Гиллевич В. А.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
РЕЛЬЕФНОЙ СВАРКИ
*** 1976 ***
|
ФPAГMEHT КНИГИ (...) СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
Сборочно-сварочные приспособления предназначаются для фиксации и закрепления свариваемых деталей в требуемом положении. В состав приспособлений могут входить также устройства для подачи деталей в зону сварки и их последующей выгрузки. Относительно несложные приспособления обычно объединяют вместе с электродами в один узел, устанавливаемый на плитах рельефной машины. Нередко фиксирующие устройства закрепляют прямо на электродах; в простейших случаях детали фиксируются непосредственно электродами. При конструировании сборочно-сварочных приспособлений необходимо учитывать следующие основные требования 731: приспособления должны придавать свариваемым деталям заданное положение с требуемой точностью; конструкция приспособлений должна исключать возможность шунтирования тока при фиксации свариваемых деталей; следует стремиться к уменьшению массы ферромагнитных материалов, применяемых в приспособлениях, размещаемых в сварочном контуре машины; приспособления должны обеспечивать быструю загрузку и разгрузку деталей и не мешать свободному доступу к электродам; в приспособлениях следует применять долговечные изоляционные материалы, которые не должны непосредственно использоваться для фиксации положения деталей. При рельефной сварке в большей степени, чем при других видах контактной сварки, производительность процесса определяется не сварочными, а вспомогательными операциями и прежде всего операциями подачи и съема деталей. Поэтому рациональная конструкция сборочно-сварочных приспособлений, обеспечивающая быструю подачу и фиксацию деталей, имеет при рельефной сварке особенное значение. Наиболее высокая производительность достигается при применении приспособлений с механизированной загрузкой и выгрузкой свариваемых изделий. В тех случаях, когда свариваемые детали являются по своей конструкции самоцентрирующимися, их фиксация может осуществляться непосредственно сварочными электродами, без применения специальных фиксирующих устройств. На рис. 89, а показана чашка 2, к которой приваривается втулка 1. Положение чашки фиксируют, надевая ее на нижний электрод 3, а втулку устанавливают в отверстие чашки. Если вместо вварки в отверстие приваривать втулку по выступающему кольцевому рельефу или заменить ее на какую-либо другую несамоцентрирующуюся деталь, например диск 5 (рис. 89, б) 73, то для фиксации этой детали потребуется ввести установочную шпильку 4. Для предотвращения шунтирования тока через шпильку ее следует крепить в основании электрода 3 через изоляцию. Кроме того, шпилька не должна касаться чашки, для чего диаметр отверстия в чашке 2 должен быть больше диаметра отверстия в диске 5. При отсутствии в одной из деталей отверстия ее фиксацию можно производить по наружному контуру. На рис. 90 показано приспособление 73, предназначенное для установки узла, состоящего из втулки 7, к фланцу которой приваривается диск 2. Положение втулки определяется отверстием в основании электрода 5, а положение диска — латунным или бронзовым кольцом 3. Для предотвращения шунтирования тока через кольцо 3 его следует изолировать от электрода кольцевой изоляционной прокладкой 4. Применение простых фиксирующих устройств типа пластинчатых пружин позволяет собирать на нижнем электроде довольно сложные узлы. На рис. 91 показано приспособление, предназначенное для сборки и сварки коробки, состоящей из основания и двух боковых стенок 2. В данном приспособлении сваривается донная часть коробки; сварка ее боковых частей производится отдельно. Как донную, так и боковые части коробки сваривают в 10 точках одновременно. Сначала на электрод надевают основание, затем боковые стенки. Положение деталей фиксируется пластинчатыми пружинами 3. Данная конструкция не исключает возможности шунтирования тока при соприкосновении боковых стенок коробки с основанием электрода 4, однако опыт показывает, что это шунтирование мало и не влияет на качество соединений. Сварка может выполняться как но обычной схеме, при которой сварочный ток проходит параллельно через все 10 рельефов, так и по схеме, показанной штриховой линией на рис. 91 и предусматривающей последовательное включение в сварочную цепь 2 групп рельефов, расположенных в 2 ряда по 5 рельефов в каждом ряду (группе). В последнем случае суммарный сварочный ток снижается вдвое. Для выполнения сварки по этой схеме сварочный контур должен иметь конструкцию, отличную от принятой в серийных рельефных машинах. Пример применения данной схемы подвода тока к деталям при использовании серийной рельефной машины рассмотрен ниже (см. рис. 94). При сварке плоских деталей их положение фиксируют с помощью шпилек, пластинок, угольников и других упоров, размещаемых на электродных плитах. Фиксацию деталей можно производить по их наружному контуру или с помощью имеющихся в деталях отверстий. На рис. 92 показано несколько вариантов фиксации плоских деталей с применением упорных шпилек 23, 73. При изготовлении шпилек из стали неизбежно шунтирование тока (рис. 92, а, б), приводящее при малом расстоянии между шпильками и рельефами к ухудшению качества соединений. Уменьшение шунтирования тока через шпильки может быть достигнуто при их креплении в основании электрода через изоляцию (рис. 92, в). Полное устранение шунтирования достигается при фиксации одной из деталей по контуру, а другой по отверстию (рис. 92, г) или при применении приспособлений с плавающими прижимами и фиксаторами. Пример такого приспособления показан на рис. 92, д. Детали фиксируются плавающими шпильками Д установленными в основании нижнего электрода. При опускании верхнего электрода плавающие пружины 3 прижимают свариваемые детали, а шпильки утапливаются шпильками 2, жестко закрепленными в основании верхнего электрода. Так как диаметр шпилек 2 меньше диаметра шпилек I, детали и шпильки 2 не соприкасаются и шнутирование сварочного тока не происходит. Для фиксации объемных деталей и бокового подвода тока к ним часто применяют различные зажимные устройства. По способу зажатия зажимные устройства можно классифицировать на механические, пневматические и гидравлические 42. В механических устройствах зажатие деталей осуществляется вручную с помощью эксцентриков, пружин и рычажных систем или автоматически под действием усилия, развиваемого приводом электродов. Устройства, приводимые в действие от привода электродов, называют самозажимными. В качестве примера можно привести самозажимное устройство, предназначенное для сварки уголка с конусом, образующих шарнирную петлю оконной рамы (рис. 93) 42 . Зажатие уголка 1 происходит при перемещении вниз верхней электродной плиты, на которой укреплен подпружиненный упор 2. Упор 2 нажимает на клин 3, перемещающий, в свою очередь, подвижную губку 4, которая зажимает уголок. Возврат губки 4 после подъема электрода происходит под действием пружины (на схеме не показана). В пневматических и гидравлических зажимных устройствах зажатие деталей осуществляется с помощью подвижных губок, имеющих пневматический или гидравлический привод перемещения. Гидравлические зажимные устройства сложнее пневматических и их применение целесообразно только в машинах с гидравлическим приводом электродов. Установка свариваемых деталей на электроды и электродные плиты, размещенные между контактными плитами машины, не безопасна и не всегда удобна. Во многих случаях, например при сварке деталей, показанных на рис. 89—91, она требует дополнительного хода верхней электродной плиты. Этого можно избежать путем применения выдвижных электродов, загружаемых вне зоны сварки. Электроды должны двигаться в специальных направляющих; их перемещение можно производить вручную или с помощью пневматического или иного привода. Для того чтобы избежать трения выдвижного электрода о контактную плиту машины, он должен быть поднят во время движения над уровнем контактной плиты, что достигается подпружиниванием направляющих. Опускание выдвижного электрода на контактную плиту производится под действием сварочного усилия при совмещении верхнего и нижнего электродов приспособления. На рис. 94 показано сборочно-сварочное приспособление с выдвижными электродами, имеющими пневматический привод перемещения. Приспособление собрано на столе, установленном вместо нижней контактной плиты на нижний кронштейн рельефной машины, и предназначено для сварки коробок, показанных на рис. 91. Сварку производят по схеме последовательного включения в сварочную цепь двух групп по пяти рельефов, расположенных в два ряда. Нижнее электродное устройство (рис. 94, а) состоит из опоры 6 и кронштейна 5, установленных на ползуне 1, перемещающемся в направляющих 4. Перемещение ползуна производится пневматическим приводом, состоящим из цилиндра 2 с поршнем, шток которого соединяется с ползуном. Опора служит для сборки и сварки донной части коробки, кронштейн — для сборки и сварки ее боковых частей. Устанавливаемые на опоре и на кронштейне детали коробки фиксируются с помощью пластинчатых прижимов 7. Подвод тока к свариваемым деталям со стороны опоры и кронштейна осуществляется от электродов 9, жестко закрепленных на электродных основаниях 8. В основу конструкции верхнего электродного устройства (рис. 94, б) положен принцип применения подвижных электродов, опирающихся на гидравлическую подушку. Электродержатели с электродами 10, 12 крепятся через изолирующие прокладки и шайбы на штоках 15, установленных в отверстиях корпусов 16, внутренние полости которых залиты маслом и соединены друг с другом через медную трубку. Подвод тока к элекгродержптглим переднего ряда 10 производится через гибкие шин и и //, присоединенные к верхней контактной плите рельефной машины. Рис. 94. Сборочно-сварочное приспособление для сборки и сварки коробок: а — общий вид приспособления; б — схема верхней электродной части соединена, в свою очередь, с верхними колодками сварочного трансформатора. Электродержатели заднего ряда 12 соединены через гибкие шинки 13 с медным брусом 14, связанным с нижними колодками сварочного трансформатора. Установка коробок на опору для сварки донной части и их съем после сварки дна производится вне плит машины. Установка коробок на кронштейн для сварки боковых частей и их съем производятся при расположении кронштейна под верхней электродной плитой. Для облегчения съема коробок с опоры в приспособление введено специальное съемное устройство, состоящее из подвижного пневматического цилиндра 3 (рис. 94, а) с захватами. Цилиндр, перемещаясь, захватывает коробку и поднимает ее на 70 мм над уровнем опоры, после чего коробка со сваренным дном может быть легко снята оператором и установлена на кронштейн для последующей сварки ее боковых частей. В массовом производстве для подачи деталей в зону сварки целесообразно использовать многопозиционные поворотные столы. Поворотные столы перемещают детали между позициями загрузки, сварки и выгрузки и позволяют производить загрузку и выгрузку одновременно со сваркой. Это приводит к резкому повышению производительности рельефных машин. Детали загружают вручную или с помощью специальных устройств. Рациональная степень автоматизации определяется объемом производства с учетом размеров и формы свариваемых деталей. По данным зарубежных фирм, изготавливающих рельефные машины с поворотными столами, наиболее широко применяются столы с пневматическими и моторными приводами. В столах с пневматическим приводом трудно обеспечить плавное движение их поворотной части. Поэтому пневматические приводы используют преимущественно для подачи мелких деталей с ограниченной скоростью. Более широко применяют столы с механическим (моторным) приводом. Прерывистое движение в таких столах достигается либо кулачковыми устройствами, либо с помощью механизма типа мальтийского креста. В качестве загрузочных устройств для малых деталей используют вибробункеры; детали крупные, но простые по форме складывают в кассеты и подают на загрузочные позиции стола с помощью толкателей. Если стол сочленяется с конвейерной линией, то для установки и съема деталей применяют рычажные захваты. В СССР серийный выпуск поворотных столов, пригодных для оснащения рельефных машин, отсутствует. Рядом организаций были разработаны и изготовлены единичные образцы или небольшие партии поворотных столов, предназначенных для комплектования рельефных машин типа МРК для герметизации полупроводниковых приборов и машин типа МТ-2513 и МТ-4013 для сварки контактов. Несколько единичных образцов специальных рельефных машин, оснащенных поворотными столами, было выпущено ВНИИЭСО, ВНИИПП и другими организациями. Список литературы 1. Аксельрод Ф. А., Новиков Э. Г., Соколов М. П. Неразрушающий контроль качества точечной сварки деталей из малоуглеродистой стали применительно к сварным металлоконструкциям: — В сб.: «Электросварка», вып. 1 (16), Информэлектро, 1973, с. 14—17. 2. Алов А. А., Булгачев Е. А. Формирование литого ядра при точечной и роликовой сварке. — «Автоматическая сварка», 1960, № 12, с. 37—45. 3. Алов А. А. Основы теории процессов сварки и панки. М., «Машиностроение», 1964. 272 с. 4. Балковец Д. С. О пределе прочности сварной точки. — «Автогенное дело», 1952, № 11, с. 13—16. 5. Бокштейн О. Н., Зайчик 1. В., Канин А. М. Оборудование для контактной сварки выпрямленным током. — «Сварочное производство», 1970, № 9, с. 41-—43. 6. Бродский А. Я- Сварка арматуры железобетонных конструкций. М., Госстройиздат, 1961. 380 с. 7. Бродский А. Я- Режимы точечной сварки вкрест арматуры железобетона. — «Сварочное производство», 1971, А? 5, с. 30—34. 8. Вологдин И. В., Мифтахов Р. 111. Контактная сварка в производстве изделий для строительства. — «Сварочное производство», 1963, № 10, с. 29—31. 9. Гельман А. С. Технология и оборудование контактной электросварки. М., Машгиз, I960. 368 с. 10. Гельман А. С. Теоретические основы контактной сварки. М., НТО Маш-пром, 1962. 90 с. 11. Гельман А. С. Основы сварки давлением. М., «Машиностроение», 1970. 312 с. 12. Гиллевич В. А. Рельефная сварка деталей из сплава Д16А-БМ. — «Сварочное производство», 1961, № 9, с. 4—6. 13. Гиллевич В. А. Влияние теплового расширения металла на процесс рельефной сварки.—«Автоматическая сварка», 1967, № 12, с. 31—34. 14. Гиллевич В. А. Особенности образования соединения при рельефной сварке. — «Автоматическая сварка», 1968, № 12, с. 35—38. 15. Гиллевич В. А. Об особенностях режима рельефной сварки. «Автоматическая сварка», 1969, № 1, с. 38—41. 16. Гиллевич В. А. О выборе соотношений между номинальными значениями усилия электродов и сварочного тока в машинах для рельефной сварки. — В сб.: «Электросварка», вып. 1, Информэлектро, 1970, с. 22—26. 17. Гиллевич В. А. К вопросу о выборе режимов рельефной сварки. — «Сварочное производство», 1970, № 11, с. 22—23. 18. Гиллевич В. А. Применение дилатометрического контроля качества сварных соединений при рельефной сварке. — В сб. «Электросварка», вып. 5, Информэлектро, 1971, с. 18—20. 19. Гиллевич В. А. Рельефная Т-образная сварка тонкостенных деталей. — В сб.: «Электросварка», вып. 4 (13)—5 (14), Информэлектро, 1972, с. 26—28. 20. Горбачев В. И. Рельефная сварка сепараторов шарикоподшипников. — «Сварочное производство», 1958, А® 8, с- 28—30. 21. Гуляев А. И. Рельефная сварка в автостроении. — «Автогенное дело», 1952, А? 11, с. 16—20. 22. Гуляев А. И., Клиньшов В. Я- Рельефная сварка в автомобильной промышленности.—«Автомобильная промышленность», 1968, № 2, с. 28—31. V23.) Гуляев А. И. Технология точечной и рельефной сварки сталей. М., «Машиностроение», 1969. 240 с. 24. Зайчик Л. В., Комиссарчик Б. Ю. Влияние инерции привода на усилие электродов во время точечной и роликовой сварки. — «Сварочное производство», 1961, № 2, с. 14—15. 25. Закиров Р. Г. Применение рельефа на свариваемых прямоугольных корпусах интегральных схем. — В кн.: Обмен опытом в электронной промышленности. М., 1969, вып. 8 (22), с. 28—31. 26. Злобин Г. И. Образование соединения при сварке контактов низковольтной аппаратуры. — В сб.: «Электросварка», вып. 1, Информэлектро, 1970, с. 7—9. 27. Злобин Г. И. Расчет режимов сварки контактов низковольтной аппаратуры. — В сб.: «Электросварка», выл. 5, Информэлектро, 1971, с. 12—18. 28. Злобин Г. И. Определение режимов сварки контактов с контактодержателям и. — «Автоматическая сварка», 1972, № 2, с. 12—14. 29. Злобин Г. И., Миркин А. М., Шимарев В. Г. Новое оборудование для сварки контактов НВА. — В сб.: «Электросварка», вып. 6 (21), Информэлектро, 1973, С- 3. 30. Кислюк Ф. И., Хараш М. Я. Рельефная сварка стальных деталей разной толщины. — «Сварочное производство», 1964, № 10, с. 24—26. 31. Колон ицкий И. М. Методика определения исходных режимов точечной и роликовой сварки для проектирования оборудования. В сб.: «Электросварка», вып. 1, Информэлектро, 1970, с. 27—30. 32. Колонмцкий И. М., Лукин В. В. Сравнение параметров машин кон-такной сварки. В сб.: «Электросварка», вып. 1 (28), Информэлектро, 1975, с. 18—19. 33. Конденсаторные машины для герметизации полупроводниковых приборов и микросхем. Авт.: Белов А. Б., Клименко В. К-, КомарчевА. И., Миркин А. М. В сб.: «Электросварка», вып. G, Информэлектро, 1971, с. 11—13. 34. Контактная приварка шипов к котельным трубам. Авт.: Бондарев А. И., Вивсик С. И., Филиппенко С. В., Гельман А. С., Прошин В. А., Слепак Э. С. — «Сварочное производство», 1967, Кя 1, с. 25—27. 35. Контроль точечной и роликовой электросварки. Авт.: Орлов Б. Д., Чулошникоп П. Л., Верденский В. Б., Марченко А. Л. М., «Машиностроение», 1973. 304 с. 36. Кутателадзе С. С. Основы теории теплообмена. Изд. 4-е, Новосибирск, «Наука», 1970. 660 с. 37. Кутковский С. И. Электроды контактных электросварочных машин. Л., «Машиностроение», 1964. 112 с. 38. Ланкин Ю. Н. Косвенные параметры, характеризующие качество рельефной сварки сепараторов шарикоподшипников. — «Автоматическая сварка», 1966, № 9, с. 41—43. 39. Лапинский Л. Ф., Абросимов К- И Некоторые особенности формирования рельефов с помощью местного контактного нагрева. — «Сварочное производство», 1974, ЛЬ 3, с. 46—47. 40. Лебедев В. К., Подола Н. В. О целесообразности применения специализированных прессов для рельефной контактной сварки. — «Автоматическая сварка», 1955, 2, с. 50—54. 41. Лебедев В. К., Яворский Ю. Д. Применение критериев подобия для определения режимов контактной сварки. — «Автоматическая сварка», I960, Кя 8, с. 37—44. 42. Липа М., Голасек Я. Контактная рельефная сварка. Киев. «Техника», 1971. 324 с. 43. Новая серия тяжёлых рельефных машин. Авт.: Алексеев Б. С., Бок-штейн О. Н., Гиллевич В. А., Зайчик Л. В., Лебедева К- Д.—«Сварочное производство», 1972, № 2, с. 47—48. 44. Паченцев Ю. А., Горбачев В. И. Рельефная сварка сепараторов шарикоподшипников на переменном токе. —«Автоматическая сварка», 1964, № 4, с. 67—70. 45. Подола Н. В., Липявка Н. Н., Сазонов В. Я- Рельефная сварка панели электропроигрывателя. — «Автоматическая сварка», 1969. № 2, с. 59—60. 46. Рельефная приварка колец к золотникам арматуры. Авт.: Подола Н. В., Павленко А. С., Еремеев В. Б., Субботовский В. Н. — «Автоматическая сварка», 1969, № 10, с. 68—69. 47. Рельефно-точечная сварка деталей платформы автомобиля самосвала ЗИЛ-ММЗ-555. Авт.: Лащивер С. М., Завьялова Г. И., Попов Б. Ф., Синани И. И., Мумриков П. В. —«Автомобильная промышленность», 1967, Ле 1, с. 34—36. 48. Рудман М. Д. Образование сварного соединения при рельефной сварке грпиратпрон шарикоподшипников. — «Автоматическая сварка», 1960 44. Серон П. Г., Кучук П. Г., Беляченкова Е. М. Рельефная сварка узлов счмнп-иычпслитсльных машин. — «Сварочное производство», 1971, №7, с. 44—45. ПО. Слиоэбсрг С. К. Влияние режима точечной сварки малоуглеродистой СТ it л II на пруктуру металла точки. —«Автогенное дело», 1951, № 2, с. 7—9. 51. Слипзберг С. К., Чулошников П. 1. Электроды для контактной сварки. Л., «Мши iihoci роение», 1972, 96 с. П2. Сивгнра Ю. Д., Веретник 1. Д. Рельефная сварка пакетог статоров асин-Kpctiiiiiiix электродвигателей. — «Сварочное производство», 1973, № 12, с. 35—36. 63. Тазьба С. М. О режимах сварки пересекающихся стержней арматуры Железобетона. — «Автоматическая сварка», 1958, № 10, с. 60—66. 54. Тарасов Н. М. Расчет и анализ режимов точечной сварки тонкого металла методом подобия. —«Сварочное производство», 1961, № 11, с. 13—17. 55. Третьяков Ф. Е.г Каран А. Б., Царьков Г. П. Рельефная сварка деталей ка легированных сталей и титана — «Сварочное производство», I960, № 3, С. 36—37. 66. Установка МРК-10001 для герметизации корпусов интегральных микросхем. Авт.: Белов А. Б., Байдалинов И. В., Кару сова И. 3., Клименко В. К., Комирчей А. И., Константинова А. Г., Миркин А. М., Селиванов М. Я- В сб.: ¦Электросварка», вып. 4 (13)—5 (14), Информэлектро, 1972, с. 4—6. 57. Фиппс Г. Рельефная сварка малоуглеродистой стали. — «Автоматический сварка», 1960, № 5, с. 38—43. 68. Чулошников П. I. Точечная и роликовая электросварка легированных сталей II сплавов. М., «Машиностроение», 1968. 200 с. ОГЛАВЛЕНИЕ Введение... 3 Глава 1. Технология рельефной сварки нахлесточных соединений . . 9 1. Особенности образования сварного соединения ... — 2. Влияние теплового расширения металла на процесс сварки 19 3. Влияние параметров режима на размеры и прочность сварных соединений... 26 4. Подготовка деталей к сварке... 34 5. Выбор режимов сварки ... 41 6. Особенности процесса при одновременной сварке нескольких рельефов... 50 7. Некоторые особые случаи рельефной сварки ... 53 8. Контроль качества сварки... 64 Глава II. Технология Т-образной рельефной сварки и сварки вкрест 71 9. Т-образная сварка... — 10. Сварка вкрест... 85 Глава III. Оборудование для рельефной сварки... 90 11. Требования к механической и электрической части и основные схемы электропитания машин ... — 12. Выбор номинальных значений усилия электродов и сварочного тока машин ... 96 13. Машины переменного тока... 103 14. Машины постоянного тока... 121 15. Конденсаторные машины... 125 Глава IV. Электроды и сборочно-сварочные приспособления ... 133 16. Электроды 17. Сборочно-сварочные приспособления ... 141 Список литературы... 149 |
