27. Последовательность проектирования приспособлений.

Сборочно-сварочные приспособления проектируются в основном по цетодам, аналогичным проектированию приспособлений для механической обработки. Однако специфика изготовления сварных узлов и изделий вносит существенные особенности в способы фиксирования и закрепления на приспособлении деталей собираемого или свариваемого изделия. Прежде всего следует отметить, что в приспособлении, предназначаемом для механической обработки, обычно закрепляются отдельные обрабатываемые детали и значительно реже — несколько деталей, собранееых в узел. Соответственно этому фиксирующие элементы приспособления связаны лишь с одной или с жестко связанной группой деталей узлом). Изделие же под сварку собирается из значительного числа различных деталей, установка которых на приспособлении ведется последовательно, а фиксирование их обычно осуществляется независимо друг от друга.

В приспособлениях для механической обработки крепление должно обеспечить полную неподвижность деталей в процессе обработки. В сварочных же приспособлениях свободное перемещение еталей при их удлинении вследствие нагревания при наложении шва или укощчении при его остывании является обязательным для некоторых. Поэтому в сварочных приспособлениях часто имеет место комбинированная сборка деталей, т. е. жесткая установка одних деталей и своодная установка других деталей с фиксированием по разметке или жестко установленным деталям.

Сварочные приспособления в отличие от приспособлений для меха-дческой обработки не воспринимают в процессе их эксплоатации каких-либо значительных внешних усилий (кроме усилий от зажимных элементе, собственного веса части приспособлений или устанавливаемых деталей). В то же время сварочные приспособления подвержены действию устных высоких температур в процессе прихватки и еще в большей тепени в процессе сварки. Одной из важнейших функций сварочных риспособлений является уменьшение деформирования деталей и узлов вследствие температурных воздействий. Все это накладывает свою специфику на проектирование сварочных приспособлений. Ниже приведены факторы, определяющие конструктивную схему приспособления в той последовательности, в которой они должны быть рассмотрены при проектировании.

28. Основные элементы приспособлений.

29.Упор, прижим, стягивающее устройство, универсально-сбороч-ные приспособления, типовое приспособление.

Съемные упоры применяют в настраиваемых по типу деталей приспособлениях или при сварке деталей, съем которых невозможет из-за упоров. Как правило, упоры служат и опорными базами, а в некоторых случаях шаблонами для приварки сопряженных деталей. Пальцы или штыри обеспечивают более точную установку деталей и применяются при наличии в деталях обработанных поверхностей. Призмы регулируемые и жесткие применяются для сварки труб, профилей и т. п.

Прижимы. Это элементы приспособлений, обеспечивающие прижимы деталей к фиксаторам или другим несущим поверхностям приспособлений. Различают прижимы механические, пневматические, магнитные и гидравлические.

Механические прижимы являются наиболее простыми и поэтому наиболее распространенными (рис. 8-61, а—д). Клиновые прижимы (рис. 8-61, в, г) служат для поджима одного собираемого элемента к другому, для выравнивания кромок и т. д. Аналогично действуют эксцентриковые самотормозящиеся прижимы. Наиболее универсальные прижимы винтовые (рис. 8-61, а, б). Однако их применяют в основном в ручных приспособлениях. Это связано с тем, что винты работают на упор и что они не являются быстродействующими. Увеличение шага винта может нарушить его самотормозящие свойства и потребовать большие усилия на прижим детали. Пружинные прижимы применяются главным образом для зажатия небольших, тонких деталей.

Наряду с перечисленными применяют комбинированные приспособления (винт с клином, винт с пружиной и т. д.). Рычажные прижимы представляют собой рычаги 1-го и 2-го рода или их комбинацию и используются как усилители приводов зажима. Пример такого рычажного зажима показан на рис. 8-62. На оси 2 стойки 1 имеются ведущий рычаг 3 и промежуточное звено 4, действующие на силовой рычаг 5. Прижим детали осуществляется упором 6.

Пневматические прижимы по сравнению с механическими имеют ряд существенных преимуществ, в том числе быстродействие, возможность управления рядом прижимов с одного места, возможность подвода сжатого воздуха к прижимам, занимающим различное положение в пространстве (через цапфу приспособления или по гибким шлангам), и т. д. Пневматический прижим обладает определенной упругостью, что компенсирует деформации свариваемых деталей.

В качестве рабочего органа прижима могут служить пневмоцилиндры, пневмокамеры и пневмошланги. Пневмоцилиндры (рис. 8-63, а) могут быть одностороннего или двустороннего действия. Шток цилиндра может действовать непосредственно на фиксируемую деталь или через рычаг. К недостаткам пневмоцилиндров относятся износ уплотнений и громоздкость.

В случаях, когда ход штока невелик, предпочтение заслуживают пневмокамеры (рис. 8-63, б), снабженные вместо поршня резиновой диафрагмой на тканевой основе, зажатой между крышкой и корпусом камеры. Часто в сварочных приспособлениях применяется шланговый прижим (рис. 8-63, в). При подаче воздуха в шланг последний воздействует на опорные поверхности клавишного рычажного прижима. Пнёвмоприжимы применяют главным образом в массовом и крупносерийном производстве и в высокомеханизированных установках.

Магнитные прижимы отличаются быстродействием, простотой и маневренностью. Их используют для выравнивания кромок (рис. 8-64, б) и прижатия их к флюсовой подушке (рис. 8-64, б). Наиболее распространены электромагниты, хотя в последнее время находят применение и постоянные магниты.

Рис. 8-64. Электромагнитные прижимы:

А — общий вид магнита;

1 — корпус магнита;

2 — сердечник;

3 — днище;

4 — обмотка;

5 — выключатель;

Б—г — схемы применения;

6 — скоба;

7 — электромагнитный стенд;

8 — упор;

9 — винтовой прижим

Гидравлические прижимы используют в сварочных приспособлениях довольно редко. По-видимому, перспективны прижимы, построенные на основе гидропластов — вязких смесей, обладающих достаточно высокой текучестью. В отличие от гидравлических прижимов прижимы с гидропластами не требуют сложных и дорогих уплотнений, обеспечивая равномерное распределение прижимающего усилия между плунжерами. Они допускают давление до 500 кгс/см2.

Стягивающие и распорные приспособления (стяжки, распорки и домкраты). Они предназначены для стягивания при сборке двух или нескольких деталей или узлов, для выравнивания кромок и вмятин, для разжима цилиндров (рис. 8-65).

Сборочно-сварочные приспособления могут быть универсальными или специализированными. На рис. 8-59 показано универсальное приспособление для сварки громоздких и сложных пространственных конструкций.

Р ис 8-65. Стягивающее (а) и распорное (б) приспособления:

1 — рычаг основной;

2 — скоба;

3 — гайка;

4 — винт стягивающий;

5 — рычаг;

6 — винт зажимной;

7 — винт распорный;

8 — основание;

9 — подпятник

Универсальные приспособления для сборки, как правило, просты и выполняются переносными. Они не всегда обеспечивают необходимую точность и рассчитаны на проверку правильности сборки и установочных размеров.

Переносные зажимы предназначены для фиксации взаимного положения свариваемых деталей. Их изготовляют в виде струбцин и болтовых зажимов (рис. 1,а, б), позволяющих собирать детали любого профиля. Для сварки изделий из листового проката применяют клиновые (рис. 1, в) и зажимные (рис. 1, г) скобы. Для фиксации двух тонких листов при сварке бортового шва служат пружинные зажимы (рис. 1, д).

Магнитные зажимы отличаются быстротой действия, простотой и маневренностью. Они основаны на использовании естественных или искусственных магнитов, питаемых постоянным током от сети или от источника сварочного тока. На рис. 2 показана типовая конструкция электромагнита и различные примеры его применения. Он представляет собой магнитопровод, состоящий из внешнего 6 и внутреннего 2 кольцевых полюсов с днищем 3, внутри которых размещена катушка 5. Ток включается выключателем ), вмонтированным в скобу 4.

Магниты используются для выравнивания кромок, для их прижатия к флюсовой подушке 7 (рис. 2,6), для создания опоры рычажных (рис. 2, в) или винтовых (рис. 2, г) прижимов и т. д. В последнее время все чаще применяют естественные магниты, рассчитанные на сравнительно небольшие усилия прижатия, преимущественно для сборки деталей и прихватки под сварку. На рис. 3, а представлен магнит для сборки углового соединения; на рис. 3,6 универсальное приспособление для сборки соединений с различным сочетанием деталей.

Прихваты используют в основном при монтаже крупных конструкций (рис. 4). Отдельные элементы прихватов временно приваривают к собираемым деталям, а после сварки удаляют. Прихваты бывают жесткие и регулируемые.

Стяжки применяют для сближения кромок свариваемых деталей до заданных размеров. Наибольшее распространение при сварке изделий из полосового и листового металла нашли винтовые стяжки, а цилиндрических изделий сравнительно небольшого диаметра - стяжные кольца и гибкие хомуты с зажимами.

Распорки и домкраты служат для фиксации изнутри изделий с замкнутым профилем, для выравнивания кромок цилиндрических изделий, для удаления вмятин и др. При сварке цилиндрических изделий распорки применяют в сочетании со стяжными кольцами. Если диаметр обечаек невелик, применяют распорные кольца, а при больших диаметрах винтовые распоры или домкраты.

Усилия в стяжках, распорках и домкратах создаются механическим, гидравлическим или пневматическим приводами.