С точки зрения технологического процесса изготовления сварных конструкций сборочно-сварочная оснастка имеет такие достоинства:
· обеспечивает высокое качество сварных деталей и их соответствие заданным техническим параметрам;
· упрощает процесс сборки и сварки;
· снижает трудоемкость и увеличивает производительность работы;
· предотвращает или сокращает долю деформаций в процессе сварки.
Нередко подобные приспособления являются частью сварочных установок, встраиваются в поточные механизированные и автоматизированные линии. Немаловажно, что при помощи технологической оснастки можно механизировать и автоматизировать не только основные, но и вспомогательные операции.
За счет сборочно-сварочной оснастки удается даже решить некоторые вопросы социального характера. Так, при помощи подобных приспособлений появляется возможность отказаться либо значительно сократить долю использования тяжелого или малопроизводительного труда. В результате достигаются наиболее безопасные условия работы сотрудников.
Стоит отметить, что также существует большой выбор вспомогательной оснастки, предназначенной для проведения объемных сварочных работ. Тип используемых устройств подбирается под конструкцию свариваемого узла, также учитывается характер производства и способ осуществления термического процесса.
Современные сварочные полуавтоматы используются при серийном производстве и предполагают повторяемость процессов, тогда как аппараты для ручной дуговой сварки подходят для соединений различных единичных изделий. За счет грамотного выбора конструкции и типа сварочной оснастки удается значительно поднять уровень механизации и производительности работ, а также сократить операционные издержки.
Безусловно, оснастка не является определяющим фактором при выборе сварочного оборудования, однако ее разработка и использование играют немаловажную роль при сварке, особенно в производственных масштабах.
Назовем требования, предъявляемые к сборочно-сварочной оснастке:
1. Точное пространственное размещение деталей, в том числе многокомпонентных узлов, что позволяет отказаться от подгонки вручную.
2. Легкий доступ ко всем элементам изделия для прихваток, зачисток и наложения основных сварочных швов.
3. Сборка в соответствии с допусками, устанавливаемыми конструкторской документацией, то есть чертежами, техническими заданиями.
4. Соблюдение межкромочных размеров скрепляемых элементов.
5. Оптимальный порядок сборки, повышенная производительность, возможность получения швов высокого качества.
6. Безопасность использования даже во время внештатных ситуаций – разборка узла, выход из строя фиксирующих приспособлений, пр.
При объемных и однотипных работах достаточно часто используются силовые зажимные гидравлические, пневматические или механические (винтовые) устройства. Поскольку очень важно избежать самопроизвольного освобождения свариваемого элемента, в кинематическую схему пневматических и гидравлических оснасток обычно включают звенья с самоторможением.
Если планируется использовать зажимы-эксцентрики, стоит заранее подумать о том, чтобы защитить их от брызг расплавленного металла. Дело в том, что даже нескольких капель достаточно для вывода из строя таких механизмов, несмотря на то, что современные сварочные полуавтоматы имеют низкий уровень разбрызгивания материалов электрода и изделия.
Также существует ряд дополнительных требований к сборочно-сварочной оснастке:
· Возможность инвариантности сварки, то есть работы в нижнем и вертикальном положении под разными углами наклона.
· Быстрый отвод тепла, особенно когда речь идет об узконаправленной интенсивной сварке. В этом случае можно приобрести недорогое, но качественное сварочное оборудование «Сварог» и другие бюджетные инверторы.
· Защита базовых свариваемых поверхностей и элементов оснастки от попадания и прилипания брызг металла.
· Минимальные деформации под действием температуры в соединяемом узле.
· Жесткость, прочность, долгий срок службы конструкции.
· Возможность нормального удаления без заклинивания фиксаторов, упоров и шаблонов сварочной оснастки после завершения работ.
Во время инженерных расчетов необходимо учитывать степень расширения материалов при нагреве. Оснастка может считаться качественной, если надежная фиксация сочетается с возможностью смещения свариваемых изделий. Дело в том, что слишком жесткое закрепление повышает усадочное и температурное напряжение, то есть приводит к растрескиванию, разного рода деформациям в сварочной сборке.
Если речь идет о сварке в промышленных масштабах, разработка сварочной оснастки должна проходить в соответствии с техническим заданием. В последнее входят:
· Чертежи соединяемых узлов с детальным описанием процесса сборки, сварки. Все схемы обязательно проверяются на практике.
· Тип устройства в соответствии с принципом работы: подъемный, стационарный, поворотный, подъемно-поворотный, смешанный.
· Места расположения зажимных и фиксирующих элементов, а также их вид, конструкция, развиваемое усилие, прочие детали.
· Схемы подводки всех необходимых в данном случае коммуникаций, наличие вентиляции, рабочее давление в гидравлических системах, пневматических и электрических сетях.
· Режимы работы, сроки проведения технического обслуживания, показатели сменности расходных элементов.
· Способы загрузки/съема элементов, скрепляемых при помощи сварки, и другая информация относительно включения сварочной оснастки в цепь производственных процессов.
Без вспомогательной оснастки значительно снижается функциональность и производительность современных сварочных полуавтоматов, автоматизированных и роботизированных сварочных комплексов.
Разработка оснастки предполагает такую последовательность действий:
· Пространственное моделирование узла в собранном виде и каждой детали в отдельности.
· Подготовка базовой схемы, где указываются опорные, габаритные, установочные размеры.
· Создание чертежей оснастки со всеми вспомогательными, зажимными элементами, контрольными, габаритными размерами, требованиями к точности размеров.
· Включение проекта в технологическую цепочку, что, в первую очередь, предполагает его введение в систему межоперационной транспортировки готовой продукции.
Расчет зажимных/фиксирующих сил производится в зависимости от термической деформации при работе, параметров силовых кабелей электропитания и прочих особенностей инфраструктуры. Так, если производится единовременная сварка поворотных стыков, работа сварочных головок должна начинаться одновременно, а электрическая схема дополняется блоком синхронизации возбуждения сварочного разряда. Как только происходит случайное гашение дуги даже на одной из установок, электроника прекращает работу всего комплекса.
Если вы покупаете сварочное оборудование только для домашних нужд, то не требуется сложного проектирования и изготовления сварочной оснастки. В этом случае оснащение состоит из сварки нескольких угольников из обыкновенной арматуры. Хотя нередко, чтобы подварить стальной лист к воротам или петлю к железной калитке, вовсе не требуются какие-либо вспомогательные средства.
На средних предприятиях дополнительное оборудование рабочих мест может значительно повысить продуктивность использования сварочной техники. На крупных производствах за разработку и внедрение оснастки отвечают отдельные подразделения, такие как инструментальные цеха, конструкторские бюро, пр. Тогда как улучшить производство среднего уровня можно даже без серьезных капитальных вложений.
Стандартизация технологической оснастки для сварочного стола – это проверенный способ увеличения производительности труда, который также позволяет повысить такие показатели, как технологичность труда и коэффициент использования сварочного оборудования. Вид и типоразмеры оснастки подбираются в соответствии со спецификой деятельности конкретного предприятия.
Сегодня можно обратиться в специализированные фирмы, занимающиеся разработкой сварочной оснастки «под ключ», – они дают гарантию на ее полноценное функционирование. Услуги такого характера могут стать лучшим решением для предприятий среднего размера, ведь в этом случае удается получить заметный результат при небольших вложениях средств, сэкономить собственные материальные ресурсы и время.
Задание:
1. Изучите предложенный материал.
2. Законспектируйте материал. При конспектировании старайтесь выразить мысль своими словами. Записи следует вести четко, ясно