книги из ГПНТБ / Севбо П.И. Комплексная механизация и автоматизация сварочного производства

жимными — нижние. Преимущество второго варианта заключается в возможности плотного локального прижатия более гибкого эле­ мента балки (пояса) к жесткому ребру даже при некоторой волни­ стости кромки стенки. В этом случае возникает естественный про­ цесс слежения по кромке стенки во время сборки балки.

Линия (рис. 122) состоит из трех основных агрегатов: комплек­ та размоточно-рихтовочных устройств 1—4, сборочно-сварочного стана 5—8 и «летучей» машины 9 для разрезки бесконечного профи­ ля на мерные балки.

Рис. 122. Схема автоматической линии изготовления балок посредст­ вом электродуговой сварки.

Линия работает следующим образом. Рулонная полосовая сталь с двух разматывателей 1 и 3 поступает в рихтовочные машины со­ ответственно 2 и 4. Выпрямленные полосы подаются в валковую сборочно-сварочную клеть, состоящую из нескольких последова­ тельно расположенных валков: направляющих 5, опорных 8 и об­ жимных 6. Каждая пара роликов имеет регулировочные устрой­ ства для настройки стана на необходимый размер свариваемого профиля — высоту, ширину и толщину металла.

Валковая клеть оснащена двумя сварочными головками 7 для автоматической электродуговой сварки под флюсом или сварки порошковой проволокой в среде защитных газов. При перемещении балки 10 в валках сварка производится одновременно с двух сторон тавра наклонным электродом. Движение свариваемых элементов осуществляется приводными опорными валками 8 со скоростью сварки, которая может регулироваться в пределах 1—■2 мімин.

Такие поточные линии в настоящее время реализованы в про­ мышленности лишь в виде сборочно-сварочных станков прерывис­ того действия для поштучного изготовления балок. Исходным материалом служит не рулонная сталь, а предварительно выпрям­ ленные полосы (пояс и стенка) заданной мерной длины. Таким об­ разом, этот станок представляет собой среднюю, сборочно-свароч-

407

«ую часть линии, так как размоточно-рихтовочные устройства и «летучая» резальная машина в нем отсутствуют. Такие станки в зависимости от степени их автоматизации должны быть отнесены к VI или VII классу сборочно-сварочного оборудования.

ВСоветском Союзе эти станки выпускаются под маркой СТС-138

идр. На установке СТС-138 можно сваривать прямые и криволияейные тавровые балки высотой 60—600 мм и шириной 40—250 мм.

Во время повторной операции можно приваривать второй пояс для

•образования двутавровых балок высотой 300— 500 мм. По такому же принципу работают установки типа Pull max, выпущенные за ру­ бежом для изготовления сварных балок таврового и двутаврового профиля с высотой стенки 150— 1500 мм и шириной поясов 50—• 500 мм. В этих установках листовые заготовки-полосы укладывают на рольганг питателя, пропускают через валковую клеть с гидрав­ лическими прижимами и сваривают со скоростью до 1,7 мімин.

Для дальнейшего развития автоматических линий непрерыв­ ного действия большое значение приобретает применение сварки током высокой частоты (в том числе радиотехнической частоты — до 450 000 гц), которая позволяет повысить скорость до 30— 60 м/мин.

На рис. 123 приведена схема автоматической линии для произ­ водства двутавровых и тавровых балок с применением радиочастот­ ной сварки. Общая компоновка линии и ее состав аналогичны опи­ санным выше, за исключением сварочного узла. Подача полос из

■под некоторым углом. Две пары скользящих контактов 7 обеспе­ чивают протекание сварочного тока вдоль поверхности стыкуемых

408

элементов и через место их контакта под обжимными валками 8. Разогрев поясов и кромок стенки происходит на малую глубину (благодаря поверхностному эффекту) и поэтому степень осадки не­ велика. В случае необходимости для поясов можно использовать профилированную ленту с выступом посередине для сварки встык со стенкой. Этот выступ хотя и удорожает производство поясов, но существенно облегчает процесс их сварки со стенкой.

Всостав линии (рис. 123) входят размоточные устройства 1, 3, 5; правильно-гибочные машины 2, 4, 6\ сборочно-сварочная клеть, состоящая из обжимных 8 и направляющих 9 валков; источники питания сварочным током частотой 440 000 гц\ «летучая» резаль­ ная машина 10 и выходной рольганг 11.

ВСША создана аналогичная машина VI класса для изготовления тавровых балок и стержней, собираемых и свариваемых из отдель­ ных полос в роликовом стане со скоростью 22 м/мин [1]. Сварка производитсяатоком высокой частоты— 450 000 гц (радиочастотная).

Вкачестве примера сварочной поточной линии в автомобиле­

ментом общей поточной линии для изготовления колес.

Колесо грузового автомобиля состоит из диска и обода, соеди­ ненных между собой двумя угловыми круговыми швами— внутрен­ ним и наружным. Каждый шов состоит из четырех участков (по числу спиц). В поточной линии заготовка обода в виде прокатной полосы специального профиля проходит следующие операции: вальцовку, выправку обода и спрямление его концов, точную об­ резку концов, сведение концов и их контактную сварку встык ме­ тодом оплавления, снятие грата, скругление выпрямленных ранее

исваренных затем концов обода, обдирку грата наждачным кругом,

икалибровку обода специальным прессом — экспандером.

Диск колеса штампуют из листа, запрессовывают в обод на прес­ се и сваривают дуговой сваркой под флюсом или в газовой защитной среде сплошным угловым швом в автоматической линии (рис. 124)- Обод с запрессованным в него диском укладывается на прием­ ный транспортер 1, подающий колеса к механизму загрузки 2. Этот механизм осуществляет съем колес с транспортера и их загруз­ ку на фланцы кронштейнов правого или левого поворотных столов

штейна и закрепленное на кронштейне поворотного стола, поступает на позицию сварки внутренних швов. Ориентация колеса относи­ тельно стола и сварочных головок осуществляется автоматически: с помощью специального механизма 3.

409

После сварки внутренних швов стол поворачивается еще на 90°; при этом колесо кантуется на 180° и поступает на позицию сварки наружных швов. Сварка каждого из швов — наружного и внутрен­ него — осуществляется четырьмя головками (по числу участков

шва), вращающимися вокруг вертикальной оси, проходящей через центр свариваемого колеса. Таким образом, колесо во время свар­ ки неподвижно, а сварочное движение осуществляется механизмом вращения головок. После сварки наружных швов стол поворачи­ вается на 90° и колесо поступает на позицию разгрузки, откуда ка­

410

реткой подается к механизму очистки шва от шлаковой корки 7.. Шлаковая корка удаляется автоматически путем дробления ее сталь­ ными шарошками. По окончании очистки колесо той же кареткой, передается на пост контроля и далее на поток.

При следующем повороте стола на 90° кронштейн, освобожден­ ный от колеса, кантуется на 180° в исходное положение и попадаетопять на позицию загрузки и ориентации следующего колеса.

Линия оснащена двумя четырехдуговыми сварочными автомата­ ми 6 для сварки внутренних швов и двумя — для сварки наруж­ ных швов. Нерасплавленный после сварки флюс попадает в нижний флюсоприемный бункер, откуда многоковшевым элеватором $ доставляется в верхний — питающий — флюсобункер. Из верхнего« бункера флюс поступает в зону сварки по ссыпным трубам.

Окружная скорость сварки колес может регулироваться в пре­ делах 0,5— 1,5 м/мин. При скорости 1 м/мин ритм линии составляет около 0,5 мин.

За последние годы в ИЭС им. Е. О. Патона создан ряд автома­ тических сборочно-сварочных агрегатов, с помощью которых уда­ лось полностью автоматизировать весь процесс дуговой сварки,, включая направление дуги по стыку, а также все сборочные,, транспортные и вспомогательные операции. Показательным образ­ цом такого комплексного агрегата может служить автоматическая установка У-242М для сборки и сварки (под флюсом) картеров зад­ них мостов автомобилей (рис. 125). Картер состоит из двух штампо­ ванных корытообразных заготовок и четырех клиновых вставок из. листовой стали 10 жж. Машина производит сборку этих шести деталей и сварку их между собой четырьмя стыковыми швами, причем каж­ дый из этих швов в зоне клиновой вставки разветвляется на два.

Рассматриваемая установка работает в одной поточной линии с установкой У-54 (см. рис. 101) для сварки кольцевых швов картера.

Сборочно-сварочный процесс на установке У-242М осуществля­ ется в следующем порядке. Две половинки (заготовки) картера 6 Г поданные к установке транспортным устройством линии, захваты­ ваются рычажным механизмом 7 и укладываются в сборочный кон­ дуктор-кантователь 8, где закрепляются гидроцилиндрами 3. Ту­ да же переносятся из магазина-питателя 4 две клиновые вставки & и укладываются на выдвижные красномедные подкладки кондук­ тора, после чего фиксируются и зажимаются гидроприжимами. Затем двумя сварочными автоматами 1 со спаренными головками, выполняется сварка по копиру от середины к концам картера. Вначале привариваются клиновые вставки, после чего сварочные головки сходятся и с удвоенной скоростью сваривают расщепленным электродом осевой участок шва. Затем кондуктор-кантователь 8 поворачивается на 180° и повторяется весь процесс установки мед­

411

Л И Т Е Р А Т У Р А

1. «Автоматическая машина для сварки т. в. ч.» — «Автомобильная промышлен­

8.В л а д з и е в с к и й А. П. Автоматические линии в машиностроении. М., Машгнз, 1958.

9.Г е л ь м а н А. С. Основы сварки давлением. М., «Машиностроение», 1970.

10. Г и т л е в и ч А. Д., Э т и н г о ф Л. А., Механизация и автоматизация сварочного производства. М., «Машиностроение», 1972.

11.Госкомитет Совета Министров СССР по автоматизации и машиностроению. Методика укрупненного определения уровня механизации и автоматизации производственных процессов в машиностроении. М., ЦБТИ, 1962.

13.И в а щ е н к о Н. Н. Автоматическое регулирование. М., Машгиз, 1962.

14.Инструкция о порядке составления и представления отчета о производстве и механизации сварочных и наплавочных работ по форме 1-НТ (сварка).

ЦСУ СССР. М., Госстатиздат, 1961.

15.Каталог-справочник «Сварочное оборудование». Киев, «Наукова думка», 1968.

16.К р а с о в с к и й А. И. Основы проектирования сварочных цехов. М., «Ма­

18.К у т е п о в Ю. Н. и др. Система автоматического регулирования вылета электрода трактора АДПГ-500.— «Сварочное производство», 1968, № 12.

19.К у т е п о в Ю. Н. Стабилизация режима автоматической сварки в угле­ кислом газе при колебаниях напряжения сети.— «Автоматическая сварка»,

1969, № 1.

20. К у ч у к - Я ц е н к о С. И., Л е б е д е в В. К. Контактная стыковая сварка непрерывным оплавлением. Киев, «Наукова думка», 1965.

21.Л а н к и н Ю. Н. Автоматическое регулирование режима точечной сварки по электрическим параметрам.— «Автоматическая сварка», 1963, № 5.

413

25.Л ь в о в Н. С. Автоматизация направления сварочной головки. М., «Ма­ шиностроение», 1966.

26.Методика определения основных технико-экономических показателей разви­ тия сварочного производства. Киев, ИЭС им. Е. О. Патона, 1968.

27.М о р а в с к и й В. Э. Сварка аккумулированной энергией. Киев, Гостехнздат УССР, 1963.

28.Н и к у л и н В. Н. Системы программного управления с автокоррекцией, построенные на базе цифровой техники.—«Автоматическая сварка», 1963, № 5.

Iсварочных процессов для создания систем прогнозирования качества соеди­ нений и управления.— «Автоматическая сварка», 1971, № 7.

32.П о п о в Е. П. Автоматическое регулирование. М., Физматгиз, 1962.

34.С е в б о П. И. Комплексная механизация и автоматизация сварочных про­ цессов, Киев, «Наукова думка», 1964.

35.С е в б о П. И. Определение уровня комплексной механизации и автомати­

зации сварочного производства.— «Автоматическая сварка», 1965, № 3.

36.С к а ч к о Ю. Н., М о ш к и н В. Ф. и др. Высокочастотная сварка спи­ ральношовных труб со стыковым соединением кромок.— «Автоматическая сварка», 1970, № 1.

37.С к у р и X и н В. И. и др. Вычислительные устройства в схемах контакт­

ной сварки.— В сб.: «Вопросы вычислительной техники», Киев, Гостехиздат, 1961.

38.С м и р н о в В. В. Применение следящих систем при автоматической арго­ нодуговой сварке металлов. Л., «Знание», 1967.

39.С т о л б о в Ю. И. Прерыватель сварочного тока для точечных машин с элек­ тронным счетчиком энергии.— «Сварочное производство», 1963, № 7.

40.Т а ш к о в Т. И. и др. Универсальная машина для стыковой холодной свар­ ки давлением.— «Автоматическая сварка», 1972, № 3.

41.Т и м ч е н к о В. А. Программное управление перемещениями в сварочном оборудовании. Труды IV Всесоюзного совещания по автоматизации в маши­ ностроении. М., «Наука», 1966.

414

415