ДЛИНА ПРИХВАТОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛА
Сущность сборки
Сборкой называется процесс последовательного соединения и скрепления деталей между собой прихватками или в сборочном приспособлении для образования отправочного элемента.
Технологическим процессом сборки металлических конструкций определяется последовательность выполнения сборочных операций с применением приспособлений и инструментов.
Он должен удовлетворять требованиям:
1. Соблюдение полной последовательности сборки конструкции.
2. Применение инструмента и приспособлений, повышающих производительность труда сборщиков и сварщиков.
3. Полная согласованность сборочных операций с операциями по сварке.
4. Проведение работниками отдела технического контроля операционного контроля качества сборки
5. Соблюдение правил техники безопасности при выполнении установленных операций и приемов сборки.
В зависимости от сложности сварной конструкции, ее конфигурации программы выпуска, типа производства и способа сварки, сборку можно производить:
A) По разметке при помощи простейших универсальных приспособлений: струбцин, планок, скоб с клиньями с последующей прихваткой и проверкой. Применяется в индивидуальном производстве.
Б) По первому изделию, если его конфигурация позволяет пользоваться им как шаблоном. Применяется в мелкосерийном производстве при использовании той же оснастки, что и при разметке.
B) На универсальных приспособлениях-плитах с пазами снабженных упорами, фиксаторами и различными зажимами устройствами, позволяющими собирать однотипные, но разные по габаритам изделия. Применяется в мелкосерийном и среднесерийном производстве.
Г) При помощи шаблонов, накладываемых на легкие детали или собираемых вместе с ними на время прихватки.
Применяется в серийном и массовом производстве.
Д) По выступам и углублениям на штампованных деталях из тонколистовых материалов. Применяется в массовом при точечной и шовной сварке.
Е) На специальных стендах и приспособлениях. Применяется в крупносерийном и массовом производстве. В зависимости от серийности выпуска может быть использована переналаживаемая оснастка на стандартных стендах.
Технологический процесс изготовления сварных изделий отличается от других методов изготовления (литые, штампованные, механическая обработка) тем, что при сварке изменяются свойства металла в зоне термического влияния, образуются деформации и возникают остаточные напряжения в ряде случаев это может оказать влияние на прочность сварной конструкции.
Например, при механической обработке и другие процессы изготовления изделие передается с позиции на позицию одной технологической линии. Для изготовления сварной конструкции помимо передачи ее с позиции на позицию по основной технологической линии должны подаваться детали или узлы с других дополнительных технологических. Линий сложнее решаются вопросы транспортировки установки, фиксации заготовок в требуемом положении, и устройства для установки детали в рабочие элементы машин получаются более сложными.
В сварных конструкциях сборочно-сварочные операции могут выполняться в большинстве случаев в различной последовательности. Эта последовательность зависит от конструкции детали, узла и возможности выполнения сварки с учетом технологических особенностей выбранного способа сварки. По этой причине принятая последовательность операций сборки и сварки может оказаться единственно возможной, т. к. только в этом случае соблюдается заданная точность, удобное выполнение операций, требуемый выпуск изделий при хороших экономических показателях. Последовательность сборки влияет на прочность сварной конструкции последовательность сварки полки-стыка, выносливость стыка балки в 2 раза выше, чем, если сначала сварить стык стенок, затем стык полок. Это объясняется тем, что в первом случае по окончании сборка всего стыка в полках балки возникают напряжения сжатия, повышающие предел ее выносливости при переменных нагрузках.
Во втором случае в полках возникают реактивные напряжения растяжения, которые снижают предел выносливости балки. Следовательно, правильно выбранной последовательностью сварки можно повысить прочность конструкции.
Прочность конструкции с концентраторами напряжений можно повысить путем создания в опасной зоне поля напряжений обратного знака. Обычно это достигается местным нагревом или наложением холостых валиков.
Возможны следующие схемы технологического процесса сборки и сварки:
1. Сборка узла или конструкции с последующей сваркой.
2. Последовательная сборка и сварка.
3. Сборка и сварка узлов, а затем сборка и сварка конструкции из узлов.
По первой схеме изготовляют простые узлы, состоящие из 2-х, 3-х заготовок, и конструкции средней сложности, имеющие несколько сварочных операций. Первоначально изделие полностью собирается на прихватках на одном стенде или рабочем месте (столе, плите) и передается на другой стенд или конвейер для выполнения операций сварки.
Последовательная сборка и сварка конструкции отдельных элементов производится в тех случаях , когда сварка полностью собранной конструкции невозможна,(или есть возможность автоматизировать сборку), а другими способами сборки и сварки нельзя обеспечить необходимую точность размеров конструкции в силу ее недостаточной жесткости. При этой схеме точность обеспечивается изготовлением min промежуточными операциями правки.
Применение узловой сборки чаще всего ограничивается грузоподъемностью транспортных средств на заводе, участке, либо тем, что кантование изделий затруднено.
По третьей схеме изготовляют сложные пространственные конструкции крупных габаритов, (пример секционный метод, по первому изд.зоны и т.д.).
По этой схеме сборки и сварки общая деформация всей конструкции получается меньшей, т.к. жесткость узлов всегда больше жесткости отдельных деталей. Проще правка улучшение качества, снижение трудоемкости.
Применение в св. м/к стандартных узлов не только сокращает цикл изготовления в 2-3 раза, но и снижает их стоимость. При этом качество св. конструкции получается выше, за счет высокого качества узлов изготовленных в специализированном производстве.
По третьей схеме представляется возможность производить параллельную сборку и сварку отдельных узлов, что сокращает производственный цикл изготовления всей конструкции. При узловой сборке возможна типизация и стандартизация отдельных узлов сварных конструкций.
Проверка на стенде при стыковке и разработка.
Последовательность сборки-сварки во многих случаях определяет точность узла или конструкции. Необходимая точность размеров достигается следующими способами сборки:
1. По первому способу сначала собирают каркас конструкции, который благодаря своей большой жесткости обеспечивает сохранение заданных основных размеров при его сборке и последующей приварке к нему деталей. Соединения встык и в тавр собирают без зазора, чтобы уложиться в заданный допуск. Предварительно подсчитывают возможные деформации или определяют их по опытным данным. Однако при этом в конструкции могут оставаться значительные напряжения. Этот способ сборки-сварки применяется при изготовлении жестких конструкций из стали большой толщины(200-400 мм). Таким образом, сборка и сварка конструкций производится на базе предварительно собранного жесткого узла.
2. При сборке и сварке по второму способу на прихватках нормальной длины и сечения, после сварки в зависимости от конфигурации и типа соединений конструкция может иметь значительные отклонения в размерах.
3. Для получения точных базовых размеров применяется полужесткая сборка. Она выполняется прихватками небольшой длины и малого поперечного сечения с расчетом их разрушения под действием усилий возникающих от усадочных напряжений. Полужесткая сборка может производиться закреплением элементов конструкций струбцинами. Сварка производится в такой последовательности , чтобы соединения , определяющее базовый размер сваривалось последним. При этом все источники вызванные предыдущими операциями сварки, компенсируются в последнем соединении , которое обычно делается в нахлестку.
4. В некоторых случаях сборка конструкций производится с предварительной деформацией равной по величине, но обратной по знаку той, которая возникает после сварки. Для соединения применяют непрерывные сборочные швы малого калибра, т.к. прихватки оказываются непрочными.
На точность изготовления конструкций влияют точность сборки, а также метод, способ или режим сварки, последовательность наложения швов и другие факторы, рассматриваемые в общих технологических курсах.
При сварке плавлением встык точность общего размера по длине определяется точностью отдельных заготовок. Более точные заготовки получаются после механической обработки, холодной штамповки и использования горячекатанного профиля (проката).
Точность размеров изделия при соединении внахлестку при сварке плавлением определяется точностью сборочного приспособления , последовательностью сборки и сварки, величиной усадки , но не зависит от точности отдельных деталей изделия.
При точечной и рельефной сварке точность размеров в плоскости нахлестки зависит от точности сборочного приспособления и находится в пределах 0,3 мм.
Сборка изделий из сталей, нечувствительных к термическому циклу ( воздействию), осуществляется на прихватках, которые не вырубаются перед сваркой. Если сталь весьма чувствительна к термическому воздействию, то сборка на прихватках запрещается. Иногда, по мере наложения основного шва, прихватки вырубают, например , при изготовлении ответственных конструкций или при наличии дефектов в металле прихватки. Условия положения прихватки регламентируются техническими условиями.
Для сборки изделия под сварку (обеспечения заданного зазора в стыке, положения изделий и др.) кроме приспособлений применяют короткие швы - прихватки.
Длина прихваток обычно составляет 20-120 мм (больше при более толстом металле)
И расстояние между ними 200 - 1200 мм (меньше при большей толщине металла для увеличения жесткости. Сечение прихваток не должно превышать 1/3 сечения швов. При сварке прихватки необходимо полностью переплавлять основным швом. Ставятся прихватки в местах наложения сварных швов, в противном случае вырубаются. Выбираются шлиф. машинкой. Прихватки не должны иметь таких недопустимых дефектов, как трещины, поры, незаверенные кратеры и т.д. В таких случаях выбираются. Шаг прихватки практически соответствует десятикратному размеру прихватки.
ДЛИНА ПРИХВАТОК В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТОЛЩИНЫ МЕТАЛЛА