Том 2. Технология (1041447), страница 37
Текст из файла (страница 37)
В то же время имеется возможность компоновать автоматические линии на основе использования типовых транспортирующих устройств и универсальных промышленных роботов. Такой подход позволяет решать вопросы автоматизации сварочного производства более оперативно. Применительно к выполнению сварочных работ использование ро- ИИЮ г ботов может быть эффективным 1 не только в крупносерийном, но и в серийном и даже мелкосерийном производстве.
Так, например, полную автоматизацию сварки машиностроительных деталей типа колес позволяет обеспечить использование компоновки робота портального типа и манипулятора, показанно- у го на рис. 13.47. В этом случае для выполнения каждого из швов (рис. 17.29) автоматический манипулятор 2 обеспечивает устано- Рис. 17.29. Автоматизация сварочных операций машиностроительной детали: а — схема закрепления детали на вращателе; б — расположение детали и сварочной головни робота при выполнении одного из швов вочный поворот детали 1 и ее вращение со скоростью сварки, а ротор подает сварочную головку 3 и обеспечивает заданный режим сварки.
Первую деталь серии оператор сваривает, используя кнопочное управление с введением всех параметров процесса в па- 201 мять робота. При сварке всех остальных деталей серии операгор только устанавливает детали на манипулятор и снимает их после сварки. $ 3. Сварка деталей приборов При изготовлении приборов приходится сваривать самые разнообразные материалы и их сочетания при толщине элементов от нескольких десятков нанометров до нескольких миллиметров.
Упругие чувствительные элементы давления (мембраны, сильфоны) а) б) изготовляют обычно из бронзы (бериллиевои или фосфористой) или из нержавеющей стали толщиной 0,05 — 0,3 мм, ;,~':ф ~' подвергнутой нагартовке для создания определенных упругих характеристик. К сварным соединениям этих элементов предъявляют требования прочности и Рис. 17.30. Сва ной герметичности.
Сваривают эти элементы Р... варной сильфон: аргонодуговои, микроплазменной, элека — конструкция снльфона; б — со- ГрОННОЛуЧЕВОй единение полученное оплавлением отбор„„„'п " " ПрИНИМая МЕРЫ ПО ОГраНИЧЕНИЮ СВарОЧ- ного разогрева. На рис. 17.30 показан сильфон, изготовленный путем сварки оплавлением отбортовок штампованных мембран по наружным и внутренним к он- ур м. Для плотного прижатия свариваемых кромок, умень- шения общего нагрева изделия и предотвращения прожогов гона. В случае приварки сильфона к фланцу для прижатия тонкостенной детали и теплоотвода от места сварки используют массивную разжимную оправку, а для уравнивания толщин соединяемых элементов создают канавки (рис. 17.32). Несколько иная конструкция соединения сильфона с деталями арматуры показана на рис.
17.33. Рис. 17 33. Соединение сильфона с деталями арматуры: а — общий внд соединения; б — подготов- ка кромок Рис. 17.34. Контактная сварка мембранного чувствительного эле- мента При шовной конденсаторной сварке (рис. 17.34) нагрев значительно меньше, поэтому «холодильники» могут не применяться, но требуется специальное приспособление для закрепления и синхронного вращения детали 1 и ролика-электрода 2, предназначенного для определенного типоразмера изделия.
используют сварочные приспособления «холодильники» в виде медных дисков (рис. 17.31). Сварку обычно производят токами силой несколько ампер с сопловой защитой зоны шва или с применением стеклянных накладных микрокамер для уменьшения сдувания ар- 202 Рис. 17.31, Схема аргонодуговой сварки мембраны: зажимы-холодильники; 2 влементы мембраны; 8— сварочная дуга; 4 — щов Рис. 17.32.
Сварка сильфона с фланцем: 1 — дуга; 2 — разжимащщий конус; 8— фланец; 4 — сильфон; 8 — оправка-холо- дильник Рис. 17.35. Способы уменьшения деформации центральной части кор- пуса транзистора при холодной сварке: а — разгрузочная канавка; б — фланец с тонким буртом; в — тарелочный флаиец При изготовлении полупроводниковых приборов приварка герметизирующих корпусов является одной из заключительных операций. Так как собранный и проверенный прибор имеет весьма чувствительный к нагреву кристалл с выводами, припаянными легкоплавким припоем (Т „=150'С), то тепловое воздействие процесса сварки должно быть минимальным.
Применение холоднойсвзрки позволяет исключить нагрев, но возникающие при этом значительные пластические деформации могут вызвать разрушение изоляторов и кристаллодержателя, Ограничения деформации пен- 203 ГЛЛВЛ 18 БАЛКИ Рис. 18.2. Балки с изменяющимся поперечным сечением: а — по толпгиие листов; б — по высоте; в — по числу листов в по- ясах тральной части корпуса прибора достигают созданием выточек, уменьшением жесткости фланцевой части корпуса или образо-'анием гофров (рис. 17.35).
При изготовлении электронных приборов (радиоламп, тиратронов, кинескопов и т. п.) для соединения тонких проволочек, лент, фольги применяют конденсаторную, микроплазменную, электроннолучевую и лазерную сварку. Для точной фиксации элементов при их сварке используют специальные приспособления или предусматривают наличие фиксирующих выступов и впадин на соединяемых деталях. Рис.
17.36 Рис. 17.37 Рис. 17.36. Схема приварки выводов к сопротивлениям МЛТ Рис. 17.37. Схема микросварки при изготовлении пленочных микросхем: Х вЂ” проводник; 2, 3 — электроды; 4 — слой напыленного металла; б — диэлектрическая подложка Массовый характер производства деталей радиопромышленности требует осуществления механизации и автоматизации процессов производства.
Примером детали, выпускаемой десятками миллионов штук в год, является резистор, имеющий два одинаковых сварных соединения колпачок — вывод. Схема специального автомата для приварки выводов показана на рис. 17.36. Корпус с надетыми колпачками 2 попадает из бункера в конденсаторную сварочную установку 1 и зажимается фигурными электродами 3.
Проволока для образования выводов одновременно подается к обоим колпачкам из бухт 4. Производятся сварка, отрезка и выдача готового резистора. Производительность таких автоматов составляет 6000 деталей в час. При монтаже пленочных микросхем проволочные проводники диаметром 0,02 — 0,07 мм присоединяют к напыленным металлическим пленкам, используя для этого контактную сварку с односторонним подводом тока (рис.
17.37). В микроэлектронике для сварки деталей (приварка токоподводов к схемам, кристаллов к кристаллодержателям и т. д.) применяют точечную ультразвуковую сварку. Используемое для этой цели оборудование обычно предусматривает автоматизацию вспомогательных операций (подача проволок в зону сварки, совмещение заготовок) . 204 5 1. Общие сведения о балках, схема расчета тт 1таиболее часто применяют сварные балки двутаврового и коробчатого (рис. 18.1) профилей.
Двутавровые балки хорошо сопротивляются изгибу в плоскости своей наибольшей жесткости, коробчатые — изгибу в разных плоскостях и кручению. Рис. 18.1. Типы поперечных сечений сварных коробчатых балок Поперечные сечения балок иногда изменяются по длине. Внекоторых случаях изменяют толщину или ширину горизонтальных листов (рис. 18.2,а).
Это более целесообразно, нежели изменять толщину вертикальных листов. Применяют балки с переменной высотой вертикальных листов (рис. 18.2,б). Иногда горизонтальные пояса делают составными по толщине, если толщина пояса з -э30 —. 3 — 35 мм; при этом в менее нагруженных участках число листов уменьшают (рис. 18.2,в). Балки переменного сечения позволяют лучше использовать несущую способность металла по всей их длине. Они ают д экономию ме, алла н сравнении с балками постоянного профиля, значительная часть которых работает при напряжениях, значительно меньших допускаемых.
В технологическом отношении балки переменного профиля несколько сложнее. Вопрос выбора конструкций решается с экономических позиций, а иногда и с учетом общей компоновки и эстетики. Большинство типовых балок имеют профиль, постоянный по длине. При расчете балок встречаются с тремя видами задач. 1. Заданы размеры балки, известны расчетные усилия — изгибающн . $2. Расчет жесткости и прочности Балка должна удовлетворять требованию жесткости, т.
е. ее прогиб /пгак от наибольшей нагрузки не должен превышать предельно допускаемого. Обычно в балках предельное значение отношений /шак/1 регламентируется нормами. Норма жесткости для балок разных назначений различна, например в подкрановых балках / ак/1(1/600 —:1/700; в главных балках междуэтажных перекрытий /шак// 1/400. Чтобы удовлетворить требованиям жесткости, балка должна иметь высоту не менее некоторой предельной. Эта минимальная высота определяется видом нагружения и допускаемыми напряжениями. Рассмотрим, какова должна быть наименьшая высота балки, свободно лежащей на двух опорах, если она нагружена равномерной нагрузкой (рис. 18.3,а). Расчетный прогиб ~5г//4/(384Е/), (18.1) где Е/ — жесткость балки. Для рассматриваемой балки расчетный момент М,/12/8 Подставляя значение М в формулу (18.1), получим /=5М/й/ (48ЕУ) .
(18.3) Изгибающий момент (18.2) М= [о1рЮ, (18.4) где [акр — допУскаемое напРЯжение; %' — момент сопРотивлениЯ. 206 моменты и поперечные силы. Требуется проверить прочность балки. В этом случае определяют нормальные и касательные напряжения. 2. Заданы балка и допускаемые напряжения. Требуется определить допускаемую нагрузку на балку.
Эта задача также легко решается с использованием общеизвестных формул из курса «Сопротивление материалов». 3. Требуется спроектировать балку, обеспечивающую требуемую грузоподъемность. Эта задача решается следующим образом: от заданной нагрузки определяют опорные реакции, строят эпюры поперечных сил Я, изгибающих моментов М по длине и крутящих моментов, если последние имеют место; При наличии подвижных нагрузок строят линии влияния опорных реакций, затем Я и М для сечений х=0, х=0,1/; х=0,21 и т.
д. до х=0,5/, где / — длина балки [51. В указанных сечениях вычисляют максимальные значения усилий при самом опасном для них положении подвижных нагрузок. После этого подбирают размеры поперечных сечений балки, обеспечивающие прочность. Из условия прочности расчетные напряжения не должны превышать 1,05[о1р. При экономном подходе к расходу металла расчетное напряжение должно быть больше 0,95[а1р, где [п1р — допускаемое растягивающее напряжение для основного металла. откуда /' /1=5 [о"~р// (24Е Ц, или (18.6) Й / /=5 [а1 р// (24Е/) . Рис. 18.3.
К расчету сварной балки: а — иаогнутая ось балки от д; б — поперечное сечение балки; а, а— влияние сосредоточенной силы Высота балки, вычисленная по формуле (18.6), является наименьшей при заданных [а]р и /// и может быть увеличена, если это диктуется соображениями компоновки конструкции или экономии металла. При других нагружениях и системах балок, например консольных, многоопорных, с защемленными концами и т. и., в формуле (18.6) изменяется лишь числовой коэффициент.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
