Проектирование и модернизация приспособлений
Сварочные приспособления проектируются в основном по методам, аналогичным методам проектирования приспособлений для механической обработки, однако от последних они отличаются способами фиксирования и закрепления деталей и изделий. Рассмотрим основные из них:
1. Собираемое под сварку изделие обычно состоит из значительного числа различных деталей. Их установка в приспособление ведется последовательно, а фиксирование обычно осуществляется независимо друг от друга. Кроме того, их необходимо закреплять либо прижимами, либо прихватками и прижимами (при минимальных зазорах).
2. Отдельные детали и места приспособлений подвержены действию местных высоких температур, брызг и капель расплавленного металла и шлака, шаржирующему воздействию частиц флюсов, шлаковой корки и обмазки электродов.
3. Приспособления должны уменьшать деформирование деталей и конструкций, вызываемое температурным воздействием сварки.
4. При эксплуатации сварочные приспособления не воспринимают каких-либо значительных внешних сил, кроме усилий от зажимов, собственной массы частей приспособления и массы свариваемого изделия.
5. Для отдельных сварных конструкций необходимо учитывать возможность некоторого свободного перемещения деталей в приспособлении (удлинение при сварке или укорочение при остывании).
6. При недостаточном закреплении в процессе сварки возможно раскрытие стыков, увеличение зазоров, изменение превышения кромок и других параметров соединения, собранного под сварку.
7. При контактной сварке приспособление и свариваемое изделие оказываются в сильном магнитном поле, может иметь место шунтирование тока через ранее сваренные точки и элементы приспособления, возможны брызги и выплески расплавленного металла.
8. Лучшее качество соединений и наибольшая производительность обеспечиваются при сборке и сварке в нижнем положении, поэтому сварочные приспособления часто проектируются поворотными.
Техническое задание на проектирование или модернизацию приспособлений должно обобщить все основные требования, предъявляемые к приспособлению и отдельным его элементам. Оно оформляется по общепринятой форме и утверждается в установленном порядке.
В техническом задании приводятся следующие значения:
1. Наименование приспособления.
2. Назначение приспособления.
3. Технические требования, среди которых указывается: место установки приспособления; выделяемая площадь, характеристика энергоносителей (напряжение и род тока, давление воздуха, воды, пара); габарит приспособления, требуемая производительность; перечень деталей и сборочных единиц, собираемых (свариваемых) в приспособлении; условия подачи деталей к приспособлению и выдачи изделия, вид транспорных средств; требования к управлению (расположение пульта, необходимость дистанционного управления); требования по технике безопасности; эргономические требования.
4. Технологический процесс с подробной расшифровкой операций, переходов и проходов, выполняемых на данном приспособлении или с его помощью.
5. Дополнительные технические требования, характеризующие режим работы приспособления; возможность его переналадки; степень механизации и автоматизации; надежность; унификацию и стандартизацию; связь с другими приспособлениями; климатические условия эксплуатации; требования к маркировке и упаковке.
6. Экономические показатели от использования приспособления (сметная стоимость, годовой экономический эффект, срок окупаемости капитальных вложений и др.).
7. Рабочие чертежи сварной конструкции (изделия).
8. Чертежи заготовок с фактическими размерами (фактическими отклонениями размеров и формы заготовок).
9. Принципиальная схема приспособления.
10. План цеха с разрезами и сеткой колонн с указанием направления движения изделий, подъемно-транспортных средств цеха и мест расположения энергоносителей.
11. Данные об аналогичных приспособлениях, применяемых на монтажных площадках и в цехах при сварке, и в конструкциях специальных и групповых приспособлений, применяемых на других заводах (в том числе и за рубежом) для изготовления аналогичных сварных изделий.
Для правильного проектирования конструктор должен иметь и внимательно изучить ряд исходных данных:
1. Техническое задание на проектирование.
2. Чертеж собираемого и свариваемого изделия и деталей, входящих в него, технические условия на изготовление.
3. Технологический процесс изготовления изделия.
4. Программу выпуска изделий.
5. Чертежи аналогичных приспособлений.
6. Стандарты на детали и механизмы приспособлений, альбомы аналогичных конструкций приспособлений, паспорта или технические данные о механическом и сварочном оборудовании, в сочетании с которым будет использоваться проектируемое приспособление.
7. Справочную и техническую литературу.
В соответствии с разработанной принципиальной схемой делается эскизная компоновка приспособления. При этом размеры деталей приспособления и их форма задаются интуитивно без расчета.
Уже при эскизной компоновке разрабатываются наиболее технологичные детали и механизмы приспособления, что снижает трудоемкость и себестоимость изготовления последнего приспособления. Необходимы простота форм, минимальное применение деталей с чисто обработанными поверхностями, максимальное использование нормализованных деталей, унифицированных типовых механизмов, сокращение количества используемых диаметров, длин, посадок, резьб и т. д., компактность и наименьшая масса приспособления.
Чертежи приспособления чаще всего выполняются в две стадии.
Стадия технического проекта. Вычерчиваются сборочные чертежи общих видов без излишних подробностей. Они должны давать полную ясность конструкции приспособления.
Стадия рабочих чертежей. Вычерчиваются рабочие чертежи, которые содержат необходимые данные для изготовления всех деталей, элементов и приспособления в целом. Эти чертежи затем утверждаются и размножаются в виде светокопий в необходимом количестве экземпляров. При разработке рабочих чертежей необходимо руководствоваться требованиями ЕСКД.