Лекция № 26 Выбор зажимных элементов

Тема: Сборно – разборные приспособления

План:

1. Классификация сборно-разборных приспособлений

2. Выбор сборочного оборудования.

Сборочное оборудование может быть скомпоновано из отдель­ных элементов: упоров, прижимов, приводов, оснований и т. д. Эти элементы могут быть нормализованы и изготовлены централи­зованно. Создание сборочного оборудования из таких нормализо­ванных элементов в особенности целесообразно в единичном и мел­косерийном производстве, где применение специального оборудо­вания экономически невыгодно, так как его проектирование и из­готовление требуют большой затраты труда и материалов и про­должаются иногда больше времени, чем время выпуска нового из­делия. При производстве технологической оснастки на основе нор­мализованных элементов создается возможность их многократного использования в различных приспособлениях для изготовления большой номенклатуры изделий. Такие системы, называемые сбор­но-разборными приспособлениями (СРП), применяются и в сва­рочном производстве (СРПС).

Сущность системы СРПС заключается в том, что на заводе имеется универсальный набор нормализованных деталей СРПС, из которых при необходимости собирают приспособления для сборки сварных узлов. По окончании выпуска данного изделия приспособления разбирают и детали СРПС отправляют на склад или используют для новых приспособлений. СРПС целесообразно применять при выпуске партии изделий 5 – 40 шт. в зависимости от сложности сварных узлов.

Комплект СРПС состоит из нескольких групп деталей и сбо­рочных единиц. Основанием служат базовые детали-плиты, балки, кольца. На базовые детали устанавливают при необходи­мости дополнительные опорно-корпусные детали, состав­ляющие корпус приспособления — подкладки, опоры, угольники, проставки и т. д. На базовых и опорно-корпусных деталях крепят фиксирующие - упоры, призмы, фиксаторы, центры и прижимные — прижимы, прихваты, струбцины, распорки, стяжки и т. п. элементы. Последние две группы непосредственно обеспечивают установку и закрепление собираемых деталей. Для установки и взаимного крепления элементов основных групп служат установочно-направляющие детали — шпонки, штыри, втулки, державки, муфты и крепежныедетали. В комплект входят также различные вспомогатель­ные детали — кольца, пружины, колпачки и т, д.

Всего для изделий различной формы и размеров стандартизи­ровано несколько видов комплектов СРПС каждый из которых со­стоит из 2000—5000 элементов 200—500 наименований. Одновре­менно из элементов одного комплекта можно собрать до восьми при­способлений. Время сборки одного приспособления составляет 4—8 ч. Для успешной работы в течение длительного срока все де­тали СРПС должны иметь специальные защитные покрытия от брызг расплавленного металла. Обычно в качестве покрытия ис­пользуют горячее фосфатироваиие с последующим нанесением и отверждением смазки на основе дисульфида молибдена. Толщина покрытия 10—16 мкм. При применении СРПС вначале намечается схема базирования изделия (рис. 67, б), на основании которой составляется схема расположения и закрепления необходимых элементов СРПС (схема наладки). По схеме наладки собирают при­способленке.

На рис. 67 показана компоновка СРПС для сборки рамы, со­стоящей из двух длинных полос с отверстиями, соединенных тремя короткими полосами. Все полосы укладывают на плиту /, продоль­ные полосы упираются торцами в упоры 5, а одна из них (базовая) опирается на упорные угольники 2. Поперечные полосы выклады­вают по упорам 3 и закрепляют прихватами 4. В горизонтальной плоскости продольные полосы закрепляют винтовыми прижимами 7. К плите 1 продольные полосы прижимаются прихватами 6 с по­мощью винтов с Т-образной головкой 8. Прижимы 7 и прихваты 6 размещаются на проставках 9. Плита 1 является базовой деталью, проставки 9 — опорно-корпусными, упоры 3, 5, упорные уголь­ники 2 — фиксирующими, прихваты 4, 6 и прижимы 7 — прижим­ными деталями.

В СРПС применяют и механизированные элементы (фиксиру­ющие и прижимные) с постоянными магнитами, а также прижимы с пневмоцилиндрами, размещаемые на балке, перемещающейся по направляющим, уложенным вдоль базовой плиты. Прижимы обес­печивают прижатие собираемых деталей б вертикальном направ­лении (аналогично рис. 55).

Применение сборно-разборных приспособлений обеспечивает значительное сокращение сроков технологической подготовки про­изводства, повышает оснащенность сборочных работ в единичном и мелкосерийном производстве до уровня серийного производства, повышает производительность труда и качество изделий.

Основные разновидности оборудования для сборки различных сварных узлов в зависимости от типа производства сведены в табл. 6.

Пример выбора схемы и конструкции сборочного оборудования. Выбрать схему и конструкцию устройства для сборки в условиях серийного производства плоскостной рамы, состоящей из двух продольных I, трех поперечных II и одного шкворневого швел­лера III (рис. 68).

Выбор сборочного оборудования. Для сборки рамной конструк­ции в серийном производстве в соответствии с табл. 6 выбираем кондуктор с механизированными прижимами.

Таблица

Оборудование для сборки сварных узлов

Выбор схемы базирования. В соответствии с правилом шесть точек намечаем следующие опорные точки.

Для каждой детали I — по две точки I на горизонтальной пло­скости, четыре точки 2 на вертикальной плоскости и одну точку 3 на торцовой плоскости.

Деталь II базируем по двум точкам 4 на горизонтальной пло­скости и четырем точкам 5 на вертикальной плоскости. Торцовые точки в данном случае находятся на сопрягаемых деталях I.

Деталь III базируем по отверстию 7 и двум точкам 6. Поворот этой детали в горизонтальной плоскости (вокруг оси отверстия) ограничивается деталями II.

Выбор четырех точек 2 и 5 для каждой детали I и I I вместо трех и двух точек 6 для детали III вместо одной обусловлен недо­статочной жесткостью деталей, как это указывалось на стр. 55.

Выбор схемы закрепления. Детали I необходимо прижать в трех взаимно перпендикулярных направлениях к точкам 1, 2, 3. Учиты­вая длину детали, прижатие каждой детали осуществляем двумя усилиями П₁ к точкам 1, двумя усилиями П₂ к точкам 2 и усилием П ₃ к точке 3. Каждую деталь II прижимаем усилиями П ₄ и П₅ соответственно к точкам 4 и 5. Точки приложения прижимных уси­лий размещаем между опорными точками во избежание сдвига де­талей при сборке. Деталь III не закрепляем, гак как по техниче­ским требованиям к изделию требуется точно выдержать положе­ние отверстия только в плане, что обеспечивается штырем, встав­ляемым в отверстие 7.

Выбор установочных элементов. В соответствии с назначе­нием кондуктора для сборки изделий одного типоразмера в каче­стве установочных элементов применяем в основном простейшие постоянные упоры. Конструкция деталей I и II позволяет приме­нить угловые упоры У₁, каждый из которых обеспечивает фикса­цию детали по трем точкам; одной точке 1 и двум точкам 2 для де­тали I и одной точке 4 н двум точкам 5 для детали II. Для каждой детали требуется по два упора У₁. С целью облегчения съема сва­ренное изделия вертикальные части упоров для одного про­дольного и одного поперечного швеллеров должны быть отводными (см. рис. 27, е).

В качестве торцовых упоров (точки 3) применим платики У₂. Для детали III применим платики У₃ (точки б) и съемный фикса­тор Ф для облегчения съема изделия после сборки. Таким образом, всего для фиксирования узла требуется десять упоров У₁ два упора У₂, два упора У₃ и один фиксатор Ф.

Выбор зажимных элементов. Форма деталей I и II позволяет применить угловые прижимы Пр₁ с самоустанавливающейся пятой, прижимающей деталь одновременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях (к точкам 1 и 2 деталь I и к точкам 4 и 5 деталь II). При применении такого прижима усилия П ₁ и П₂ (так же, как и к П ₃ и П₄ ) заменяются равнодействующим усилием П₅ в результате сокращается число прижимов, упрощается конструкция кондуктора и улучшается доступ к изделию. По опытным дан­ным, для изделия таких размеров достаточно прижимное усилие порядка 400 кгс (4 кН). Форма деталей позволяет применить при­жимы с небольшим ходом (̴ 40 мм). Целесообразнее всего в этом случае использовать прижимы с мембранными пневмоцилиндрами. Диаметр цилиндра выбираем по ГОСТ 9887—70 равным 200 мм; при диаметре опорной шайбы 160 мм (0,8 D) усилие на штоке, под­считанное по формуле (16), составит 770 кгс (7,7 кН) [(при η = 0,85 р = 4 кгс/см² (0,4 МПа), Р₂ = 100 кгс (1 кН)]. Конструк­цию прижима принимаем аналогичной изображенной на рис. 44, е; прижимное усилие П с учетом соотношения плеч рычага прижима составит 450 кгс (4,5 кН). В качестве торцовых прижимов Пр₂ вы­бираем простые прямодействующие прижимы с такими же приво­дами.

Таким образом, всего требуется семь угловых и два прямодей­ствующих прижима. Все упоры и прижимы монтируем на основа­нии кондуктора.

Вопросы для самопроверки:

1.Каково основное назначение сборочного оборудования?

2. Перечислите основные группы сборочного оборудования

Литература:

Базовая:

6. А.Д. Гитлевич, Механизация и автоматизация сварочного производства, М., Машиностроение, 1979г. – стр.290.

Вспомогательная:

1. С.А. Куркин, Сварные конструкции, М., Высшая школа, 1991г. – стр.398;

7. М.С. Львов, Автоматика и автоматизация сварочных процессов, М., Машиностроение, 1982г. – стр.302;

8. В.А. Тимченко, А.А. Сухомлин, Роботизация сварочного производства, К., Техника, 1989г. – стр.175;

9. Г. Герден, Сварочные работы, М., Машиностроение, 1988г. – стр.288;

10. Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Технологическое оборудование»;