Сварные заготовки деталей машин (листы 225, 226)
Производство сварных заготовок деталей (лист 225, рис. 1, б; 2,6) вместо литых (рис. 2, а) цельнокованых и цельноштампо ванных (рис. 1,а) позволяет сократить расход металла и уменьшить объем последующей механической обработки. Так, при вырубке из листа заготовок плоских гаек (рис. 3, д) до 60 % металла идет в отходы. Подобные детали можно делать из прутковых сварных заготовок с последующей их формовкой в штампе (рис. 3,6). Примеры различных деталей в сварном исполнении приведены на рис. 4.
Перспективным направлением экономного использования металла является замена операций штамповки заготовок для сварных конструкций формообразованием их из специального проката, совмещенным непосредственно со сварочной операцией.
Примером совмещения формовочной и сварочной операций в одном агрегате является производство тормозных колодок автомобилей. Сварная тормозная колодка (рис.5) состоит из ребра 1 и обода 2, имеющих толщину 5 ... 6 мм и соединенных между собой контактной рельефной сваркой по специально выштампованным выступам. Принцип работы автоматической установки показан на рис. 6. Главным рабочим механизмом станка-автомата является сборочный кондуктор-вращатель 1 с зажимным устройством, состоящим из передней 2 и задней бабок, между которыми зажимается ребро колодки. Зажимные элементы бабок выполнены в виде коротких цилиндрических валков или плоских фланцев, радиус которых равен наружному радиусу ребра. Зажимной элемент 3 задней бабки состоит из двух одинаковых половин, каждая из которых может передвигаться в осевом направлении под действием силового пневмоцилиндра и, таким образом, может зажимать или освобождать от зажатия ребро колодки. В выдвинутом положении "половина" прижимает ребро к опорному фланцу вращателя, во втянутом положении — освобождает от зажатия готовую колодку после сварки. К вращающимся зажимным элементам присоединяется один конец вторичной цепи трансформатора и подводится сварочный ток с помощью обычных скользящих токосъемников. Другой конец вторичной цепи таким же способом присоединяется к верхнему нажимному ролику 7, перекатывающемуся во время сварки по ободу изделия. Таким образом, верхний ролик 7 выполняет одновременно функции катящегося электрода и гибочного валка, который формирует обод и прижимает его к ребру свариваемой колодки.
Два автоматических питателя обеспечивают подачу заготовок. Питатель 5 производит периодическую подачу ребер в зажимное устройство вращателя машины, питатель б выдает плоские ободья под верхний ролик машины. Подача обеих заготовок синхронизирована, что обеспечивает точность их взаимного расположения при сборке.
Циклическая работа машины происходит при непрерывном вращении главного механизма. Полный цикл совершается за один оборот: при первом полуобороте происходит вальцовка, сборка и сварка, при втором — выгрузка готового изделия и закладка следующих заготовок.
По принципу совмещения формовочной и сварочной операций создана полуавтоматическая установка для навивки шнеков пневмовинтовых насосов (лист 226, рис. 7, а... в; 8), выполняющая операции нагрева, навивки и приварки полосы. Установка имеет привод 1, муфту 10, переднюю 2 и заднюю 6 бабки, соединенные балками 8. По направляющим 5 перемещается суппорт 9, который с помощью группы роликов направляет полосу в процессе навивки, задавая требуемый шаг витка. Две сварочные головки 3 производят приварку шнека к трубе. Нагревательное устройство 4 обеспечивает нагрев полосы перед ее подходом к зоне деформирования. Шаг навивки может быть различным и задается шнекомкопиром 7, закрепленным в нижних центрах установки.
Применительно к массовому производству однотипных деталей небольшого габарита (рис. 9) эффективно использование автоматов роторного типа, в которых рабочие инструменты имеются на всех позициях ротора и вращаются вместе с ним. Высокая производительность таких автоматов достигается одновременной обработкой нескольких изделий на позициях, расположенных в пределах рабочего сектора ftp (рис. 10) .Станок-автомат для сборки тракторных катков и сварки их кольцевым швом (рис. 11 и 12) является примером использования роторной схемы. Ротор оборудован четырехместной планшайбой со специальными устройствами для сборки, закрепления и вращения катка. Над каждым таким устройством (гнездом ротора) установлена сварочная головка 5 (рис. 12) с катушкой 7 электродной проволоки и флюсоподающими трубками 8 и 6. Планшайба и кольцевая обойма со сварочными головками смонтированы на общем вертикальном валу и вращаются вокруг его оси, обеспечивая производительность 150 шт/ч при скорости сварки 1 м/мин.
Автомат работает следующим образом. Из загрузочного лотка 1 (рис. 11), снабженного системой отсекателей, обе заготовки 2 одновременно поступают в приемную призму 12 манипулятора. Затем под действием пневмоцилиндра 4 фиксатор 5 входит в зацепление с ротором 3, после чего весь манипулятор 7 начинает поворачиваться вместе с ротором 3 вокруг оси вала б. При этом пневмоцилиндр 11 по направляющим 10 подает призмы 12 вверх до уровня зажимных пинолей, центрирующих половины катка с прижатием их друг к другу. После этого цилиндр 11 опускает порожнюю призму 12 вниз, цилиндр 4 выводит из зацепления фиксатор 5 и весь манипулятор 7 возвращается в исходное положение пневмоцилиндром 9, закрепленным на станине 8. Далее включается сварочный вращатель с приводной 2 (рис. 12) и хвостовой 4 бабками, и начинается процесс сварки. При этом ротор 1 и изделие 3 непрерывно и равномерно вращаются относительно своих осей. После того как свариваемый каток совершает полный оборот вокруг своей оси и 3/4 оборота вокруг оси ротора, сварка прекращается и изделие выгружается на ходу при определенном положении ротора.