книги / Сварка в машиностроении. Т. 3

руки 6 вокруг оси 7 и площадки 8 для крепления инструмента вокруг оси 9 обес­ печивается системой зубчатых колес и гидроцилиндров, расположенных в кор­ пусе кисти руки 6 ив цилиндрических штоках 10. Применительно к изготовлению кузовов легковых автомобилей роботы этого типа нашли применение главным образом в качестве носителя сварочных клещей. Работе предшествует «обучение» робота. Для этого опытный рабочий на первом узле, поданном конвейером, после­ довательно перемещает инструмент от одной сварочной точки к другой, вводя эту программу в запоминающее устройство нажатием кнопок «Память» и «Сварка». Выполнение программы начинается после того, как узел, подлежащий сварке, займет на конвейере фиксированное исходное положение и сигнал об этом посту­ пит в запоминающее устройство. Каждая степень свободы перемещения задается своим гидроцилиндром с управляющим сервоклапаном, и каждый гидроцилиндр

метру шовной сваркой, а между каналами — точечной. При этом все операции выполняют на полосах с разрезкой их на отдельные элементы только на послед­ ней стадии изготовления. Это упрощает передачу заготовок с одного рабочего места на другое и обеспечивает непрерывность процесса, но требует выполнения формовки и сварочных операций на движущейся полосе.

Размотка двух рулонов выполняется в двухсекционном разматывателе одно­ временно, полосы располагаются в два яруса одна над другой (рис. 50). В формо­ вочной машине две пары валков-роликов, имеющих жесткую кинематическую связь, одновременно производят формовку верхней и нижней полос с зеркальным отображением каналов и перемычек. Штуцера привариваются к верхней полосе «летучей» контактной сварочной установкой методом оплавления. Патрубок 1 (рис. 51) автоматически подается из питателя и с помощью верхнего 2 и нижнего 3 сварочных электродов прижимается к месту приварки. После окончания сварки через отверстие в нижнем электроде пуансон 4 прошивает отверстие 5 и разваль­

варки патрубков полосы совмещаются и устройством валкового типа подаются в неподвижную многоэлектродную машину для сварки точек между каналами. Два кинематически связанных четырехзвенника (рис. 52) обеспечивают плоско­ параллельное перемещение траверс, несущих верхние и нижние электроды. В процессе сварки точек электроды перемещаются в результате сцепления с дви­ жущейся полосой при приложении сварочного давления. Быстрое возвратное движение электродов выполняет пневмоцилиндр 1, В машине предусмотрены четыре одинаковых сварочных блока, имеющих верхние и нижние электроды. Одновременно работают два блока электродов, выполняя два ряда поперечных

СВАРНЫЕ ДЕТАЛИ МАШИН

В тяжелом и энергетическом машиностроении крупные сварные детали сва­ ривают в условиях единичного и мелкосерийного производства, используя за­ готовки из толстолистового проката, поковок или стальных отливок.

На рис. 53 показана рама клети прокатного стана, составленная из четырех литых заготовок из стали 35Л. Места стыков выбраны из условия симметрии сварочных деформаций и относительной простоты формы каждого элемента. Сложное очертание двутаврового сечения в месте стыка заменено сплошным (А—А) для удобства выполнения его электрошлаковой сваркой. Раму собирают в горизонтальном положении с помощью скоб, стыки сваривают попарно. При изготовлении станин из толстолистового проката широко используют электрошлаковую сварку. Угловые и тавровые соединения элементов собирают с помощью

косынок и диафрагм, стыковые — с помощью скоб. В местах, не доступных для постановки формующих медных охлаждаемых подкладок, применяют остающиеся стальные пластины. Последовательность выполнения сборочно-сварочных опера­ ций выбирают такой, чтобы концы каждого из электрошлаковых швов можно было вывести за пределы детали. Поэтому общей сборке сложной детали обычно предшествуют сборка и сварка относительно простых узлов. При этом для умень­ шения угловых перемещений целесообразно, чтобы каждый собранный под сварку узел имел замкнутое сечение.

Конструкция валов гидравлических турбин проста — это массивная труба с одним или двумя фланцами. Заготовки обечаек обычно получают ковкой, за­ готовки фланцев -w ковкой или литьем, стыки между ними выполняют одно­ проходной электрошлаковой сваркой. На сборку кольцевых стыков заготовки поступают после Предварительной механической обработки. При сборке длин­ ных валов необходимо предусмотреть некоторый излом оси в месте стыка для компенсации неравномерной поперечной усадки по периметру шва. Точность готового вала обеспечивается чистовой механической обработкой, производимой после нормализации и высокого отпуска.

Крупные валы паровых и газовых турбин изготовляют из жаропрочных сталей путем сварки отдельных поковок — дисков и концевых частей. Наличие внутренних замкнутых полостей, смещение которых относительно оси вращения вызывает недопустимую неуравновешенность вала, приводит к необходимости соблюдения жесткого допуска на искривление его продольной оси. Это достига­ ется точной сборкой и прецизионной технологией сварки. Кованые заготовки дисков после механической обработки центрируют относительно друг друга на­ правляющими поясками, требуемый зазор в разделке обеспечивается с помощью проставок. Собранные элементы плотно стягивают тягами 1 (рис. 54) с компенси­

электрошлаковую сварку. В верхнем ободе закрепляли ось с цапфами и с ее по­ мощью собранный узел устанавливали на стойках кантователя с целью поворота каждого стыка в положение, удобное для выполнения его электрошлаковой сваркой плавящимся мундштуком. Плавный переход от лопасти к верхнему ободу обеспечивали с помощью медных подкладок соответствующей формы, охлаждае­ мых водой. После сварки и промежуточного высокого отпуска торцы лопастей обрабатывали для сопряжения с нижним ободом на карусельном станке, а кромки подготавливали под К-образную разделку. Нижний обод с лопастями одновре­ менно сваривали два—четыре сварщика полуавтоматами в среде углекислого газа. Сваренное колесо подвергали нормализации и высокому отпуску, после чего выполняли окончательную механическую обработку.

Колеса крупных гидротурбин можно изготовлять и по другой технологии. Рабочее колесо Плявиньской ГЭС выполняли в виде двух частей для перевозки его по железной дороге, причем заводскую сварку осуществляли преимуще­

ственно вручную покрытым электродом. На монтаже стыки верхнего обода со­ бирали на болтах, а нижнего обода сваривали вручную способом «поперечной горки». Подогрев перед сваркой до 120—200° С и последующий высокий отпуск стыков обода выполняли с помощью индукторов.

В отличие от мелкосерийного производства тяжелых и энергетических ма­ шин для изделий общего машиностроения более характерно серийное и крупно­ серийное производство. Соответственно требования по технологичности конструк­ тивного оформления и производительности используемого оборудования в по­ следнем случае оказываются выше. Применительно к изготовлению сварных станин из литых заготовок большой интерес представляет новая технология сборки и сварки картера блока тепловозного дизеля, освоенная на Коломенском

тепловозостроительном заводе [4]. По этой технологии картеры восьми-, двенад­ цати-, шестнадцати- и двадцатицилиндровых V-образиых дизелей собирают из унифицированных стоек (рис. 56), отлитых из стали 20Л. Стойки последовательно присоединяют одна к другой контактной сваркой непрерывным оплавлением, причем лапы / и 5, боковые стенки 2 и 4 и верхнюю перемычку 3 сваривают одно­

на заданный шаг и выдачи сваренного изделия. Сварка выполняется автомати­ чески с программным регулированием, обеспечивая точность по длине картера

Суммарный припуск на сварку одной стойки 40 мм. Однородность структуры сварных соединений и их механических свойств позволила отказаться от после­ дующего высокого отпуска картера,

женного системой отсекателей, обе заготовки одновременно поступают в прием­ ную призму 12 манипулятора. Под действием пневмоцилиндра 4 фиксатор 5 входит в зацепление с ротором 3, после чего манипулятор 7 начинает поворачи­ ваться вместе с ротором 3 вокруг оси вала 6. При этом пиевмоцилиндр 11 по на­ правляющим 10 подает призмы 12 вверх до зажимных пинолей 2, центрирую­ щих половины катка с прижатием их друг к другу. Цилиндр 11 опускает призму 12, цилиндр 4 выводит из зацепления фиксатор 5, и манипулятор 7 возвращается в исходное положение пневмоцилиндром 9, закрепленным на станине 8. Вклю­ чается сварочный вращатель (см. рис. 58) с приводной 2 и холостой 7 бабками, и начинается процесс сварки. При этом ротор 1 и изделие 8 непрерывно и равно­ мерно вращаются относительно своих осей. После того как свариваемый каток совершит полный оборот вокруг своей оси и 0,75 оборота вокруг оси ротора, сварка прекращается и изделие выгружается на ходу при определенном поло­ жении ротора.

мер 15ХГН2ТА.

Для изготовления сложных сварных узлов необходимо выполнять сбороч­ ные и сварочные операции в сочетании с операциями механической обработки и транспортирования узла с одной позиции на другую. В крупносерийном произ­ водстве для этой цели используют автоматические линии, оснащенные специаль­ ным оборудованием. На рис. 60 показана схема такой линии для производства балок заднего моста автомобиля ЗИЛ-130. На стенде I выполняют сборку балок и сварку корневых швов. Последовательность их выполнения показана на рис. 61. Два оператора укладывают штампованные половинки балки (рис. 61, а) в базы транспортирующего устройства на позиции 1 и клиновые вставки на позиции 2. Поданная на позицию 2 балка поднимается до сварочных головок. Поворотные рычаги 3 устанавливают клиновые вставки 2 в вырезы балки 1 (рис. 62). Затем одновременно четыре сварочные головки 4 с двух сторон на вертикальной пло­ скости сваривают четыре корневых шва по схеме, приведенной на рис. 63, а, после чего подъемный механизм возвращает балку в базы транспортирующего устройства. В процессе передачи балки с позиции 2 (см. рис. 61, б) на позицию 3 она кантуется на 180°, и здесь оставшиеся корневые швы свариваются двумя горелками (см. рис. 61, в и 63, б). На позиции 4 (см. рис. 61, в и а) механическая рука сбрасывает балку в накопитель, откуда оператор с помощью легкого кон­ сольного крана подает их на стенд II (см. рис. 60) для выполнения второго про­ хода. В связи с меньшей скоростью сварки второго облицовочного шва на этом участке линии предусмотрены два параллельных стенда. Сварка выполняется на позициях б и 7 в нижнем положении, между позициями балка кантуется на 180°. Схема сварки одновременно двумя головками показана на рис. 64. Затем балки с двух параллельных стендов механической рукой последовательно пода­ ются на стенд III (см. рис. 60) для автоматической правки под прессом на по­ зиции 10 с последующим визуальным контролем на позиции 11а. После механи­ ческой обработки на стенде IV балка поступает на сборочный стенд V. На пози­ ции 16 в процессе передачи балки с верхнего транспортирующего устройства на нижнее кольцо подается и прижимается снизу, а на позиции 17 крышка укла­ дывается сверху, и четыре сварочные головки ставят прихватки. При этом по­ дача кольца и крышки осуществляется механизмами из питателей. Сварка коль­ цевых швов выполняется на двух параллельных стендах VI, куда с поворотом