в усиливающих бобышках; соблюдать требуемые литейные уклоны.
Основания поворотных приспособлений должны иметь полки или фланцы с отверстиями для крепления к планшайбам кантователей и вращателей. В стационарных приспособлениях предусматривают открытые пазы или отверстия для крепления к фундаменту или к рамам технологического оборудования.
Установочные детали (опоры, упоры, пальцы, призмы, установочные конусы, постели) образуют базовые поверхности приспособлений и обеспечивают правильную ориентацию деталей в них в соответствии с правилом шести опорных точек.

Швы

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:47:06 +0000

Основание воспринимает массу изделия и все усилия, возникающие в процессе сборки, прихватки, сварки, кантовки и т. п. При этом оно должно обеспечивать точность расположения установленных деталей (как 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. Последнее требование особенно важно для переносных, передвижных и поворотных приспособлений. Форма и размеры основания зависят 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. Экономически целесообразно изготавливать сварно-литые, сварно-кованые, сварно-штампованные основания, а также применять для их производства низколегированные стали повышенной прочности, гнутые профили.
При проектировании сварных оснований необходимо, чтобы: спариваемые детали имели примерно одинаковую толщину; конфигурация шва обеспечивала высокую усталостную прочность соединения;
одним швом соединялось не более двух деталей;
расположение швов создавало минимум деформаций основания;
обеспечивалось симметричное расположение ребер, усиливающих основания приспособлений, а их приварка производилась с двух сторон.

Основание

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:46:41 +0000

Поэтому при конструировании приспособления необходимо знать, с какиж сварочным оборудованием оно будет сочленяться, выбрать способ установки и крепления приспособления.
Во всех случаях при установке приспособления возможна некоторая погрешность. Это связано со смещением его в пределах имеющегося зазора. Поэтому в расчетах на точность следует учитывать дополнительную погрешность, равную величине этого смещения. Иногда ее можно уменьшить путем установки приспособления с выверкой в пределах зазоров между сопрягаемыми поверхностями приспособления и посадочного места сварочной машины (станка). Допуски их расположения должны учитывать требования точности чертежа, ТУ на сварное изделие и возможности производства.
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.
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, втулки, бобышки, кронштейны и другие фиксаторы.

Отклонения

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:46:25 +0000

В связи с этим жесткость приспособления повышают постановкой соответствующих ребер жесткости или другими средствами.
В некоторых случаях в сварных изделиях или деталях предусматривают припуски, учитывающие нестабильность размеров и форм заготовок, сварочные деформации, удаление микронеровностей и слоя материала с измененными физико-механическими свойствами и структурой, полученными при предшествующей обработке, и др.
Для повышения точности изготовления некоторых сварных конструкций их подвергают при сборке предварительным упругим деформациям, обратным по направлению остаточным. С этой целью приспособления имеют соответствующее расположение фиксаторов и прижимов. Предельные отклонения формы и расположения поверхностей приспособлений назначаются при наличии особых требований, содержащихся в технических условиях и чертежах изделий. В остальных случаях отклонения формы и расположения базовых поверхностей приспособлений ограничиваются полем допуска на размер.
Чтобы быстро и точно расположить свариваемое изделие относительно электрода, приспособление необходимо выставить относительно сварочного оборудования или закрепить на нем. У сварочных станков и установок (за исключением контактных рельефных прессов, имеющих Т-образные пазы) нет посадочных поверхностей и отверстий для крепления приспособлений.

Обеспечение точности

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:45:55 +0000

Все детали в сборочной единице находятся во взаимосвязи друг с другом и образуют размерную цепь, т. е. замкнутую цепь взаимосвязанных размеров, определяющих относительное положение деталей. Для обеспечения заданной точности приспособления конструктору необходимо внимательно проанализировать все сборочные размерные цепи. Обеспечение точности сборки сводится к получению заданной точности замыкающего звена размерной цепи, соответствующей чертежу. Чем больше звеньев в размерной цепи, тем большая ошибка может быть у замыкающего звена. В конструкциях с многозвенными размерными цепями точность изготовления деталей резко повышается, однако при этом возрастает трудоемкость изготовления и стоимость изделия.
Заданную точность установки деталей обеспечивают фиксирующие элементы приспособления, точность расположения которых зависит от допусков на линейные размеры изделия, диаметры фиксирующих пальцев, размеры плоских упоров и т. п. Допуски на линейные размеры в сборочно-сварочных приспособлениях выбирают в пределах 0,5 …0,75 допусков на соответствующие размеры в изделиях. Допуск на боковое смещение фиксирующих пальцев принимают равным половине максимального зазора между пальцем и отверстием.
Возникновение погрешностей закрепления связано с возможными деформациями деталей и приспособления, а также смятием их контактных поверхностей под действием зажимного усилия.

Процесс сборки

admin — Wed, 17 Sep 2008 12:45:17 +0000

При сборке листов встык требуется выдерживать постоянный зазор, а также предотвращать местное вспучивание листов при подходе дуги. Во всех случаях зазоры в собранных изделиях не должны изменяться.
Процесс сборки сварного изделия в приспособлении состоит из переходов, выполняемых последовательно друг за другом (иногда и параллельно) со всеми деталями и сборочными единицами. Это создает трудности в обеспечении точности сборки.
Точность собираемою и свариваемого изделия определяется двумя методами: расчетным (теоретическим), который осуществляется заблаговременно, и экспериментальным, приводимым после изготовления изделия.
Теоретический метод может быть расчетно-аналитическим и вероятностным. Расчетно-аналитический метод точности применяют для определения погрешностей единичного изделия. Вероятностный метод может использоваться для анализа точности партии изделий, т. е. охватывает различные комбинации условий реального технологического процесса. Для его реализации требуется ряд экспериментальных данных о точности отдельных деталей, операций и параметров процесса.
Погрешности базирования возникают, когда технологическая (исходная) база не совпадает с конструкторской, погрешность закрепления характеризуется смещением детали от базирующих поверхностей приспособления при закреплении.