В электростатическом поле

Проектирование специальной сборочно–сварочной технологической оснастки ведется на основании технических заданий, разработанных в соответствии с технологическим процессом изготовления изделия и утвержденных главным технологом или главным сварщиком предприятия.

Техническое задание включает:

1) технологический процесс сборки и сварки;

2) чертежи изделия (уточненный экземпляр);

3) базовые и установочные поверхности собираемых в установке (приспособление) деталей;

4) схему расположения зажимных элементов, их тип и развиваемые ими усилия;

5) характер работы установки (приспособления) – подъемное, поворотное, подъемно – поворотное;

6) задание на проектирование встроенной в установку (стенд) вытяжной (из зоны сварки) вентиляции;

7) рабочее давление в цеховой пневмосети;

8) рабочее напряжение электросети;

9) коэффициент сменности, режим работы и характер производства.

В техническом задании должен быть решен вопрос о способах загрузки изделия в технологическую оснастку и о связи ее с общим технологическим потоком изготовления.

После получения технического задания разработчик обязан изучить:

а) чертежи заготовки, сварного узла и готовой детали, а также технические требования на изготовление; б) технологический процесс и техническое задание на проектирование технологической оснастки; в) техническую характеристику (паспортные данные) и посадочные места оборудования, на котором будет монтироваться проектируемая технологическая оснастка.

При проектировании технологической оснастки следует придерживаться следующего порядка:

1) вычертить контур собираемого в приспособлении узла (в трех проекциях), расположив проекции так, чтобы осталось достаточно места для размещения всех элементов приспособления; контур детали вычерчивают, как правило, цветным карандашом; 2) вычертить установочные или опорные элементы приспособления; 3) вычертить зажимные и вспомогательные элементы приспособления; 4) вычертить корпус, выполнить все необходимые разрезы и сечения, проставить габаритные и контрольные размеры, а также задать необходимые технические требования на точность изготовления технологической оснастки; указать место маркировки; 5) увязать технологическую оснастку со средствами межоперационного транспорта.

Наряду с этим необходимо выполнить расчеты по определению сил зажима изделия в зависимости от величин сварочных деформаций, точности базирования в зависимости от требуемой точности изготовления, основных параметров зажимных устройств (расчет на прочность и жесткость), основных параметров силового привода.

Разработчик должен изучить современные и перспективные стандарты и строго соблюдать государственные и отраслевые нормативы.

Вопросы классификации оснастки.

Технологической оснасткой называются дополнительные технологические устройства к оборудованию, используемые для выполне­ния операций сборки под сварку, сварки, термической резки, пайки, наплавки, устранения или уменьшения деформаций инапряжений, контроля. Широко применяют­ся в комплексно–механизированном сварочном произ­водстве загрузочные, разгрузочные, подъемно–транспортные и комбинированные приспособления, чалочные устройства, типовая и специализированная тара, различный инструмент.

Учитывая, что сварочное производство комплексное, необходимо проектировать еще и оснастку для заготовительных, подготовительных и заключительных операций, а также специальный инструмент.

Отдельные приспособления не входят в состав технологического оборудования и используется независимо, самостоятельно. Другие становятся неотъемлемой частью оборудования комплексно–механизированных рабочих мест, участков, линий, цехов по производству сварных изделий. Автоматизация сварочного производства также немыслима без разработки и использования специальных приспособлений, механизмов

и агрегатов.

Сборочно–сварочной оснасткой называют совокупность приспособлений и специального инструмента для выполнения слесарных, сборочных, монтажных и других видов работ. Поэтому термин ″оснастка″ чаще применяется в судостроении, монтаже, строительстве.

Сварочные приспособления призваны:

– уменьшить трудоемкость работ;

– повысить производительность труда;

– сократить длительность производственного цикла;

– облегчить условие труда;

– повысить качество продукции;

– расширить технологические возможности сварочного оборудования;

– способствовать повышению комплексной механизации и автоматизации производства сварных изделий.

Технологическую оснастку классифицируют по нескольким признакам следующим образом:

1) по выполняемым операциям технологического процесса в сварочном производстве – оснастка для разметки; термической резки; сборки под сварку; сварки; комбинированные (сборочно–сварочные, заготовительно – сборочно – сварочные); для контроля качества; термообработки; правки; механические (для установки, поворота, подачи, передачи, съема изделия или деталей, подъема и перемещения сварщика, установки, поворота и перемещения сварщика, установки, поворота и перемещения сварочного автомата или полуавтомата); подъемно–транспортная (в том числе чалочные, тара специальная, бункерные устройства и т.п.);

2) по виду обработки и методу сварки – оснастка для электродуговой сварки (ручной, полуавтоматической и автоматической); электрошлаковой сварки; контактной сварки; наплавки; пайки; термической резки др.;

3) по степени специализации – оснастка специальная, предназначенная для выполнения одной определенной операции при изготовлении конкретных узлов в условиях серийного и массового производства; переналаживаемая (групповая), служащая для выполнения данной операции для группы однотипных изделий, близких по конструктивно – технологическим параметрам в условиях мелкосерийного производства; универсальная, предназначенная для выполнения сборочно – сварочных операций в условиях единичного и мелкосерийного производства;

4) по уровню механизации и автоматизации – оснастка ручная, механизированная, полуавтоматическая и автоматическая;

5) по виду установки – оснастка стационарная, передвижная и переносная;

6) по необходимости и возможности поворота – оснастка неповоротная и поворотная;

7) по источнику энергии привода вращения, перемещения зажатия деталей – оснастка пневматическая, гидравлическая, пневмогидравлическая, электромеханическая, магнитная, вакуумная, центробежно–инерционная, комбинированная (в крупносерийном и массовом производстве применяются специальные приспособления преимущественно с пневматическим приводом).

В условиях серийного производства требуется повышение производительности и облегчение труда рабочих, в связи с чем используются специальные приспособления с быстродействующими механизмами загрузки, установки, зажатия, разгрузки, поворота и т.п. Они часто встраиваются в поточно – механизированные и автоматизированные линии. В единичном производстве и при монтаже применяются простые, универсальные, переносные приспособления с винтовыми, кулачковыми, клиновыми, пружинными и электромагнитными прижимами.

Требования к конструкциям технологической оснастки:

а) удобство в эксплуатации (предполагает доступность к местам установки деталей, зажимным устройствам и устройствам управления, местам наложения прихваток и сварных швов, удобные позы рабочего, минимум его наклонов и хождений и другие требования научной организации труда);

б) обеспечение заданной последовательности сборки и наложения швов в соответствии с разработанным технологическим процессом;

в) обеспечение заданного качества сварного изделия (оснастка должна быть достаточно жесткой и прочной, а закрепляемые детали оставаться в требуемом положении без деформирования их при сварке);

г) возможность использования при конструировании и изготовлении оснастки типовых, унифицированных, нормализованных и стандартных деталей, узлов и механизмов (это способствует снижению ее себестоимости, сроков ее проектирования и изготовления, повышению ремонтоспособности);

д) обеспечение сборки всей конструкции с одной установки, наименьшего числа поворотов при сборке и прихватке (сварке), свободного съема собранного (прихваченного) изделия или монтажного приспособления;

е) обеспечение быстрого отвода тепла из зоны сварки для уменьшения коробления, заданного угла поворота изделия, свободной установки изделия, свободного доступа для осмотра, наладки и контроля;

ж) технологичность деталей и узлов приспособления, а также приспособления в целом;

з) использование механизмов для загрузки, подачи и установки деталей, снятия, выталкивания и выгрузки собранного изделия, применения других средств комплексной механизации.

Оснастка должна быть безопасной в эксплуатации, иметь достаточно высокий срок службы. Для этого следует предусматривать возможность замены быстроизнашивающихся деталей и восстановления требуемой точности приспособления. Она должна включать устройства для подрегулировки в процессе сварки. В конструкции оснастки изнашивающиеся детали необходимо использовать с упрочненными рабочими поверхностями. Нужно избегать применения открытых механизмов и передач, предотвращать проникновение пыли, грязи, влаги, флюса, брызг металла на трущиеся и сопряженные поверхности. Нужно предупреждать возможность перегрузки приспособления в процессе эксплуатации, вводить предохранительные и предельные устройства, предусматривать возможность удобной очистки базовых поверхностей от шлака и флюса, уборки их после сварки.

Для предупреждения самопроизвольного раскрепления прижимов и выпадения изделия в кинематическую схему механизмов поворотных приспособлений необходимо встраивать самотормозящиеся звенья.

Целесообразность проектирования, изготовления и применения любой оснастки, а также ее конструктивная сложность должны обосновываться технико–экономическими показателями.

При разработке оснастки и оборудования следует руководствоваться принципами художественного конструирования, формообразования машин, а также эргономическими требованиями. Надо определять оптимальную рабочую позу оператора и размеры его рабочего места, хорошо представлять себе конкретные действия человека, его связи с машиной.

В сложных случаях необходимо готовить модели или макеты с целью проверки вариантов композиционных решений, а также использовать опыт других предприятий и организаций (за исключением коммерческой тайны).

Для регулировки и подстройки механизмов следует предусмотреть специальные ручки или другие устройства, которые должны быть защищены от случайных поворотов, а также смазку устройств без разработки.

Конструкция оснастки для контактной сварки должна:

1) изолироваться во избежание шунтирования тока;

2) незначительно увеличивать площадь вторичного контура машины;

3) иметь надежный подвод тока в зоне сварки;

4) оборудоваться зажимами, обеспечивающими плотное прилегание деталей и выпрямление неровностей, и упорами, предотвращающими проскальзывание зажатых деталей;

5) исключать возможность протекания сварочного тока через подшипники качения, пружины, базовые опорные стальные поверхности и фиксаторы;

6) не изготавливаться из ферромагнитных материалов, если при сварке приспособление попадает внутрь сварочного контура машины;

7) иметь интенсивное водяное охлаждение вблизи мест сварки;

8) включать элементы вторичного контура из материалов с высокой электропроводностью;

9) иметь устройства для зачистки контактной поверхности электродов и их быстрой смены;

10) оборудоваться защитными устройствами, предохраняющими рабочих от действия электрического тока, брызг металла.

Корпусные детали и кожухи не должны иметь острых кромок и углов, которые могут быть причиной травм. Приспособление должно исключать какие–либо подгоночные и доделочные работы с изделием, так как они плохо поддаются механизации и сопровождаются большими затратами времени.