7. Детали машин и приборов (1041863), страница 3
Текст из файла (страница 3)
нологична из-за большого числа различным образом расположенных угловых швов и значительных деформаций от их сварки. Она также мало надежна, поскольку в процессе эксплуатации соединения с угловыми швами становятся источниками образования усталостных трещин.
Исключение соединений с угловыми швами и уменьшение числа собираемых деталей обеспечивает конструкция блока дизеля с V-образным расположением цилиндров, свариваемая стыковыми швами из отдельных стальных отливок (лист 212, рис. 6).
То обстоятельство, что дизели определенного типа, но разной мощности обычно отличаются только числом цилиндров (8; 12; 16 и 20), позволило унифицировать заготовки, из которых собирают и сваривают картеры. Как видно из рис. 7, картер блока дизеля с V-образным расположением цилиндров составляется из литых стоек трех типов (передней 1, задней 3 и промежуточной 2) с одинаковыми стыками между ними. В результате такой унификации число одинаковых стыков, подлежащих сборке и сварке при производстве дизелей данного типа, увеличилось настолько, что стало экономически оправданным создание сложного и дорогого оборудования. Согласно разработанной Институтом электросварки им. Е.О. Патона технологии стойки, отлитые из стали 20Л, последовательно присоединяют одна к другой контактной сваркой непрерывным оплавлением, причем нижние лапы а (рис. 6) и д, боковые стенки б и г, верхняя перемычка в свариваются одновременно (суммарное сечение 50 000 мм2). Стойки поступают на сборку без предварительной механической обработки, суммарный припуск на оплавление одной стойки составляет 4 0 мм.
Специальный сборочно-сварочный комплекс К-579 обеспечивает механизацию операций приема стоек, подачу их в зону сварки, совмещение базовых поверхностей, перемещение после сварки на заданный шаг и выдачу изделия после выполнения заданного числа стыков. Механизмы этого сварочного комплекса смонтированы на раме 1 (рис. 8) .
Подвижная часть машины включает колонны 9 и 15 и траверсу 12. Колонны жестко соединены штангами 11, а между ними посредством гидропривода 14 может возвратно-поступательно перемещаться траверса 12. Перед началом загрузки стойки колонны 9 и 75 отводятся цилиндром 17 оплавления и осадки в крайнее правое положение. Очередная загружаемая стойка 19 поступает сверху на правый приемный стол 18 колонны 9. Совершая возвратно-поступательные перемещения между колоннами 9 и 15, траверса 12, имеющая торцовые упоры 10, поочередно досылает загружаемые стойки в рабочие зоны колонны 9 и неподвижного калибра 7, где производится сварка. Внутри калибра 7 и колонны 9, представляющих собой замкнутую конструкцию с окном в центре, в нижней их части встроены приемные стоды 18, 20. При загрузке стоек и в процессе перемещения сваренной части б картера вдоль продольной оси по мере наращивания этой части столы приподнимаются гидроприводами в верхнее положение. После загрузки стоек приемные столы опускаются, и стойки своим основанием ложатся на нижние токоведущие губки 25 .
На калибре 7 размещены пять сварочных трансформаторов 8. Выводы их вторичных обмоток прижаты гидроцилиндрами 26 с токоведущими колодками к зачищенным площадкам свариваемых деталей вблизи мест сварки. Токоподвод к нижним свариваемым площадкам а и в основания картера осуществляется прижатием их к губкам 25 гидроцилиндром 28, одновременно обеспечивающим и токоподвод к сечению б посредством колодки 27. Центрирование свариваемых элементов в поперечном направлении обеспечивает плоскость А, прижатие к которой создается усилием гидроцилиндра 29. После загрузки очередной привариваемой стойки траверса 12 отводится в исходное положение и жестко фиксируется относительно штанг 11 стопорными устройствами 13. При оплавлении и осадке детали 9, 12 и 15 жестко соединены штангами 11 и перемещаются по направляющим 5, закрепленным в стойках 2 и 16. Усилие осадки при сварке воспринимается с одной стороны торцовыми упорами 10 траверсы 12, а с другой — торцовыми изолированными упорами шагающего механизма, состоящего из двух траверс 3 и 4, шарнирно соединенных гидро цилиндром 23. Каждая траверса снабжена механизмами 24 фиксации положения относительно направляющих 5. Траверсы 3 и 4 установлены с зазором относительно направляющих валов и перемещаются по рельсовому пути 22. Между калибром 7 и шагающим механизмом расположена тележка 21, снабженная пружинными захватами для фиксации картера блока. По мере приварки стоек часть картера блока продвигается влево шаговым механизмом, а после завершения сварки и выгрузки картера шаговый механизм возвращается в правое исходное положение, перемещая перед собой тележку 21.
Подача стоек в машину обеспечивается специальным транспортирующим устройством (рис. 9). При подаче давления в полость А двухпоршневого цилиндра 1 захваты 5 разводятся на необходимое расстояние, растягивая пружины 4, и с помощью подъемного механизма 3 опускаются в зону захвата стойки 6. При сбросе давления из полости А цилиндра 1 захваты 5 под действием пружин 4 притягиваются друг к другу, захватывая стойку б и поднимая ее над стеллажом 8. При этом синхронизирующий шарнирный механизм 2 обеспечивает надежность захвата и постоянство положения транспортируемого груза. Тележка Р перемещается по рельсам 7 и переносит захваченную стойку на позицию сварки.
В процессе сварки термический цикл и деформации всех пяти элементов стыка оказываются настолько близкими, что остаточные напряжения в направлении поперек стыка практически отсутствуют. Это позволяет получить длину картера с точностью ±2,5 мм, расстояние между осями цилиндров с точностью ± 1 мм, смещение осе и стоек в поперечном направлении не более 2 мм и пропеллерность основания стоек ± 2 мм. Малые отклонения размеров картера позволяют намного уменьшить припуски на механическую обработку, а низкий уровень остаточных напряжений и однородность структуры сварных соединений — отказаться от отпуска картера после сварки. В условиях серийного производства эти особенности технологии являются весьма важными и обеспечивают значительный экономический эффект.
ДЕТАЛИ МАШИН
Картер заднего моста грузового автомобиля (листы 213 ... 215).
Изготовление сложных машиностроительных деталей и узлов требует выполнения ряда сборочных и сварочных операций в сочетании с операциями правки, механической обработки, контроля качества и транспортировки узла с одной позиции на другую. В крупносерийном производстве для этой цели используют автоматические линии, оснащенные специальным оборудованием.
Примером такой линии может служить автоматическая линия изготовления картера заднего моста грузового автомобиля ЗИЛ. Корпус картера (лист 213, рис. 1,а) сварен из двух горячештампованных заготовок 3 из стали 17ГС с клиновыми вставками 2. Наличие четырех клиновых вставок сильно усложнило сборку и сварку корпуса, однако упрощение формы раскроя заготовки под штамповку позволило существенно снизить расход металла, как это можно видеть на рис. 1, б. За счет использования клиновых вставок размер листа исходной заготовки уменьшился на величину заштрихованной части. Квадратная форма сечения средней части корпуса переходит в круглую по концам, где насажены и приварены фланцы 4 (рис. 1 ,а) угловыми швами и изготовленные из стали 35 цапфы 5 встык. В центральной части картера ("банджо") с обеих сторон отверстия приварены усилительный фланец 1 из стали 35 и крышка 6 из стали 20. Все швы — электродуговые, сваренные в СО2, за исключением стыковых соединений корпуса картера с цапфами 5, выполненных сваркой трением.
Последовательность выполнения технологических операций в линии и общая ее компоновка показаны на рис. 3. Вся линия состоит из девяти стендов, которые объединены в три отдельных участка, имеющие накопители и способные работать автономно. В линии использованы шаговые конвейеры челночного типа, совершающие возвратнопоступательное движение, с подъемными устройствами на каждой позиции. Имеются конвейеры верхнего и нижнего типов.
Сварка продольных швов корпуса картера выполняется за два прохода. Корневые швы свариваются на вертикальной плоскости одновременно с двух сторон балки. Сварка вторых проходов ведется в нижнем положении с поперечными колебаниями электрода и автоматической заваркой кратеров. Так как швы расположены в нейтральной плоскости изгибаемой балки, то технические условия допускают непровар корня шва.
На стенде I (рис. 3) выполняются операции сборки половин (рис. 2) корпуса картера, установки 'клиновых вставок и сварки корневого прохода продольных швов. Стенд имеет четыре рабочие позиции. Как и на всех последующих стендах, первая и последняя позиции предназначены соответственно для установки и съема изделия. На промежуточных позициях выполняются технологические операции. Половины корпуса картера и клиновые вставки поступают на сборку из заготовительного цеха в контейнерах, кромки под сварку подготовлены механической обработкой.
Схема и последовательность выполнения операций на стенде I показаны на рис. 4, а ... г (лист 214), на котором цифрами обозначены последовательно выполняемые операции с указанием их содержания. Два оператора укладывают штампованные половины корпуса картера в пазы транспортирующего устройства на позиции 1. Все остальные операции выполняются автоматически. Поданный на позицию 2 корпус картера поднимается вверх до уровня сварочных головок. Против лысок, сфрезерованных на торцах собираемых заготовок, выставляется упор J (рис. 5, а, б). Выравнивание достигается ударом шарнирного упора 2 (рис. 5,6) по противоположному торцу. В поперечном направлении позиционирование половин обеспечивается подвижными упорами 3 и 4, а в вертикальном направлении прижимами 1. Прижатие собираемых заготовок осуществляется в трех местах; в области "банджо" и по концам. Клиновые вставки на позиции загрузки попадают в поворотное устройство, где упоры 1 (рис. 6) ориентируют их, а рычаги 2 прижимают к опорным базам. Затем поворотные рычаги 1 (рис. 7, а) переводят клиновые вставки в вертикальное положение, а смещение этих рычагов в направлениях А и Б (рис. 7,6) обеспечивает установку каждой клиновой вставки в проектное положение с выборкой зазоров. С завершением сборки без прихватки одновременно производится сварка четырех корневых швов по схеме, показанной на рис. 8, а, горизонтальными швами на вертикальной плоскости с помощью копирных устройств. Сварка оставшихся четырех участков шва выполняется на позиции 3 (рис. 4, в) двумя сварочными головками по схеме рис. 8,6.
Между позициями 2 и 3 (рис. 4, б) имеет место кантовка собранного корпуса на 180° вокруг продольной оси. Схема кантовки показана на рис. 9. Вилка 2 кантователя поворачивает корпус 1 в пазах подвижной каретки конвейера. Привод кантователя осуществляется поворотом входного вала повышающего редуктора 3 рычагом 4 с копирным роликом, движущимся по копирной планке 5 в процессе передачи корпуса с одной позиции на другую.
Корпус, сваренный корневыми швами, поступает на позицию 4 (лист 213, рис. 3) и механической рукой сбрасывается в накопитель, где производится визуальный контроль выполненных сварных швов. Далее в линии на стендах II выполняется заполнение разделки продольных швов, которое ведется в нижнем положении с поперечными колебаниями электрода (лист 215, рис. 10). Поскольку эта операция идет с меньшей скоростью и занимает больше времени, чем сварка корневых швов, в линии предусмотрено раздвоение потока на два параллельных стенда.
Сваренные корпуса с двух параллельных стендов II (лист 213, рис. 3) поочередно автоматически передаются механической рукой с поворотом на 90° на стенд III для правки фланцев "банджо" на гидропрессе, что необходимо для их последующей механической обработки.
Здесь, на позиции 10 нижний пуансон приподнимает балку до упора в верхний пуансон, создавая прогиб кромок "банджо" примерно на 2°. Затем на позиции 11 подающее устройство верхнего типа захватывает корпус и выносит его из линии для визуального контроля на позиции 11а. Контролер осматривает швы и, если корпус требует подварки, нажимает кнопку "дефект". По этой команде подающее устройство опускает корпус на склиз, направляя его на подварку, а из накопителя забирает ранее подваренный корпус и подает его в линию. При качественных швах контролер нажимает кнопку "годен". Тогда подающее устройство уносит корпус в линию непосредственно.
Далее происходит передача корпуса на верхний конвейер с захватами клещевого типа, связывающий позиции стенда IV. На них механически обрабатываются торцы корпуса, снимается усиление сварного шва на цилиндрической части концов, растачиваются отверстия и выравниваются фланцевые поверхности "банджо". Между позициями предусмотрено удаление стружки из полостей корпуса сжатым воздухом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
