Сборочно-сварочным приспособлением называют уст­ройство для сборки и взаимной фиксации отдельных деталей сбороч­ной единицы (изделия), прихватки и сварки. Приспособление по­вышает точность и производительность операции, улучшает условия труда, повышает безопасность работ.

Сборочно-сварочные приспособления классифицируют по не­скольким признакам:

по назначению — универсальные, специальные; по характеру выполняемых операций — сборочные, сборочно­сварочные, сварочные;

по размерам и сложности — главные, крупные, средние, мелкие; по способу монтажа и характеру работы — переносные стаци­онарные, передвижные (напольные, подвесные), поворотные;

по отношению к сварочной машине — отдельно от сварочной машины, на сварочной машине, со встроенной сварочной машиной. Универсальные приспособления применяют в единичном и мелко­серийном производстве. К этим приспособлениям относят наборы фиксирующих, опорных и зажимных элементов (винтовые струб­цины, пружинные зажимы, ручные тиски и др.).

Универсальные приспособления используют для различных уз­лов, затраты па их изготовление невысокие, но работа на них менее производительна и обычно более трудоемка.

В крупносерийном и массовом производстве применяют только специальные приспособления. Они обеспечивают более точную сборку, высокую производительность, облегчают условия труда, но их проектирование и изготовление требует больших затрат. Основание приспособлений — стальная плита или сварная рама, на которой монтируют фиксирующие и зажимные устройства.

Сборочные единицы обычно собирают, прихватывают и сваривают в этих приспособлениях. Для сварки чаще всего используют подвес­ные точечные машины. Иногда в приспособления встраивают точеч­ные нли многоэлектродные машины. Такие приспособления услож­няются дополнительными токоведущимн элементами (шины, опорные токоподводы), сварочными трансформаторами и аппаратурой упра­вления циклом сварки.

Если на изделии основной объем сварки выполняется на много­электродных машинах, то сборочные приспособления устанавливают на столе машины или на сварочном штампе.

Мелкие приспособления часто монтируют на элементах вторич­ного контура сварочных машин. При необходимости приспособление вращается вокруг горизонтальной, вертикальной или наклонной оси. - Приспособление может также перемещаться поступательно по конвейеру или иметь челночное перемещение относительно рабо­чей зоны сварочных машин.

Приспособления в зависимости от их сложности разделяют на главные, крупные, средние и мелкие. В основу такого деления положены их размеры, масса и стоимость.

Главным кондуктором в автомобилестроении называют приспо­собления, предназначенные для окончательной сборки и сварки крупного изделия кузова, кабины или платформы автомобиля-. Приспособления оснащаются прижимами и зажимами с пневмати­ческим или гидравлическим приводом. В таких приспособлениях окончательно формируются геометрические формы и размеры круп­ных пространственно сложных деталей. Эти приспособления часто оснащают встроенными точечными машинами. Они иногда пере­двигаются вдоль линии сборки напольными конвейерами. Такое же назначение имеют сборочно-сварочные стенды в некоторых других отраслях промышленности. В них также проводится сборка и сварка пространственно сложных деталей в стационарном поло­жении.

К таким приспособлениям можно отнести и стапели, применя­емые для сборки каркасов и фюзеляжей летательных аппаратов, каркасов кузовов автобусов и других подобных деталей многометро­вой длины.

На крупных и средних кондукторах собирают отдельные менее крупные узлы. Сварку обычно выполняют подвесными точечными машинами, иногда незначительный объем работ дуговой сваркой. В зависимости от числа выпускаемых изделий и расчленения опера - цнй эти приспособления могут быть стационарными, поворотными и передвижными. Часто они имеют две загрузочные позиции.

К мелким приспособлениям относят шаблоны, фиксаторы и эле­ментарные приспособления для сборки и сварки мелких несложных детален. Они состоят из основания в виде пластины или рамки, на которых установлены упоры и фиксаторы. Оператор обычно детали прижимает рукой. Иногда применяют облегченные прижимы. К ста­ционарной машине для сварки приспособление с изделием подносят вручную.

Значительную группу сборочно-сварочной оснастки составляют сварочные приспособления, предназначенные для ориентаций и пере­мещения детали относительно электродов сварочных машин. Эти приспособления выполняют обычно как приставку к универсальным сварочным машинам с соответствующей их модернизацией.

При проектировании приспособлений необходим чертеж детали и технология сборки и сварки. Важно установить последовательность всех операции, рациональную разбивку изделия на отдельные узлы, правильно наметить базы фиксации' отдельных узлов и согласовать их по всем позициям сборки и сварки. Конструкция приспособления зависит также от программы выпуска изделий.

Проектирование следует начинать с тщательного изучения опыт­ных образцов изделия. При этом часто используют методы модели­рования. Из пластмассы, стеклопластика, полистирола в масштабе изготовляют разборную модель изделия и его основные узлы, что помогает быстрее и более точно наметить общую схему приспосо­бления.

Дальнейшие работы выполняют в следующей последовательности: определяют базовую деталь и устанавливают базы фиксации (отвер­стия, поверхности); разрабатывают принципиальную схему при­способления, его конструктивную схему и эскизную компоновку; расчетом или конструктивно определяют размеры его основных узлов; разрабатывают общий вид приспособления и рабочие чертежи всех узлов и деталей.

При разработке приспособлений следует стремиться максимально унифицировать их типовые узлы: плиты и рамы основания, опорные стойки, зажимные устройства, фиксаторы, опоры и др. При раз­работке сложных приспособлений необходимо макетировать отдель­ные узлы, изготовляя их из дерева и пластмассы.

Конструкцию сборочно-сварочных приспособлений разрабаты­вают с учетом следующих положений:

закладка деталей в приспособление и их фиксация должны быть простыми и удобными;

прижимы следует располагать против опор;

прижимные и зажимные устройства должны быть быстродей­ствующими с пневматическим или гидравлическим приводом, до­пускающим их групповую работу. Ручной привод допустим лишь в тех случаях, когда положение деталей, устанавливаемых на базовую деталь, неустойчиво и их - требуется поддерживать рукой;

• фиксаторы, зажимы и прижимы, расположенные близко от места сварки, нужно защищать от брызг металла;

к местам сварки следует обеспечить свободный доступ оснастки сварочной машины с возможно меньшим вылетом;

при необходимости уменьшить следы от точечной сварки лицевой поверхности детали устанавливают охлаждаемую токопроводящую пластину из медных сплавов;

в целях стабилизации сварочного тока части приспособлений, входящие в контур сварочной машины, должны иметь минимальную массу или их следует изготовлять из немагнитных материалов;

после сварки узел нужно снимать легко н быстро, применяя съемники с рычажным или пневматическим приводом.

Конструкция приспособления должна бьіґь согласована с при­меняемыми транспортными устройствами При разработке конструк­ций также учитывают периодическое применение мастер-макетов для изготовления и проверки приспособления в эксплуатации.

Конструкция приспособления должна удовлетворять правилам техники безопасности.

При разработке приспособлений различного типа для сборки и сварки деталей широко применяют унифицированные узлы, что ускоряет их проектирование, унижает стоимость и улучшает ка­чество.

К унифицированным узлам относят различного типа фиксаторы, зажимы, прижимы, стойки основания приспособлений и др. Фикса­торы применяют для ориентирования собираемых деталей в при­способлении. Прижимы и зажимы — наиболее распространенные элементы приспособлений. Их используют для закрепления уста­новленных в приспособлениях деталей. К прижимам относят силогые устройства, прижимающие собираемые детали к упорам. Устрой­ства, прижимающие детали о двух противоположных сторон, назы­вают зажимами.

По способу создания усилия зажатия эти устройства разбивают на механические, пневматические, гидравлические, комбинирован­ные. Механические прижимы с клиновыми и винтовыми зажимными (рис. 76, о) устройствами относят к медленно действующим систе­мам. Их иногда используют в приспособлениях для контактной сварки. Применение откидных рычагов несколько повышает их быстродействие.

Более широко применяют быстродействующие рычажные при­жимы разнообразной конструкции (рис. 76, в, е). Шарнирно-рычаж­ные механизмы обеспечивают прижим за счет перехода рычагов че­рез мертвую точку. Конструкции их различают по размерам, соот­ношению плеч рычагов, расположению рукояток. Основной недостаток их — индивидуальный привод и необходимость при­ложения существенного физического усилия.

В приспособлениях для сборки и сварки штампо-сварных кон­струкций широко используют устройства с пневматическим при­водом. Они позволяют осуществлять групповую работу, сокращать время действия, применять дистанционное управление, облегчать

условия труда. В качестве силовых элементов в этих конструкциях используют поршневые или диафрагменные пневмокамеры.

При необходимости уменьшить диаметр рабочих цилиндров при­меняют гидравлический привод. На рис. 76, д приведено рычажное устройство с пневматическим качающимся цилиндром. На рис. 76, б показан более сложный комбинированный зажим с фиксатором 8. Деталь прижимается рычагом 3, вращающимся на оси 4. Усилие иа рычаг передается от цилиндра 7 через его шток 6. В зажатом поло­жении рычаг 3 фиксируется защелкой 2, упирающейся в зуб 1 в верх­ней части рычага 3. Для освобождения защелки необходимо нажать на педаль 5.

На рис. 77 показано пневмошланговое зажимное устройство. Воздух из сети подается в гибкий шланг 1, который, распрямляясь, приводит в действие рычаг 2, прижимающий деталь 3. Такие устрой­ства применяют в том случае, если размещение пневмоцилиндров или пневмокамер невозможно или не рационально.

Компонующим элементом приспособления обычно является сталь­ная плита, устанавливаемая на сварных стойках. В плиге пред­усматривают вырезы для облегчения и улучшения доступности

к местам сварки. Иногда вместо плиты ис­пользуют сварную конструкцию в виде рамы, изготовленной из стальных прокат­ных профилей. При необходимости при­способление делают поворотным во - Рис. 77. Пневмошланго - круг вертикальной или горизонтальней вое прижимное устройство ОСИ.

ПО

Рис. 78. Схема главного кондуктора для сСорки и сварки кузова автомобиля ГАЗ-ЗІ «Волга»

На рис. 78 показана схема гланного кондуктора для сборки и сварки кузова легкового автомобиля из шесіи крупных предвари­тельно собранных сборочных единиц (рис. 79). Этот кондуктор снаб­жен тележкой / (см. рис. 78), на которой закреплены узлы фикса­ции 2 основания кузова 3. Тележка выдвигается из кондуктора для удобства установки пола, затем перемещается в горизоніальпой плоскости и поднимается до сопряжения пола с другими узлами кузова, первоначально зафиксированными в приспособлении. Это позволяет расширить фронт работ, улучшить условия закладин отдельных узлов в кондуктор, когда еще не заложено основание кузова.

Основанием приспособления является литая из серого чугуна плита 8 с ребрами жесткости. В центре этой плиты имеется Бырез, в котором размещается тележка 1 с полом кузова 3. Тележка длиной 4,2 м передвигается по рельсовому пути на 12 м посредством элек­трического привода через редуктор и цепную передачу. Положение тележки точно определяется четырьмя выдвижными фиксаторами в пневматическим приводом 4.

В рабочем положении тележка вместе с фиксированным полом кузова поднимается на 200 мм винтовым механизмом также с при­водом от электродвигателя.

На общей плите с двух сторон кондуктора установлены салазки 6, на которых смонтированы стойки, несущие узлы фиксации и кре­пления левой и правой боковин кузова. Вся эта конструкция пере­двигается по направляющим 5 гидравлическим цилиндром 7 на длину 0,6 м. Аналогичное устройство 9 смонтировано на плите в зад­ней части приспособления, в котором фиксируется узел проема заднего окна кузова. Он передвигается в рабочее положение тем же гидравлическим цилиндром. Узел переднего ветрового окна допол­нительно фиксируется съемным приспособлением и подается на

Ш

Рис. 79. Основные узлы кузова легкового автомобиля ГАЗ-31 «Волга»: / — основание кузова (пол); 2Ш 3 — правая и левая боковины; 4 — узел переднего окна; 5 — узел заднего окна; 6 — крыша

сборку подвесным устройством. Для фиксации и крепления узлов кузова в приспособлении широко используют пневматические при­жимы.

На кондукторе кузов собирают в следующей последовательности. Вначале фиксируется проем заднего окна, затем боковины и проем переднего окна. Подавая узлы о фиксирующими устройствами в ра­бочее положение, собирают и сваривают с крышей всю оболочку кузова. До подачи пола о тележкой сварщик может удобно работать внутри оболочки кузова. Затем подается пол с передней частью кузова и подмоторной рамой, образующей о оболочкой кузов в сборе без навесных узлов. Далее сварку выполняют снаружи кузова, сваривают в основном фланцевые соединения.

Приспособление имеет 95 опорных точек фиксации и 60 прижимов, преимущественно о пневматическим приводом. Общая масса кон­дуктора 12 т.

Конструкция кондуктора позволяет выполнять в приспособлении большой объем сварки (до 500 точек), на шести подвесных точечных машинах. Бригада из трех сборщиков и сварщиков, работая в при­способлении, может собрать и сварить три-четыре кузова в 1 ч.

На рио. 80 показан главный кондуктор для сборки и сварки кабины грузового автомобиля ГАЗ-53А. Основанием кондуктора служи г сварная плита /. Верхняя плоскость плиты точно обработана. На ней нанесена базовая сеіка, которая облегчает установку опор­ных кронштейнов, фиксирующих и прижимных устройств. Каркас кабины, предварительно собранный и сваренный в аналогичном приспособлении, устанавливается иа четыре опоры и поджимается к ним прижимом с пневматическим приводом. Затем о каркасом собираются облицовочные панели кабин, которые плотно прижи­маются к каркасу. Для поджима этих деталей по проему дверей используют симметричные узлы фиксации 3, расположенные с пра­вой и левой сторон изделия. Такие узлы имеют возможность парал­лельного перемещения иа расстояние 500 мм специальным цилин­дром, расположенным под полом кабины на основании приспо­собления. Такое движение позволяет облегчить вакладку и съем кабины после сварки и сохранить ее геометрические размеры.

Каждый из боковых проемов кабины фиксируется и поджимается в пяти точках прижимами о пневматическим приводом. Задняя стенка фиксируется откидной стойкой 4 также с пневматическим приводом и с ручным рычажным зажимом по проему заднего окна. В передней части для фиксации передней панели по плоскости со­пряжения с капотом используют два откидных рычага 2 в устано­вленными на них выдвижными пальцами. Для фиксации проема ветрового окна служит специальная рамка, которая поджимается к проему прижимами 6 g пневмаїическим механизмом привода. Для съема кабины с фиксаторов кондуктора используют съемники 5, имеющие также пневматический привод. Все основные узлы при­способления сварены из стального листа и прокатных профилей толщиной 6—25 мм.

Собранные узлы в кондукторе свариваются точечной сваркой в 130 точках подвесными точечными машинами, оснащенными раз­ными клещами с пневматическим приводом и удобными для выпол­нения операции подвесками. Применение фиксирующих элементов в кондукторе небольших сечений, их рациональное расположение обеспечивают хорошую доступность к местам сварки клещами то­чечных машин с большим вылетом.

Кондуктор имеет 60 опорных точек фиксации, 20 прижимов о пневматическим приводом. Масса приспособления около 4 т. Четверо рабочих, работая на приспособлении, собирают и сваривают до 20 кабин в 1 ч. .

Производительность точечной сварки крупногабаритных изделий, собранных в приспособлениях, зависит от размещения подвесных точечных машин, конструкции клещей и их оснастки, а также от их подвески. Правильная подвеска клещей обеспечивает необходимую их подвижность, что повышает производительность сварщика и, ка­чество его работы.

Пять подвесных точечных машин (рис. 81), расположенных вокруг кондуктора 4 для сварки кабины, оснащены клещами трех разновидностей. Машина с клещами 1 предназначена для сварки

открытых фланцевых соединений (рис. 81, б). Вылет их небольшой, однако рабочий ход 15 мм, что позволяет легко сваривать соедине­ния с относительно высокой отбортовкой. Подвеска клещей полу - поворотная на дуге. Аналогичную конструкцию имеют клещн 2 и отличаются только небольшим увеличением консолей (рис. 81, в). Такими клещами сваривают соединения на разных уровнях по вы­соте. Наиболее удобное место для троса для подвески клещей практи­чески выбирают иа месте. Клещи 3 подвесной машины (рис. 81, г) имеют меньшие, чем у других клещей, вылет и рабочий ход электродов (до 5 мм).

На рис. 82 показано крупное приспособление для точечной сварки лонжеронов подмоторной рамы легкового автомобиля. Лонжерон, штампуемый из листовой низкоуглеродистой стали, имеет закрытое прямоугольное сечение, которое образуется после сварки двух I I-образных сечений или одного с плоским накладным листом. Фланцы П-образного профиля отогнуты наружу. Приспособление имеет сварную станину 1, на которой расположены опоры 4 по про-

Рис. 82. Приспособление для сборки и точечной сварки лонжеронов подмоторной рамы легковых автомобилей

филю Нижнего пояса лонжерона, направляющие 6 для гидравли­ческих цилиндров 7 с прижимами 3 и пневматические фиксаторы 8 и 10. На опорной поверхности находится торцовый упор 2 для перед­него листа, боковые ограничители 5 и продольные опоры 9 для накладного листа. В этом приспособлении одновременно со сборкой производится и формовка нижнего листа, поступающего на сборку плоским. После точечной прихватки на подвесных точечных маши­нах, расположенных с обеих сторон приспособления лонжерона, окончательного сварку выполняют на стационарных точечных ма­шинах.

При сварке деталей иа многоэлектродных машинах сборочно - сварочное приспособление устанавливается иа подвижном столе многоэлектродной машины. Такие приспособления имеют меньшее число прижимных устройств, так как они заменены сварочными, пистолетами. Фиксирующими устройствами являются. электроды и токоподводы различных конструкций.