Механизмы этой группы нашли наиболее широкое применение в оснастке серийного производства (табл. 4) [5].

Зажимные механизмы должны удовлетворять следующим требованиям:

при зажиме не должно нарушаться первоначальное положе­ние изделия;

зажимы не должны вызывать деформации изделия и порчи его поверхностей;

Таблица 4

Схемы зажимных механизмов

Консольный зажим

Изделие зажимается подвижным винтом 1 через нажимную самоуста- навливающуюся пяту 2, расположен­ную на качающемся кронштейне 3 с клиновой поверхностью 4 и противо­весом 5

Винтовой прижим

После раскрепления изделия сто­порный штырь 1 вынимается, и крон­штейн 2 с прижимным винтом огора - сывается, что позволяет произвести свободный съем и установку изделии в приспособление

Быстродействующий прижим

Прижим отодвигается кулачком Л в исходное положение возвращается пружиной 2

Быстродействующий прижим Подвод и отвод прижима произво­дится кулачком 1

Бапонстовый зажим

Ищслие зажимается вращением маов»£ка /, при этом штифт 2, на­ходящийся в поверенных пазах, вра­щает гайку 3, создавая необходимое усилие зажима. Раскрепляется узел поворотом маховика на 90е и отводом стержня 4 вправо

Быстродействующий за ж им

Скоба 1 рукояткой 2 отводится в сторону (вниз), раскрепляя изделие и освобождая зону разгрузки. Необхо* дпмос усилие зажима регулируется витом 3

Зажимные винтовые приспособле­ния для сборки профиля металла и труб под прямым углом

Рычажный прижим с ручным приводом

Применяется для крепления изде­лий за выступающие заплечики, обеспечивая надежный (быстродейст­вующий) зажим

Усилие зажима регулируется пово­ротом винта 1 на Vs шага силовой резьбы со стопорением его от прово­рота по одной из трех граней план­кой 2

Винтовой отводной зажим

(быстродействующий)

Резьба нажимного винта / защище­на от действия брызг расплавленного металла кожухом 2

Самозажимной
рычажный механизм

Изделие зажимается пружиной / через систему рычагов 2.

При установке или снятии изделия зажимные рычаги расходятся в сто­рону, сжимают пружину / и освобож­дают загрузочную зону приспособле­ния

Ручной зажим
с самоустанэвливающимся
нажимным винтом

При раскреплении изделия нажим­ной винт 1 вместе с гайкой 2 пово­рачивается на опорно-центрирующих цапфах 3, освобождая загрузочную зону приспособления

Отводной внутренний зажим

Применяется для зажима изделий в труднодоступных местах. При пас - креплении отводится В сторону.

LJ конструкции зажима предусмот­рены две шайбы — коническая 2 и сферическая 3. предохраняющие шпильку 1 ОТ изгиба при зажиме из­делия и при действии на нее сил сва­рочных деформаций

Беззажимное устрсйство

Применяется ДЛЯ прихватки (свар­ки; изделии, базируемых в приспособ­лении по наружным поверхностям.

Корпус пэнспособлснпи / и элемен­ты ориентации 2 с полью исключения самопроизвольной прихватки к ним брызгами расплавленного металла свариваемых деталей должны быть изготовлены из меди или же омед­нены ^

Дзухкулачковын з ажнм

Изделие закрепляется в приспособ­лении по двум взаимно перпендику­лярным поверхностям в четырех точ­ках кулачками I и 2

Шарнирный зажим для крепления круглых изделий

Беззажимпое приспособление для припарки проникающей планки

закрепление и раскрепление изделий должно производиться с минимальной затратой сил и времени рабочего;

при закреплении недостаточно жестких изделий усилия за - жима должны располагаться над опорами или возможно ближе к ним.

Определять требуемое усилие зажима следует с учетом ко­эффициента запаса к применительно к конкретным условиям.

Коэффициент к, на который умножается найденное значение усилия зажима, определяют по формуле [1]

k=kQklk2,

где к$—гарантированный коэффициент запаса для всех случа­ев; £0=1,5; кх — коэффициент, учитывающий состояние поверх­ности изделия; для необработанной поверхности ki=,2, дл» обработанной поверхности 6i = l,0; k2— коэффициент, учитыва­ющий постоянство усилия зажима, развиваемого силовым при­водом приспособления: для механизированных силовых приводові (пневматического, гидравлического и т. п.) /г2 = 1, для ручного* привода с удобным расположением рукояток k2=,3, для руч­ного привода с неудобным расположением рукояток (угол откло­нения рукояток более 90° — неудобное для работы положение), £2=1Д

При расчете усилий зажима, исходя из характера и величин сварочных деформаций, необходимо в первую очередь опреде­лить их место приложения и направление действия.

Винтовые механизмы используют для зажима изделий либо - самим механизмом через неподвижную гайку, либо через при­жимную планку.

Сила, развиваемая винтовым механизмом, зависит от вели­чины приложенного момента, формы рабочего торца винта и вида резьбы. При этом должно быть соблюдено условие само­торможения винтового механизма: а^6°40'.

У стандартных метрических резьб угол подъема резьбы а= = 2-М°. Поэтому все механизмы с крепежной метрической резьбой самотормозящиеся, а их КПД меньше 0,5.

Допустимое усилие зажима по условию прочности для основ­ной метрической резьбы [I]

Р=С(Р [op]=0,5d2 [ор],

где с=0,5 — для метрических резьб с крупным шагом; [сгг] — допустимые напряжения растяжения материала винта, кгс/ммг (табл. 5).

Таблица 5

Допустимые напряжения растяжения ог, материалов, применяемых для изготовления резьбовых изделий .Чарка стали Термообработка Предел текучести при растя­жении, кге/мм2 [ор]в кге наг; статической /мм2 при узке переменной 10 20 6-7 3-4 СтЗ 22 7-8 3—4 А12 _ 24 8—9 4—5 35 _ 30 10—11 5-6- 45 Отжиг 30 10—12 5—6 45 Нормализация 35 12—14 6—7 45 Улучшение 50 15—17 7-8 45 Закалка 70 19-21 8-9 40Х Отжиг 50 14—16 7-8 40Х Улучшение 05 17—19 8,5—9,5 40Х Закалка 90 28-30 11 — 12 ЗОХН — 70 18-20 9—10

В табл. 6 приведены допустимые усилия, создаваемые вин­товыми зажимами с параметрами: сгцр=6о40'; f—0,1; ц —0,i; rcv=?0,45d; D=0№, DH— l,7d; DB=d; p, = 120°; /? = 0,8cl, где d—номинальный диаметр резьбы; R — радиус сферы винта.

Струбцины. При выполнении сборочно-сварочных работ для крепления и фиксации собираемых элементов применяют вин­товые и рычажные струбцины различных конструкций и разме­ров (рис. 23) [2].

Известный интерес представляет рычажно-шарнирная струб­цина (рис. 26, а). Это — быстродействующее приспособление,, развивающее значительное усилие при зажиме деталей, чему способствует правильный подбор плеч системы рычагов самой струбцины. Кроме того, переход среднего шарнира через мерт­вую точку обеспечивает фиксацию струбцины в рабочем (зажа­том) положении и исключает ее самораскрытие. Регулировоч­ный винт позволяет зажимать детали различной толщины, а также регулировать усилие зажима. Изображенная на рис. 23, к быстродействующая (переналаживаемая) струбцина служит для сборки и сварки труб диаметром от 8 до 60 мм. Не­обходимый между трубами угол а° обеспечивается радиусными

планками и фиксируется в заданном положении клеммным за­жимом. Для обеспечения надежного зажима собираемых деталей не­обходимо развивать большие усилия на силовом винте. Чтобы* Риє. 23. Типы струбцин: а—рычажная: б, є, г—винтовые; д—эксцентриковая; е—откидная; ж. ил к—уни­версальные (быстродействующие)

облегчить эту операцию, применяют рычаги. Практика показала, что часто приходится работать в местах, где невозможно исполь­зовать рычаг с длинным плечом, а следовательно, и нельзя га­рантировать надежность закрепления стыкуемых деталей. Для сокращения времени, затрачиваемого на закрепление деталей,, применяют пневматические струбцины. Однако из-за утечки воз­духа как в магистрали, так и в самом цилиндре происходит са - ліопроизвольное разжатие струбцины. Кроме того, для работы с •пневмострубциной необходимо иметь присоединительное устрой­ство для подключения к воздушной цеховой магистрали и шлан­га большой длины.

Таких недостатков нет у гидравлической струбцины, в кото­рой вместо силового винта применен механогидравлический при­жим. Гидравлическая струбцина обеспечивает работу в любом пространственном положении.

Откидные зажимные устройства. Б гамме зажимных устройств необходимо выделить в отдельную группу зажимы (рис. 24), поворачивающиеся в плоскости, перпендикулярной к прижимной плоскости и служащие для закрепления свариваемых узлов через отверстие в прижимной поверхности изделия. Это позволяет разместить зажимные устройства под закрепляемым узлом (в корпусе технологической оснастки), освобождает рабо­чую зону и облегчает установку' и съем изделия. С введением же ъ конструкцию зажимных устройств автоматического подвода и отвода зажимных элементов повышается за счет сокращения •вспомогательного времени эффективность технологической осна­стки.

С помощью откидных зажимов можно крепить изделия по торцу с одновременным центрированием по отверстию (рис. 24, а) в прижимной поверхности. В закрепляемом изделии допуск на отверстие не всегда обеспечивает требуемую точность установ­ки на жестком пальце и поэтому в качестве центрирующего эле­мента используют мембранное устройство в, которое под дейст­вием приложенного усилия прогибается, создавая беззазорное центрирование изделия по оси отверстия. Нажатие на мембрану •и на верхний торец изделия производится центральным приводом через тягу 4. Зажимное усилие передается через шайбу 3 на три •прижима /, а те передают его на изделие 7 и втулку 2, опираю­щуюся на мембрану. Меняя диаметр втулки 2 или соотношение плеч зажимов, можно распределить усилия, действующие на то­рец изделия и мембрану7. При подъеме тяги 4 пружины 5 отки­дывают зажимы и, приподнимая шайбу 3, обеспечивают свобод­ный съем изделия.

Зажимное устройство с автоматическим поворотом зажима (рис. 24, б) предназначено для закрепления изделий, устанавли­ваемых по плоскости и отверстию. Тяга 6 устройства соединена шпилькой 7 со штоком силового органа. При перемещении што­ка вверх тяга 6 перемещается относительно втулки 4, центриру­ющей деталь 3. При этом зажим 2 будет поворачиваться отно­сительно оси 1 до упора в штифт 5, поскольку его центр тяжести смещен относительно оси 1. В этом положении происходит съем їй установка изделий. С перемещением тяги вниз конец зажима упирается в торец втулки 4, и зажим поворачивается в горизон­тальное положение. При дальнейшем перемещении тяги 6 проис­ходит зажим изделия.

В зажимном узле (рис. 24, с) автоматический поворот зажи­ма і относительно оси 4 при раскреплении заготовки осущест­вляется штифтом 2, действующим на выступ зажима при пере­мещении вниз тяги 3, ввинченной в шток силового привода.

Рис. 24. Откидные зажимные устройства

Электромеханический зажим (рис. 24, г) служит для одно­временного центрирования и крепления свариваемого изделия по отверстию в прижимной плоскости. Усилие зажима закрепляемо­му узлу передается нажимными кулачками 3 через нажимную конусную втулку 2, силовую пружину 1 и червячную пару 4. Пос­ле центрирования и полного закрепления изделия электропривод червячного редуктора отключается, а его инерционный пробег •(15—20 с), сообщающий дополнительно перемещение нажимной конусной втулке (что может привести к поломке механизма за­жима или же к выходу из строя электропривода), гасится сило­вой пружиной, выполняющей роль демпфера.

Возврат нажимных кулачков в исходное положение после раскрепления сваренного изделия осуществляется пружинами, расположенными в корпусе зажима.

Шарнирно-рычажное двуплечее зажимное устройство (рис. 24, д) с автоматическими поворачивающимися зажимами обес­печивает свободный съем и закрепление устанавливаемого изде­лия. В шток силового органа И ввернута серьга 9, на оси 3 кото­рой установлены две тяги У и 5, соединенные осями 4 с двумя зажимами 6, установленными на осях 8, закрепленных в корпусе 10. При ходе ытока вверх зажимное усилие передается зажима­ми 6, которые, поворачиваясь, зажимают изделие регулировоч­ными штифтами 7. Крышка 2 служит для предохранения рычаж­ного механизма от действия брызг расплавленного металла.

Зажимное устройство (рис. 24, е) центрирует изделия по от­верстию в интервале диаметров от 50—120 мм.

Изделие устанавливается на центрирующий поясок корпуса 1 и крепится качающимися на осях 2 двуплечими рычагами Зу внутренние концы которых входят в направляющие пазы плун­жера 5. Плунжер 5 с нажимным роликом 4 жестко связан со штоком силового привода 6. При ходе плунжера вверх нажимной ролик 4, действуя на внутренние плечи рычагов 3, закрепляет изделие, а с перемещением плунжера 5 вниз зажимные рычаги автоматически (под действием собственного веса) отходят от изделия, обеспечивая тем самым его свободный съем с приспо­собления.