СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛОВ

Приспособления для сборки и сварки

Использование различных приспособлений для установки, за­крепления элементов свариваемой конструкции или изделия при их сборке, прихватке^ и сварке значительно уменьшает трудоем­кость сборочно-сварочных работ, повышает точность сборки и ка­чество сварки, снижает деформации и коробления при 'сварке,

сокращает длительность производственного цикла и снижает себе­стоимость изделия. Поэтому при современном уровне организации сварочных работ использование приспособлений является обяза­тельным. Сборка и сварка без приспособлений допускается только в отдельных случаях, когда это диктуется необходимостью и мест­ными условиями (ограниченными сроками работ, простотой формы конструкции и др.).

Приспособления бывают сборочные и сборочно-сварочные. В приспособлениях первой группы производится только сборка изде­лий, а в приспособлениях второй группы —сборка и сварка. Чаще применяются сборочно-сварочные приспособления, так как они не требуют снятия изделия после сборки. Какие приспособления являются наиболее целесообразными в том или ином случае—сле­дует определять с учетом типа сварной конструкции и организации производственного процесса.

При сборке и сварке в качестве приспособлений используют при­хватки, стяжки, плиты, распорки. Находят широкое применение и более сложные приспособления — кондукторы, поворотные столы (манипуляторы), кантователи, роликовые стенды и др. Более слож­ные приспособления выгодны при массовом и крупносерийном производстве однотипных сварных изделий. Приспособления для сборки и сварки можно разбить на следующие типы.

Опорные. К ним относятся плиты, стеллажи, сборочно-свароч­ные стенды. Плиты для сборки выполняются из чугуна литыми с пазами для закладки головок болтов, закрепляющих изделия. Кроме того, они имеют дополнительные отверстия для установки различных упоров.

Постоянные сварочно-сборочные стенды изготовляют из дву­тавровых балок, швеллеров или рельсов с продольными пазами для крепящих болтов. Изготовление чугунных плит обходится до­роже, но они имеют то преимущество, что к их поверхности не привариваются капли металла.

Для сборки решетчатых конструкций применяют стеллажи, рас­полагаемые на козлах или столбах, вдоль которых сверху уклады­вают балки или рельсы.

На рис. 185, а показан стеллаж для сборки и сварки решетча­тых стропильных ферм из угловой стали, а также различные стяж­ные и упорные приспособления для закрепления элементов фермы на стеллаже.

При сварке стыковых швов плоских листов из стали применяют­ся также магнитные стенды. Магнитные стенды не препятствуют перемещению листов в результате усадки металла под действием внутренних напряжений, но предупреждают их коробление в про­цессе сварки в плоскости, перпендикулярной плоскости шва.

Упорные и зажимные. В качестве упоров используют фиксаторы из отрезков уголков, шпильки и др. (рис. 185, б и г). Зажимные болты изготовляют с квадратной или прямоугольной головкой,

вставляемой в пазы стеллажа. Для стягивания листов и деталей применяются струбцины и скобы различных размеров и конструк­ций (рис. 185, в).

Широко используются быстродействующие пневматические зажимные устройства, приводимые в действие сжатым воздухом давлением 4—5 ати, подача которого в зажимное устройство и выпуск из него производится поворотом распределительного крана.

Стяжки и распоры. Эти приспособления применяют для стяги­вания листов между собой или распора их изнутри, например, при сварке цилиндрических обечаек.

Простейшим видом стяжек являются два уголка, временно при­хватываемые к поверхности листов и стягиваемые с помощью болта с гайкой. После прихватки уголки срубают, а место их приварки зачищают. Распорные приспособления состоят из двух или несколь­ких болтов, ввертываемых в общую стяжку или кольцо; вращая болты, распирают обечайку изнутри. Обычно этими приспособления­ми пользуются при сварке поперечных швов обечаек (рис. 186).

При монтаже и сварке резервуаров для стягивания и выравни­вания кромок листов используют сборочно-клиновые приспособле­ния, устройство и применение которых показано на рис. 187, а.

Для повышения точности сборки и сварки продольных швов резервуаров применяют струбцины со стяжными винтами, изобра­женные на рис. 187, б.

Поворотные. Крупные цилиндрические изделия (котлы, цистер­ны и т. д.) в процессе сварки поворачивают при помощи роликов, имеющих редукторный привод для вращения от электродвигателя (рис. 188, а).

Автоматическую сварку колонн, балок, опор и других изделий из листовой стали выполняют с помощью различных кантователей (рис. 188, б) с электроприводом или гидроприводом грузоподъем­ностью до 15 m и более. Кантователь поворачивает всю сваривае­мую конструкцию в сборе на опорных роликах и позволяет вести сварку всех швов в нижнем, т. е. наиболее удобном положении. При сварке колонн и балок используются также цепные кантова­тели (рис. 188, в), кантователи с челюстными захватами и др

В качестве универсальных поворотных приспособлений при сварке машиностроительных конструкций применяют поворотные столы или манипуляторы и позиционеры (рис. 188, г и д), которые могут поворачиваться в пределах до 360° и наклоняться под углом до 18(Г Столы делают как с ручным приводом (рис. 188, г), так и с приводом от электродвигателя (рис. 188, д). В последнем случае движениями стола управляют с помощью кнопок. Существуют ма­нипуляторы с гидравлическим, пневматическим (сжатым воздухом) или комбинированным гидро - и пневмоэлектрическим приводом. Грузоподъемность применяемых в промышленности манипуляторов

Рис 186 Стяжные и распорные приспособления

Рис 187. Сборочные приспособления:

а — сборочно клиновое, б — струбцина со стяжными винтами 1 — регулировоч­ный винт, 2 — стягиваемые листы, 3 — нажнмкые вннты, 4 — зажимы, 5 — стяж ной винт, 6— шариковая гайка, 7 — коленчатая плаика

и позиционеров составляет от 0,5 до 10 т, а в отдельных случаях достигает 25, 50 и даже 100 т.

Свариваемое* изделие крепится болтами к плите стола непос­редственно или через опорную раму. Сварщик поворачивает стол в нужном направлении нажимом кнопки, включающей соответст­вующий электродвигатель манипулятора.

На рис. 189 схематически показаны несколько положений из­делия на столе манипулятора при сварке круговых швов. Мани­пулятор позволяет все эти швы сваривать в наиболее удобном положении—нижнем или в лодочку. Использование манипуляторов и позиционеров в 1V2—2 раза сокращает время, затрачиваемое

на вспомогательные операции, облегчает труд сборщиков и свар­щиков, повышает производительность труда на 15—20% и улуч­шает качество швов.

Манипуляторы могут использоваться не только при сварке изде­лия, но также при операциях по сборке, контролю, очистке, по­краске и отделке изделия до и после сварки.

Кондукторы. Это приспособления, предназначенные для сбор­ки и сварки какого-либо одного определенного узла или изделия. Кондукторы устанавливают взаимное расположение отдельных частей изделия, ускоряют сборку, обеспечивают необходимую точность, а также уменьшают коробление детали при сварке. Они обычно состоят из рамы-каркаса с расположенными на нем упора­ми и зажимами для закрепления деталей. В случае необходимости кондукторы делают поворотными. Применяются также кондукторы и приспособления, в которых закрепление свариваемых деталей производится с помощью электромагнитов. В качестве примера на рис. 190 показан кондуктор для сборки и сварки рамы, элемен­ты которой, нарезанные из углового профиля, укладываются в кон­дуктор и закрепляются имеющимися на нем винтовыми зажимами; затем элементы прихватываются друг к другу и свариваются. Кон­дуктор может перемещаться по рельсовому пути конвейера, для чего у него предусмотрены специальные катки.