Глава XI

УНИВЕРСАЛЬНО-СБОРНАЯ ОСНАСТКА ДЛЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНОГО И ДРУГИХ ВИДОВ

ПРОИЗВОДСТВА

Сварные конструкции получают все большее распространение и становятся доминирующими в заготовительном производстве. Поэтому сварочное производство неуклонно развивается во всех отраслях народного хозяйства, особенно в машиностроении и приборостроении.

Одновременно с наращиванием объемов сварочного производ­ства ведутся работы по его механизации, благодаря чему уровень механизированного труда при выполнении сварочных работ пре­вышает сейчас 50%. Что касается сборочных (под сварку) работ, то коэффициент оснащенности, т. е. отношение объема работ, выполненных с помощью оснастки, к общему объему сварочных работ, не превышает в серийном производстве 1,0%, а в мелко­серийном — еще меньше. Это объясняется не только специфиче­скими трудностями создания технологических средств сборки, но главным образом многономенклатурным характером произ­водства и значительным удельным весом в нем мелких серий, снижающих возможность эффективного применения технологиче­ской оснастки. В машиностроении 60% сварных конструкций производится в условиях мелкосерийного и единичного произ­водства.

Между тем для удовлетворения разнообразных и все более растущих потребностей народного хозяйства ассортимент продук­ции постоянно расширяется за счет увеличения числа типоразме­ров изделий и все большего выпуска принципиально новых изде­лий. Одновременно сокращаются сроки обновления ассортимента. Все это усложняет задачу создания и применения таких средств, которые окупались бы за время выпуска данной продукции. Поэтому высокопроизводительные автоматизированные устрой­ства для сборки под сварку встречаются лишь в массовом и круп­носерийном производстве, например при сборке кузовов легковых автомобилей, хребтовых балок железнодорожных вагонов' и не­которых других изделий.

В среднесерийном производстве встречаются главным образом подналаживаемые или регулируемые устройства, в которых меха­низировано обычно только крепление деталей с помощью механи­ческих, реже пневматических или гидравлических зажимов. Спе-354 \

циальные устройства здесь встречаются реже, вследствие нерен­табельности их применения.

В единичном и мелкосерийном сборочно-сварочном производ­стве простые по конструкции приспособления встречаются очень редко. Их применяют в отдельных случаях, например, когда без приспособления невозможно собрать сборочную единицу с задан­ной точностью или когда требуется обеспечить безопасные усло­вия сборки. Стоимость приспособления в таких случаях заранее учитывается в стоимости изготовления изделия. И только в от­дельных, выпускаемых небольшими сериями машинах встре­чаются однотипные или одинаковые сборочные единицы, обра­зующие сравнительно большие группы, которые позволяют оку­пить применяемую для их сборки специальную осцастку за счет снижения трудоемкости. Поэтому в целом степень оснащенности мелкосерийного производства остается еще недостаточно высокой.

Универсально-сборная и переналаживаемая оснастка хорошо зарекомендовала себя при обработке резанием и получает все большее распространение в сборочном и сборочно-сварочном производствах.

Механическое распространение наборов деталей и сборочных единиц универсально-сборных приспособлений, используемых при обработке резанием в сборочно-сварочном производстве, в боль­шинстве случаев технически нецелесообразно. Поэтому потребо­валось создание самостоятельной подсистемы УСПО для нужд сборочно-сварочного передела, которая, унаследовав важнейшие общие технологические и конструктивные принципы универ­сально-сборной оснастки, получила самостоятельное развитие и имеет ряд особенностей. Прежде всего детали и сборочные еди­ницы УСП не удовлетворяют требованиям сварочного производ­ства по своим габаритным размерам. Это обусловило значительное увеличение размеров практически всех элементов сборочно-сва-рочных приспособлений.

Большое разнообразие сварных конструкций и особенности технологии их сборки потребовали разработки конструктивно новых сборочных единиц, главным образом фиксирующих и зажимных.

Точностные характеристики сварных конструкций значительно ниже, чем точностные характеристики изделий механической обра­ботки. Поэтому детали и сборочные единицы приспособлений изготовляют с меньшей точностью.

В целях защиты от брызг расплавленного металла и различ­ных других разрушительных воздействий детали сборочно-сва-рочных приспособлений подвергнуты специальному покрытию. В этом существенное отличие деталей и сборочных единиц подси­стемы для сборочно-сварочных работ от оснастки для других технологических переделов.

В настоящее время применяют наборы универсально-сборных приспособлений для сборки под сварку (УСПС), состоящие из i/a12* 355

стандартных деталей и сборочных единиц (ГОСТ 17827—72— ГОСТ 17913—72, ГОСТ 17934—72-ГОСТ 18047—72 ГОСТ 12826—72). Производство наборов УСП-12 и УСПС-16 централизовано. Кроме того, применяют и другие нестандарти-зованные наборы. Они отличаются в основном конструктивным исполнением деталей. Существуют два разных подхода в выборе базового элемента.

Наиболее широкое распространение получили наборы деталей, у которых в качестве базового элемента используют плиты с Т-об­разными пазами подобно применяемым в наборах из стандартных деталей УСПС. Принципиально отличным вариантом базового элемента являются каркасные конструкции, собираемые и пла­нок (рис. 181). Оба варианта базовых элементов имеют презимуще ства и недостатки. Так, стоимость планок намного ниже стоимости литой плиты, поэтому разовые затраты на их приобретение зна­чительно ниже затрат на плиты. Однако в дальнейшем увеличи­ваются текущие затраты на сборку оснований компоновок, кото­рые превышают затраты на цельнолитые плиты. Более трудоемкая сборка самих каркасов снижает оборачиваемость компоновок. Кроме того, жесткость литых базовых плит значительно превы­шает жесткость каркасных базовых элементов. Поэтому предпочти­тельнее применять литые базовые плиты, которые один раз уста­навливают и закрепляют на сборочном участке и в дальнейшем без переустановки используют при сборке компоновок. Это и обусловило широкое применение базовых плит в наборах УСПС. В нестандартных наборах плиты имеют различные присоеди­нительные элементы. Так, кроме плит с пазом шириной 16 мм при­меняют плиты с пазом шириной 18 мм и др. Что касается других нестандартных деталей и наборов, то они в основном предназна­чены для сборки часто повторяемых в производстве сварных сбо­рочных единиц одного типа, имеющих нехарактерные конструк­тивные особенности. Однако их способность к агрегатированию и уровень унификации невысокие, что снижает эксплуатационные достоинства таких элементов.

Применяемая в настоящее время переналаживаемая оснастка охватывает в основном сборку сварных сборочных единиц раз­мерами не более 4—5 м.

Анализ сварочного производства многих предприятий тяже­лого машиностроения по­казал, что не только в единичном и мелкосерий­ном, но также и в серий­ном производстве для сборки сборочных единиц размерами свыше 5 м пе­реналаживаемая оснастка Рис. 181. Каркасная конструкция базового пока не применяется. Учи-элемента тывая это обстоятельство,

356

в настоящее время разработаны наборы крупногабаритной пере­налаживаемой оснастки двух типоразмерных групп, позволяю­щие вести сборку сварных конструкций до 8 и до 16 м.

Наборы переналаживаемой оснастки для сборочно-сварочных работ, состоящие в основном из стандартных деталей, приме­няются при электродуговой, а также газовой сварке черных и цветных металлов в среде углекислого газа, под флюсом и без него. Возможно применение наборов и при выполнении точечной сварки.

Номенклатура сварных металлоконструкций и особенности компоновок приспособлений

Сварные конструкции для различных изделий машиностроения и приборостроения отличаются большим разнообразием конструк­тивных форм, взаимным расположением свариваемых деталей, функциональным назначением, техническими характеристиками свариваемых материалов, большим диапазоном габаритных раз­меров, точностных характеристик и масс. С точки зрения приме­нения переналаживаемой оснастки наиболее важными являются габаритные размеры и конструктивные формы сварных узлов, а также конструктивные формы входящих в узлы деталей.

По габаритным размерам все свариваемые конструкции можно разделить на следующие группы: мелкие — до 100 мм, сред­ние — от 100 мм до 3000 мм, крупные — от 3000 мм до 8000 мм и особо крупные — свыше 8000 мм. Наиболее многочисленные — сборочные единицы средних размеров. Они составляют 60—70% всей номенклатуры сварочного передела.

Различают сварные конструкции из листового и профильного проката прямолинейной формы: плоские, балочные, рамные, кор­пусные, решетчатые, а также конструкции с деталями криволи­нейной формы: цилиндрические, конические, сферические.

Сварные металлоконструкции отличаются сложностью кон-: структивного исполнения. На рис. 182 показаны наиболее харак­терные конструкции различных видов сварных сборочных единиц.

На рис. 183, а—л показаны наиболее сложные сварные сбо­рочные единицы различной сплошности. Приспособления, при­меняемые при сварке, обеспечивают необходимую точноеть взаим­ного расположения элементов металлоконструкций.

Наиболее простой сварной конструкцией, позволяющей при­менить простейшую компоновку УСПС, являются сборочные еди­ницы из двух цельнопрокатных деталей (угольников, полос, швеллеров), находящихся в одной плоскости; наиболее слож­ной — многоэтажная, с несколькими вертикальными стенками с наклонными (в разные стороны) ребрами жесткости, выполнен­ными из составных частей, с параллельным и несимметричным расположением однотипных деталей (рис. 183). Все это влияет на последовательность сборки и сложность компоновок.

12 Шац А. С. и др. 35Г

е) я) з)

Рис. 182. Типовые сварные металлоконструкции:

а — плоские; б — балочные; в — рамные; г — кор­пусные; д — решетчатые; е — цилиндрические с осе­вой базовой деталью; : ж — цилиндрические без осе­вой детали; 3 — конические; и — сферические

)

.4) Ю

Рис. 183. Сварные конструкции различной сложности

Для сборочных единиц первой группы (см. рис. 182) харак­терными признаками, определяющими сложность конструкции, являются следующие: исполнение базовой детали, боковых и промежуточных стенок, перемычек (ребер жесткости) — цельно-прокатными или собираемыми; число стенок — одна, две или несколько; вертикальное построение — одноэтажное или много­этажное; расположение перемычек — вертикальное, горизонталь­ное или наклонное; расположение однотипных деталей — парал­лельное, непараллельное, симметричное или несимметричное. 358

■

Наиболее простыми для применения УСПС являются плоские конструкции, свариваемые из листового или профильного проката {уголка, швеллеров, двутавров и др.), наиболее сложными — рам­ные и корпусные. Сборка решетчатых конструкций с применением УСПС затруднительна вследствие большого числа свариваемых деталей со сложной ориентацией, что вызывает необходимость создания весьма сложных и трудоемких компоновок. Поэтому такие конструкции, так же как и сложные сборочные единицы других видов, целесообразно разделять на технологические полу­сборки, благодаря чему упрощаются компоновки и облегчается возможность применения УСПС.

Конструкции сборочных единиц второго типа (цилиндриче­ские, конические и особенно сферические) отличаются от кон­струкций сборочных единиц первого типа наличием криволиней­ных поверхностей, которые существенно влияют на характер ком­поновок. Эта особенность выражается в том, что из деталей прямо­угольной формы в собираемых приспособлениях должно быть образовано ложе для установки цилиндрических, конических или сферических деталей свариваемых сборочных единиц.

Несмотря на некоторую общность форм, все три вида сбороч­ных единиц второго типа отличаются один от другого. Так, среди сборочных единиц, образованных из деталей преимущественно цилиндрической формы, можно выделить две разновидности: с цилиндрической центральной базовой деталью, к которой кре-пятся'другие детали (см. рис. 182, е), и без центральной базовой

Таблица 52

Группа сложности компоновок УСПС в зависимости от сложности сварной конструкции

Компоновка				Сварная конструкция
				Число
	Трудоемкость сбор-		Число де­талей и		X ■" 2
Груп­па			сбороч­ных еди-	о к X VO X ?^§	"* S X О 3 и
слож-			ниц, вхо-	Щ V	iSB	Сложность	Вид
ности			дящих в
			компонов-	Я QJ -J	о S1
	УСПС-12	УСПС-16	ку (без	о. га к	« 5 Я
			крепежа)	га и »* и <у о	И о т 3 сз та
				о ВССХ	я р. о.
1	0,5—1	0,5—1	До 8	До 6	До 8	Простая	Плоскост-
							ная
2	1—2	1—2	10—25	До 8	До 12	Простая	Простран-
							ственная
3	2—3	2,5—4	15—35	До 8	До 15	»	То же
4	4—5	5—7	20—45 ■	До 15	До 18	Средней	»
						сложности
5	5—7	7—10	40—60	До 20	До 20	Сложная	»
6	7—10	10—14	60—80	Св.	Св.	Особо	»
				20	20	сложная

12*

359

детали (см. рис. 182, ж). Технология их сборки и конструкции компоновок УСПС разные. Сборку сборочных единиц первой разновидности начинают с установки и сборки центральной базо­вой детали. Затем в определенной последовательности к ней при­соединяют другие детали. Во втором случае в качестве базовой детали чаще всего выступают детали нецилиндрической формы — торцовые стенки, опоры и др., а сама сборочная единица стано­вится похожа на решетчатую конструкцию (см. рис. 182, д) с при­сущими ей технологическими особенностями. Группы сложности компоновок в зависимости от сложности сварной конструкции приведены в табл. 52.

Состав и техническая характеристика комплектов

Номенклатура сварных металлоконструкций характеризуется большим конструктивным разнообразием и диапазоном габарит­ных размеров. Универсально-сборная оснастка применима для сборки сварных сборочных единиц разных размерных групп. Для более полного охвата номенклатуры сварных сборочных единиц и вместе с тем рационального использования оснастки раз­работаны и применяют три типоразмерные группы взаимно со­пряженных деталей и сборочных единиц УСПС. Основным кон­структивным параметром, определяющим габаритные размеры сва­риваемых сборочных единиц, а также эксплуатационные возмож­ности каждой типоразмерной группы УСПС, является размер крепежного паза. Различают детали, сборочные единицы и ком­плектуемые из них наборы с пазами шириной 8, 12 и 16 мм. Они об­ладают различной прочностью и жесткостью, способны восприни­мать разные силы и предназначены для сборки конструкций опре­деленных размеров и массы. Так, комплекты УСПС-8 рассчитаны на сборку изделий с габаритными размерами до 800 х 300 х 150 мм, УСПС-12 до 2000x1000x800 мм и УСПС-16 до 4000 х 2000 х Х1500 мм.

Техническая характеристика комплектов приведена в табл. 53. В практике применяют комплекты с пазами шириной 12 и 16 мм. Комплект из стандартных деталей и сборочных единиц УСПС-16 является самым крупным как по размерам деталей, так и по их числу. Поэтому он может быть применен (при наличии загрузки) в сборочно-сварочном производстве с самой разнообраз­ной номенклатурой.

По функциональному назначению детали и сборочные единицы УСПС разделяются на группы. На рис. 184 показаны типопред-ставители всех групп деталей.

Базовые детали (рис. 184, а) служат основанием, на котором* расположены все остальные элементы компоновки. В качестве базовой детали чаще всего применяется плита с Т-образными па­зами, реже (в основном для мелких сварных конструкций) — 360

Таблица 5

^Техническая характеристика комплектов УСПС

Показатель	УСПС-8	УСПС-12	УСПС-16
Число наименований деталей и сбо­рочных единиц в комплекте .... Количество деталей и сборочных еди­ниц в комплекте ......... Среднее число компоновок, собирае­мых из комплекта в течение года . . . Среднее время сборки одной компо­новки, ч..............	ПО 2200 800 1,5 800X300X Х150 До 50 8 0,2—0,3 2—5	194 3000 700 4,0 2000 XI000 X Х800 До 500 12 0,3—0,5 1—4	369 3400 700 5,0
Максимальные габаритные размеры •собираемых сборочных единиц, мм Максимальная масса свариваемых сбо­рочных единиц, кг ........ Диаметр основного крепежного бол­та мм . . .....			4000X2000X Х1500 До 2500 16 0,3—0,8 1—4
Точность сборки (сварки), обеспечи­ваемая приспособлением, мм .... Число одновременно собираемых при­способлений, шт...........

Примечание. Срок службы комплекта 10 лет.

угольники. Самой крупной из выпускаемых и наиболее распро­страненной является стандартная плита с размерами 1200 х X 1200 мм и шагом между пазами 120 мм для УСПС-16 и 60 мм — для УСПС-12. Предусмотрены также плиты с размерами 1200x720 и 720x480 мм. Для сборки сборочных единиц больших размеров основание собирают из нескольких плит. Поэтому в каждом ком­плектуемом наборе должно быть достаточное число плит для

^обеспечения сборки сборочных единиц требуемых размеров и заданной пропускаемой способности (мощности).

„ Фиксацию стыкуемых плит осуществляют шпонками, а креп-

;ление —- шпильками. Для нивелирования собранного сборочного •стенда (рис. 185) в нижней части плит имеются резьбовые отвер­стия, в которые ввинчиваются опорные болты.

Опорно-корпусные детали (см. рис. 184, б) предназначены для образования корпусов приспособлений и опор для свариваемых деталей. К ним относятся прямоугольные опоры, подкладки, угольники, угловые опоры и подкладки, соединительные и на­правляющие планки, проставки, стаканы, опоры валиков и дру­гие детали. Фиксирующие и фиксирующе-прижимные детали и сборочные единицы (см. рис. 184, в) используют для фиксации элементов изделий при сборке в определенном положении. К ним относятся призмы, фиксаторы, упоры, струбцины, распорки и др. Прижимные детали (см. рис. 184, г) — прихваты, прижимы,

361

1

г) " к)

Типопредставители различных групп деталей и сборочных единиц

пяты и др. служат для закрепления отдельных элементов сбороч­ных единиц в процессе их сборки в компоновках. Установочно-направляющие детали (см. рис. 184, д) — шпонки, пальцы, штыри, колонки-валики, втулки-стаканы, полосы и др. предназначены для взаимного фиксирования деталей УСПС всех групп. Крепеж­ные детали (см. рис. 184, е) — болты, винты, гайки, шайбы пред-

Ц назначены для закрепления отдельных деталей УСПС на базовых и опорно-корпусных деталях и для соединения их между собой. Кроме того, в комплекте имеются детали различного назначения (см. рис. 184, ж). Это колпачковые опоры, кольца, пружины и др. За время эксплуатации значительно изменились принципы комплектования. Ранее из деталей УСПС-12 и УСПС-16 были скомплектованы наборы, ориентированные на сборку сборочных единиц определенного вида, например рамных конструкций.

| Однако в связи с наличием на предприятиях, как правило, свар­ных сборочных единиц различных видов, ни один комплект не смог в полной мере удовлетворить потребности предприятий в УСПС и поэтому в дальнейшем были разработаны пусковые комплекты широкого назначения, единые для каждой типоразмерной группы,

| с пропускной способностью до 700—800 сборок в год. Они удов­летворяют потребности большинства машиностроительных пред­приятий с объемом сварочного производства свыше 1500 т в год. Однако в зависимости от удельного веса различных видов сварных сборочных единиц в общей номенклатуре сварочного производства предприятий некоторые элементы таких комплектов используются редко или вовсе не используются, в других же ощущается недостаток. Затруднительно применение таких ком­плектов и на предприятиях с относительно небольшим объемом сварочного производства вследствие их неполного использования и, следовательно, низкой эффективности. Таким образом, ни ком­плектование узких специализированных наборов, ни создание еди­ных комплектов широкого назначения не решают задачи рацио­нального оснащения сборочно-сварочного производства пред­приятий.

Более предпочтительным является комплектование профили­рованных наборов применительно к номенклатуре и объему сва­рочного производства отдельного предприятия. Профилирование (составление) наборов необходимо производить также для пред­приятий с относительно небольшим объемом сварочного произ­водства, где отсутствует загрузка полного пускового комплекта, имеющего пропускную способность 700 сборок в год.

УСПС-8 предназначены для применения в различных отраслях приборостроения, где размеры сварных узлов небольшие. УСПС-12 могут быть внедрены как в приборостроении, так и в машино­строении, а УСПС-16 способны охватить большую часть номенкла­туры сварных сборочных единиц всех отраслей машиностроения, в том числе значительную часть в тяжелом машиностроении. Для сборки крупных сварных сборочных единиц разработана

363

переналаживаемая оснастка больших типоразмеров. Разработка и эксплуатация крупногабаритной переналаживаемой оснастки основывается на тех же принципах.

Универсально-сборная оснастка для сборки под сварку крупных металлоконструкций

Для сборки крупных сварных металлоконструкций длиной свыше 5000 мм разработана крупногабаритная переналаживаемая оснастка (стенды) двух типоразмерных групп: для сборки круп­ных сборочных единиц с габаритными размерами до 8000х2100х X 1000 мм базирующаяся на плиты с пазом шириной 28 или 40 мм и шагом 150x300 мм и для сборки особо крупных сборочных еди­ниц с габаритными размерами до 20 000x4000x2000 мм базирую­щаяся на плиты с пазом шириной 40 или 60 мм и шагом 300 х Х500 мм.

В состав оснастки, помимо базовых плит, входят стойки, угольники, прижимы, прихваты, распорки, растяжки, упоры и другие установочно-опорные, фиксирующие, зажимные элементы и крепежные детали (рис. 186). Как и оснастка из стандартных элементов УСПС, крупногабаритные сборочно-сварочные стенды предназначены для многократного использования одних и тех же деталей и сборочных единиц в различных компоновках. Детали свариваемых металлоконструкций закрепляют в приспособлении с помощью прижимов, струбцин, упоров, распорок и растяжек. Особое значение в сборочном процессе имеют прижимы. Их пере­установка занимает много времени и поэтому крайне нежелательна в процессе сборки сборочных единиц. Поэтому при наращивании

Рис. 186. Переналаживаемый стенд для сборки под сварку особо крупных металлоконструкций . ._

364

Рис. 18/. Прижим пинольного типа: / — пиноль; 2 — фиксатор пинола; 3 — прижимной винт; 4 — опора

Рис. 188. Опорно-прижимные детали УСПС для сборки особо крупных сбо­рочных единиц:

/ — откидной упор; 2 — неподвижный упор; 3 — 4 — опоры; 5 — прижим со смен­ными трубами; 6 — сменная труба

собираемой конструкции по ширине прижим должен обеспечи­вать последовательное зажатие разноудаленных деталей без пере­установки. Для удовлетворения этого требования разработаны прижимы двух вариантов: регулируемые с помощью пиноли (рис. 187) или сменных труб различной длины (рис. 188).

Прижимы пинольного типа рекомендуют применять для сборки сварных конструкций шириной до 700 мм, т. е. в пределах допу­стимого перемещения пиноли. Для сборки сборочных единиц большей ширины без переустановки прижима потребовались бы весьма длинные пиноли, что нежелательно по конструктивным и эксплуатационным соображениям. Поэтому сборку металлокон­струкций большей ширины (до 4000 мм) удобно и рационально вести с помощью прижимов со сменными трубами, так как при этом не требуется менять позицию прижима.

Контакт с закрепляемыми элементами конструкции, находя­щимися на разном удалении от прижима, достигается с помощью сменных труб 6 разной длины (см. рис. 188). Сам зажимной меха- низм в этой конструкции имеет незначительные размеры по сравне- нию с пинольным. Кроме того, обе конструкции позволяют ме­нять положение зажимного устройства по высоте, что очень важно при переходе к сборке изделий других габаритных размеров.

В двух вариантах разработаны также регулируемые упоры (см. рис. 188). Откидной упор / освобождает место для свободного удаления собранной сборочной единицы и предотвращает возмож­ную поломку. Его рекомендуют устанавливать в нижней части опор, т. е. ближе к основанию собираемой сборочной единицы. Неподвижный упор 2, позволяющий с помощью скобы фиксиро­вать вертикальный лист сварной сборочной единицы без приме­нения бокового прижима, рекомендуется ставить в верхней части опор.

365

Важнейшими сборочными единицами крупногабаритной ос­настки являются опоры. В комплекте оснастки для сборки сбороч­ных единиц размерами 8000 х 2100 х 1000 мм предусмотрена опора 4 (см. рис. 187) высотой 1000 мм, а для сборки особокрупных сбо­рочных единиц, превышающих эти размеры, предусмотрены уси­ленные опоры 3 и 4 (см. рис. 188) высотой 1000 мм каждая. Опоры имеют на боковых поверхностях Т-образные пазы, позволяющие закреплять различные элементы оснастки: упоры, ориентиры, прижимы и т. д.

Переналадка стенда для сборки разных сборочных единиц может быть осуществлена тремя способами (или сочетанием этих способов): регулировкой опорных и зажимных сборочных единиц и деталей, их перекомпоновкой и дополнением специальными сменными элементами, изготовляемыми предприятиями-потреби­телями. Наиболее простой способ переналадки заключается в ре­гулировке сборочных единиц. Например, для обеспечения необ­ходимого выступа А (см. рис. 187) регулируют откидной и непо­движный упоры. Для крепления свариваемых сборочных единиц разной ширины регулируют прижимы. В прижиме пинольного типа нажатием на фиксатор 2 освобождают пиноль и, перемещая ее в нужном направлении, подводят к закрепляемому элементу собираемой сборочной единицы. Крепление осуществляют винто­вым зажимом 5. Распорки и растяжки регулируют при фиксации ребер жесткости и других деталей, устанавливаемых на опреде­ленном расстоянии друг от друга.

При перекомпоновке сборочных единиц стенда в целях эконо­мии времени следует стремиться прежде всего сохранить положе­ние опор (стоек), выставленных в один ряд. Для этого при сборке первого приспособления следует установить их с таким интерва­лом, чтобы при переходе на сварку других сборочных единиц этот интервал, т. е. позицию опор, не менять. Прижимы следует перемещать только после их регулировки. Стенд не следует раз­бирать до его переналадки для сборки новой партии деталей, поскольку при переналадке и другие детали и сборочные единицы могут быть использованы в другой компоновке без переустановки.

Все основные детали и сборочные единицы крупногабаритной переналаживаемой оснастки способны воспринимать большие на­грузки. Поэтому при изготовлении металлоконструкций на стен­дах можно выполнять не только сборку, но и значительную часть сварки.

Методы защиты приспособлений

Сборочно-сварочные приспособления работают в сложных усло­виях. Они подвергаются воздействию собираемых деталей, а также брызг расплавленного металла и при отсутствии надлежащего покрытия теряют точность, внешний вид и зачастую преждевре-366

менно выходят из строя. Поэтому защита сварочных приспособле­ний от различных разрушительных воздействий и особенно от брызг расплавленного металла имеет первостепенное значение-Особенно нуждаются в такой защите детали и сборочные единицы УСПС, рассчитанные на длительный срок эксплуатации.

Для защиты сварочных приспособлений наиболее предпочти­тельны композиции на основе дисульфита молибдена — смазка ВНИИНП-230 и твердое покрытие ТП-1. Смазка ВНИИНП-230 -более удобна для применения. Ее можно приобрести в готовом виде на одном из специализированных предприятий, где органи­зован промышленный выпуск. Смазка может храниться в закрытых-стеклянных сосудах длительное время (6—12 месяцев). Ее нано­сят на подогретые детали любым способом: пульверизатором, кистью или окунанием. Режим запекания несложный: после 15-минутной выдержки при комнатной температуре покрытые де­тали нагревают за 30—40 мин до t — 100 °С и выдерживают при этой температуре в течение 15—20 мин. Затем с такой же ско-Ц ростью продолжают нагрев до 180 °С и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.

Пленка смазки ложится ровным слоем, имеет высокую сцеп-ляемость с металлом и обладает высокой прочностью и износо­стойкостью, а также термозащитными и антикоррозионными свойствами. Она хорошо защищает поверхности деталей сварочных приспособлений от сварочных брызг и износа. Толщина слоя смазки 15—30 мкм. Для получения более плотного слоя допу­скается повторное нанесение смазки после затвердения первого.

Твердое покрытие ТП-1 обладает такими же защитными свой­ствами, однако уступает по своим технологическим характери­стикам. Так, отверждение пленки производится при более высо­кой температуре (+200 °С). Приготовленная композиция имеет небольшой срок хранения — 10—12 суток в закрытом сосуде. Серийный выпуск этого покрытия не организован, поэтому гото­вят его сами потребители оснастки.

Оба покрытия требуют тщательной предварительной подго­товки поверхности деталей. Их подвергают обезжириванию и травлению для очистки от грязи, окалины, ржавчины и жировых загрязнений, затем химическому фосфатированию или оксидиро­ванию, промывке и сушке. Между обезжириванием, фосфатиро-ванием и нанесением покрытия не допускается длительный пере­рыв (свыше 2—3 ч) во избежание повторных загрязнений.

Другие известное покрытие — термозащитное покрытие ГАОЛ-1. Оно защищает поверхности деталей от брызг расплавлен­ного металла и коррозии в течение продолжительного времени.

В состав покрытия входит:

1. Огнеупорный лак КО-815 (бывший лак ФГ-9) — 650 г или 65%. При отсутствии лака КО-815 разрешается пользоваться заменителем — огнеупорным лаком марки СФ-1 в том же соот­ношении, что и лак КО-815.

36Г

у 2. Черный графит СКЛН (литейный) —250 г, или 25%.

• ; 3. Алюминиевая пудра ПАК-1 ГОСТ 5494—71 — 60 г, или 6%.

4. Клей марки 88Н — 40 г, или 4%.

Композицию можно приготовить практически в условиях лю­бого завода. Технология приготовления следующая. В плотно закрывающуюся небьющуюся посуду сначала заливается огне­упорный лак КО-815, затем при помешивании в лак добавляется алюминиевая пудра марки ПАК-1 6% от веса лака. После этого добавляется черный графит СКЛН 25% и клей марки 4НБ 4%. Полученную смесь всех составляющих компонентов очень тща­тельно перемешивают в течение 4—5 мин до получения однород­ной массы серого цвета. Только после этого огнеупорное покрытие считают пригодным к употреблению. Срок хранения готовой краски 10—15 дней в плотно закрытой посуде. Перед употребле­нием огнеупорное покрытие необходимо тщательно перемешать.

Большим технологическим достоинством этого покрытия яв­ляется простота затвердения, которое происходит при комнатной температуре и не требует подогрева в термошкафах. Однако меха­ническая прочность пленки ГАОЛ-1 значительно ниже прочности пленок ВНИИНП-230 и ТП-1. Поэтому в пределах срока службы приспособлений могут иметь место ее повреждения. Для обеспе­чения постоянной защиты при пользовании ГАОЛ-1 следует периодически проводить повторное покрытие деталей УСПС.

Наиболее доступным защитным средством является силиконо-- вая смазка. Аэрозольная упаковка создает большие удобства при • хранении и нанесении смазки. Затвердение происходит без подо­грева и длится немногим больше минуты. Смазку используют как для защиты приспособлений, так и для защиты свариваемых дета-■ лей (например, при сварке деталей, прошедших чистовую обра­ботку) .

Однако прочность силиконовой пленки, ее термозащитные и другие свойства значительно уступают пленкам ГАОЛ-1, а тем более ВНИИНП-230 и ТП-1. Поэтому их рекомендуется приме­нять только для краткосрочной защиты. В случае, если другое покрытие по каким-либо причинам нанести невозможно, то после каждого использования компоновок необходимо проверять со­стояние силиконовой пленки и своевременно наносить повторное покрытие на поврежденные участки.

Особенности сборки, переналадки . и организации эксплуатации

Сборка компоновок УСПС имеет ряд особенностей. Компоновки УСПС должны обеспечивать возможность установки и закрепле­ния собираемых деталей в определенной последовательности, до­ступ ко всем местам наложения швов, а также снятие собранной (сваренной) сборочной единицы без разборки самого приспособле-368

ния. Поскольку сборку большинства компоновок ведут без пред­варительного прочерчивания, то эти обстоятельства требуют от слесаря-сборщика не только знания особенностей и эксплуата­ционных возможностей деталей УСПС для наиболее рациональ­ного их применения в компоновках, но и знания технологической последовательности сборки сварных сборочных единиц различных типов, возможности изменения этой последовательности в связи с применением УСПС, обеспечения определенной направленности деформации свариваемых деталей и отсюда — порядка наложе­ния швов. Сварные сборочные единицы представляют собой рамы и балки различной конструкции, которые изготовляют из листо­вого или профильного проката. Обычно сборка таких сборочных единиц начинается с образования базы, на которую в дальнейшем наращивают другие детали.

Базой в большинстве случаев служит основание сборочной единицы. Для этой цели на базовой плите приспособления прежде всего устанавливают опорные детали УСПС, число которых за­висит от числа деталей свариваемого основания. В простейшем случае, когда базой сборочной единицы является цельнолистовая деталь, достаточно три-четыре опоры.

Для ориентации деталей на плоскости обычно используют боковые поверхности опор, выполняющие одновременно и другие функции. Часто в качестве упоров устанавливают обычные планки (рис. 189). В дальнейшем ведется установка и прихватка одной из вертикальных стенок. Если стенка сварная, то ее собирают последовательным наращиванием деталей снизу вверх. При этом стенка наряду с основанием служит дополнительно второй базой для ориентации и крепления деталей, например, при установке ребер жесткости (рис. 190).

После закрепления базовой детали и установки вертикальной стенки возможны два варианта сборки: либо устанавливают раз­личные внутренние перемычки (вертикального, горизонтального или наклонного расположения),

а затем ведут сборку (уста- ^^С

новку) второй боковой стенки, " /—>-<^^Pl 1

Рис. 189. Простейшая компоновка

УСПС:

/ — планки; 2 — свариваемые детали

Рис. 190. Компоновка УСПС для сбор­ки деталей, находящихся в различных; плоскостях:

/ — опоры; 2 — стенка; 3 —""планка; 4 — основание; 5 — ребро жесткости

: 369»

Рис. 191. Компоновка для сборки металлоконструкций средней сложности

либо собирают и закрепляют вторую боковую стенку, после чего устанавливают внутренние перемычки.

В первом случае вторая вертикальная боковая стенка ориен­тируется и прижимается к первой боковой стенке через пере­мычки. Второй ряд опор при этом не требуется (см. рис. 187), но точность размеров собранной сборочной единицы полностью ■будет зависеть от фактических размеров входящих деталей, откло­нения которых при этом суммируются. Во избежание этого недо­статка расстояние между стенками выдерживают с помощью регу­лируемых распорок. Во втором случае требуется установка вто­рого ряда опор для крепления второй вертикальной стенки (рис. 191). Удобство сборки при этом значительно хуже, но точ­ность сборки выше. Поэтому второй способ следует применять, когда необходима большая точность сборки или отсутствуют ре­гулируемые распорки.

Последними устанавливают детали, находящиеся в верхней части конструкции и образующие ее «крышу». Последовательность сборки указывают в технологическом процессе, поэтому технолог должен учитывать эти обстоятельства при его разработке, а сле­сарь — при сборке компоновок.

Самую сложную сварную конструкцию в большинстве случаев можно расчленить на более простые полусборки, для которых требуются простые компоновки УСПС. Поэтому, приступая к раз­работке технологического процесса или сборке компоновок, необ­ходимо внимательно изучить возможность членения конструкции на более простые сборочные единицы и не стремиться сосредото­чить всю сборку в одной компоновке, помня, что за счет времени сборки сложной компоновки УСПС можно собрать три-пять более простых.

Сборка сборочных единиц с наличием центральной (базовой) цилиндрической детали, к которой приваривают другие детали цилиндрической и нецилиндрической формы с определенной за-

370 ..,•■'...

вязкой размеров относительно центральной детали, имеет два варианта:

1) длина (высота) цилиндрической детали превышает возмож­ности УСПС по длине (высоте); в этом случае цилиндрическую деталь следует располагать горизонтально, на призмах или опорах, а вокруг нее устанавливать различные детали и сбороч­ные единицы УСПС, позволяющие осуществлять стыковку и использование других деталей свариваемой сборочной единицы;

2) длина (высота) цилиндрической детали не превышает воз­можностей УСПС подлине (высоте); в этом случае цилиндрическую деталь располагают преимущественно вертикально. Однако в ка­честве базовой детали при вертикальном расположении цилин­дрической детали чаще всего служит фланец или другая деталь сборочной единицы, а саму цилиндрическую деталь устанавли­вают в гнезде или отверстии фланца и ориентируют с его помощью <рис. 192).

Во избежание изгиба свариваемых деталей, особенно при их нагреве, зажимные устройства следует располагать против опор. Возникающие при сварке сборочной единицы деформирующие силы должны быть компенсированы жесткостью приспособления. Но такую задачу может выполнить далеко не каждое приспособле­ние, поскольку жесткость его должна значительно превышать жесткость свариваемой сборочной единицы, что в большинстве случаев при сварке средних и крупных сборочных единиц неосу­ществимо. Поэтому во избежание повреждения деталей УСПС и обеспечения при этом заданной точности сборки сборочной еди­ницы рекомендуется в зажатом состоянии производить только прихватку деталей, а при их сварке часть фиксаторов освобо­ждать, тем самым давая возможность свариваемой сборочной еди­нице деформироваться в заданном направлении. При этом соблю­дение необходимых допусков обеспечивается технологической по­следовательностью сборки и сварки деталей.

В качестве опорных поверх­ностей собираемых конструкций следует выбирать на их базо­вых деталях наиболее ровные места (желательно, чтобы это были поверхности, подвергав­шиеся механической обработке) и напротив них устанавливать опорные детали УСПС. При выборе базы необходимо стре­миться к уменьшению верти­кальных швов.

В каждом случае нужно

■стараться применять в компо- „ ' ,пп лг лтт-т

^ F Рис. 192. Компоновка УСПС для

новке возможно меньше элемен- сборки металлоконструкций с цилинд-тов УСПС, особенно зажимных рической осевой деталью

371

устройств, поскольку последние влияют также на длительность сборки сборочных единиц.

Подналадку компоновок УСПС производят при переходе на сборку однотипных сборочных единиц с незначительным разли­чием размеров, а также для восстановления нарушенного под воз­действием сварочных деформаций расположения деталей. Умень­шение времени на подналадку достигается применением винтовых упоров, с помощью которых можно также освобождать место для направленной деформации при сварке после прихватки деталей. Значительно облегчает сборку и подналадку относительно высокая точность деталей и сборочных единиц УСПС, рабочие поверхности которых соответствуют 8—10-му квалитету, в связи с чем отпа­дает необходимость их подгонки. Подналадку, связанную с пере­мещением основных опорных деталей, применяют главным обра­зом в связи с подготовкой компоновки для сборки новой партии сборочных единиц, значительно отличающихся по размерам от пре­дыдущих. После использования компоновки разбирают, а детали и сборочные единицы помещают в стеллажи на места их постоян­ного хранения.

Служба УСПС является составной частью заводской службы универсально-сборной и переналаживаемой оснастки. Организа­ция эксплуатации УСПС существенно отличается от организации эксплуатации универсально-сборных приспособлений. Это вызвано прежде всего тем, что детали и сборочные единицы УСПС, осо­бенно базовые плиты, отличаются значительной массой и их транспортировка связана с большими затратами труда. Поэтому участок сборки УСПС не следует располагать за пределами сбо-рочно-сварочного участка, а тем более за пределами цеха металло­конструкций. Участок сборки УСПС, как правило, должен зани­мать часть участка сборки сварных сборочных единиц. В этом случае отпадает необходимость в дополнительном оснащении участка подъемным краном, в транспортировании компоновок УСПС, уменьшается потребность в дополнительной площади для установки стеллажей, предназначенных для хранения элементов, а также тумбочек для слесарей-сборщиков.

Самым удачным следует считать такое расположение участка УСПС в цехе металлоконструкций, когда в непосредственной от него близости находится участок сборки УСП. Это дает воз­можность наиболее полно загрузить слесарей-сборщиков и повы-, сить коэффициент использования комплектов УСПС и УСП за счет взаимного использования элементов.

Расширение техникс-экономических возможностей применения

Технико-экономические возможности УСПС характеризуются тремя основными показателями: диапазоном предельно допусти­мых габаритных размеров и конструктивным разнообразием свар-

372

ных сборочных единиц, собираемых с помощью набора УСПС; пропускной способностью (мощностью) набора; уровнем себестои­мости компоновки и, следовательно, доступностью для сборки •сборочных единиц с относительно невысокой трудоемко­стью.

Предельные габаритные размеры собираемых сборочных еди­ниц зависят главным образом от размеров деталей УСПС и прежде всего от размеров и числа базовых плит. Поэтому при сборке крупных сборочных единиц наиболее доступным способом расши­рения возможностей УСПС является увеличение числа базовых плит. В этой связи попутно будет решаться и другая задача — увеличение пропускной способности набора за счет увеличения ■числа одновременно собираемых компоновок.

Однако максимальные размеры допустимых для сборки с по­мощью УСПС сборочных единиц зависят не только от суммарной площади базовых плит, но также и от размеров других деталей набора. Эту задачу при эксплуатации УСПС-12 можно решить за счет применения деталей и сборочных единиц больших раз­меров из УСПС-16. Для стыковки деталей соседних типораз-мерных групп (УСПС-12 и УСПС-16) применяют переходные шпонки.

Дальнейшее расширение габаритных возможностей набора УСПС-16, состоящего из более крупных деталей и сборочных еди­ниц по сравнению с УСПС-8 и УСПС-12, можно получить за счет применения различных дополнительных, более крупных деталей, разрабатываемых заводами в зависимости от размеров сварных сборочных единиц. При помощи дополнительных деталей, созда­ваемых по типу стандартных или оригинальных, решается и дру­гая задача — охвата более широкой по конструктивным особен­ностям номенклатуры сварных сборочных единиц.

Большие резервы расширения технологических возможностей УСПС заложены в самой единой системе УСПО, позволяющей взаимопроникновение деталей одних видов оснастки в другие. Поскольку на большинстве предприятий, начинающих примене­ние УСПС, уже имеются наборы УСП, то за счет них можно зна­чительно расширить возможности набора УСПС. Пропускная способность набора зависит от числа одновременно собираемых компоновок и скорости их обращения.

Как видно из табл. 53, даже самые крупные компоновки со­стоят из 60—80 деталей и сборочных единиц. Поэтому применяе­мые наборы из 4 тыс. деталей позволяют одновременно собирать 5—8 компоновок и больше. При решении задачи увеличения про­пускной способности набора «узким» местом могут оказаться базо­вые плиты. Однако в зависимости от конструкций сварных сбороч­ных единиц могут потребоваться и другие детали, например опоры или призмы. В каждом случае эти вопросы следует решать с учетом конкретной номенклатуры сварных сборочных единиц предприятия.

373

Скорость обращения компоновки

^•\>'.-..-Т,"'; "V.-- .. 1

\ : ^: обр т _ » .

1 ... ■■■ ■ ■.■■':■ °бр

где;T«jjp.*-%'Время обращения компоновки от начала ее сборки до окончания разборки;

. ■....''■ ' обр == *ск ~Г ^с ~Г 'о.

где Гск — фактическое время сборки компоновки; Тс — фактиче­ское время сборки сборочных единиц в компоновке; То — время ожидания начала работы компоновки и начала ее разборки после использования.

где Тн — нормативное время сборки койДОаоййшг Jf» » ^-йаэЛ-фициент переработки норм. :. Г. ■ ^ •■■ ^^

у ._ *с. с ^Си.т п ' V ... . *',,

: где ТСшс — нормативное время сборки сборочной единицы без ; компоновки; п — размер партии сборочных единиц; Кп. т — коэф-" фициент изменения трудоемкости применения УСПС.

Для уменьшения времени обращения компоновки необходимо, ■ чтобы время ожидания То было минимальным. При хорошей орга­низации работ это время может быть сведено к нулю, а суммарное время сборки компоновки и работы на ней также сокращено за счет г,, их частичного совмещения. Так, например, изучение чертежей сборочных единиц слесарем-сборщиком может быть начато до . того, как будет закончена сборка компоновки слесарем-инстру­ментальщиком.

, Время на сборку компоновки сокращают путем сокращения подготовительного времени. Для этого используют накопленные данные о составе собранных ранее компоновок. Особенно боль­шую пользу приносят такие данные вместе с фотографиями ком­поновок. С их помощью можно быстро воспроизвести уже приме-• нявшуюся компоновку или найти аналог для оригинальной сбо­рочной единицы и тем самым значительно сократить время на сборку компоновки.

Сокращение времени нахождения компоновки в эксплуатации связано с уменьшением времени на сборку сборочных единиц. Сокращение времени на сборку зависит от рационально выбран­ной последовательности сборки сборочной единицы и конструкции компоновок.

374 ~ ■:>■>■>

Большое значение при расширении возможностей УСПС играют экономические факторы, прежде всего уровень себестоимости ком­поновок. От уровня себестоимости компоновки зависит величина сниженной трудоемкости, достаточной для покрытия текущих и единовременных затрат на компоновку. Чем ниже себестоимость компоновок, тем больше их можно применять для сборки сбороч­ных единиц с относительно невысокой трудоемкостью. Основную величину единовременных (капитальных) затрат (80—90%) со­ставляет стоимость набора деталей и сборочных единиц. Поэтому уровень себестоимости компоновок зависит главным образом от стоимости набора УСПС. Задача, следовательно, сводится не только к уменьшению стоимости изготовления деталей и сбо­рочных единиц УСПС, что само по себе является очень важным, но и к рациональному их подбору для применения в конкретных условиях.

Известно, что значительная часть деталей комплекта нахо­дится в ожидании их использования в компоновках, причем число таких деталей зависит от общего числа деталей в комплекте и его пропускной способности. Задача состоит в ускорении обора­чиваемости не только компоновок, но и деталей набора.

Наилучшим способом решения этой задачи является комплек­тование профилированных наборов УСПС, т. е. наборов примени­тельно к профилю сборочно-сварочного производства конкрет­ного предприятия.

Немаловажное значение приобретает механизация зажим­ных устройств УСПС, за счет которой можно получить допол­нительное снижение трудоемкости сборки сборочных единиц, повысить эффективность и, следовательно, расширить технологи­ческие возможности ее применения. Так, в комплектах УСПС в настоящее время применяются только механические за­жимные устройства. Представляется целесообразным в буду­щем разработать и вместо них (или наряду с ними) применять пневматические, гидравлические, а также магнитные зажимные устройства.

Пневматические устройства, отличающиеся быстрым действием, следует применять во всех тех случаях, где не требуются боль­шие силы зажима. Преимущество магнитных устройств состоит в том, что в компоновках их можно устанавливать на опорах, рядом с ними или даже встраивать в опоры и тем самым облегчить доступ к свариваемым деталям.

Однако при сравнимых силах зажима эти устройства имеют большие габаритные размеры, чем гидравлические. Поэтому зна­чительное распространение должны получить также гидрозажим-яые устройства, особенно с автономным приводом типа автомобиль­ных домкратов, приспособленных для работы как в вертикаль­ном, так и в горизонтальном положении. Применение механизи­рованных зажимных устройств в УСПС позволит снизить трудо­емкость сборки на 3—5%.

. V'-V:i -1-" 375

Универсально-сборная переналаживаемая оснастка для различных видов производств

Благодаря высокой эффективности и техническим преимуществам универ­сально-сборной переналаживаемой оснастки для механо-сборочного производ­ства ее принципы и преимущества используют для создания оснастки многократ­ного применения для других видов производств и отраслей промышленности, где она раньше вообще не применялась. Такую оснастку создают на основе ана­лиза номенклатуры изделий, выпускаемых отдельными предприятиями или от­раслями, и стандартизуют на заводском или отраслевом уровне. На основе обоб­щения опыта смежных предприятий и отраслей в последующие годы будет осу­ществляться унификация и межотраслевая стандартизация деталей и сборочных единиц этих видов обратимой оснастки, что создаст предпосылки организации централизованного их производства для предприятий различных министерств и ведомств.

К числу наиболее проверенных в производственных условиях видов оснастки многократного применения можно отнести универсально-сборные постели для сборки и сварки секций металлоконструкций, универсально-сборные приспо­собления для сборочно-монтажных работ в приборостроении, универсально-сборные стержневые ящики, модели и пресс-формы для литейного производства.

Постели для сборки и сварки металлоконструкций. Сборку и сварку секций металлоконструкций с разными обводами осуществляли в постелях с постоянными лекалами. При этом проектировали и изготовляли постели по числу собираемых секций. Так, только для одного из заказов стоимость изготовления 75 специаль­ных постелей составила около 800 тыс. руб, а вес металла, израсходованного на их изготовление, — 375 т. Для того чтобы расположить постели в цехе, необ­ходимы были значительные производственные площади. Большие трудности на-

Рис. 193. Универсально-сборная по­стель для сборки и сварки крупногаба­ритных секций металлоконструкций

376

Рис. 194. Блоки разных погибей

блюдались из-за необходимости частой транспортировки постелей из цеха в ме­ста, отведенные для их хранения на территории завода, и обратно.

На одном заводе разработана и внедрена система унифицированных элемен­тов, из которых собирают универсально-сборные постели для сборки и сварки-секций различных типов металлоконструкций.

Постель (рис. 193, а) собирают из набора конструктивно взаимособираемых правых и левых блоков 2. Блоки устанавливают на двух рельсовых путях, смон­тированных на раме /. В установленном положении блоки фиксируют относи­тельно рельсового пути с помощью башмаков (рис. 193, б). Обводы постели со­здаются лекалами 4 (рис. 193, в), приваренными к регулируемым призматиче­ским штокам 3 (рис. 193, г), а контур полного лекала образуется 10—20 регули­руемыми штоками (в зависимости от ширины секции). После окончательной установки всех штоков по высоте их обжимают с помощью клиновинтовых за­жимов (рис. 193, г).

В набор универсально-сборных постелей входят блоки, имеющие различные погиби (рис. 194), и рамы различной длины. Для обеспечения сборки секций с раз­ными обводами и развертывания необходимого фронта работ в сборочно-свароч-ном цехе нужно иметь 5—10 универсальных постелей.

Блоки постелей, отличающиеся определенной крутизной погибей, позволяют на одной постели собирать все секции определенного диапазона погиби. Одна или две постели должны иметь промежуточные величины погибей, что позволяет в случае необходимости ускорить сборку секций определенных типов. Ширина универсально-сборных постелей рассчитана таким образом, чтобы можно было обеспечить на них сборку секций различных типов, размеров и погибей. Целе­сообразно иметь в комплекте универсальные блоки отдельно для крупных и мел­кий секций. В случае, если возникает необходимость в блоках других погибей, то изготовляют новые блоки и укомплектовывают их штоками, снятыми с неис­пользуемых блоков.

Длина сборной постели определятся длиной секции. Поэтому в состав ком­плекта введены рамы длиной 6 и 3 м, из которых собирают сборные рамы не­обходимых размеров; предусмотрено также крепление рам между собой. Уста­новка и крепление постелей на рамах позволяет кантовать секции для обес­печения автоматической и полуавтоматической сварки, а также по мере надоб­ности перемещать постели в цехе.

Настройка постели состоит в выдвижении и закреплении регулируемых што­ков, в разметке и контуровке лекал. Сборка и сварка одной секции на универ­сально-сборной постели, собранной из семи пар блоков, осуществляется двумя рабочими примерно за 6 ч. Зафиксированное вначале положение штоков по вы­соте не изменяется за все время проведения работ на постели. Для хранения сбо­рочных единиц универсально-сборных постелей требуется производственная пло­щадь, в несколько раз меньшая, чем для размещения необратимых специальных постелей.

Приспособления для сборочно-монтажных работ. Комплект УСП для сборочно-монтажных работ предназначен для сборки приспособлений для монтажа, ре-

13 Шац А. с. и др. 377

Рис. 195. Универсально-сборные При­способления для монтажа ]'_

гулировки, прозвонки и контроля плат, блоков и приборов различных конструк­ций и сложности. Он состоит из стандартизованных взаимозаменяемых деталей и сборочных единиц, из которых собирают приспособления определенного наз­начения. Среднее число приспособлений, собираемых одновременно в год, оп­ределяется составом и мощностью заводского комплекта. Из элементов сборочно-монтажной оснастки можно собирать также некоторые виды тары для хранения и транспортировки плат. Простота, малая масса, высокая технологичность дета­лей и сборочных единиц обусловливают возможность и целесообразность их эксплуатации в условиях не только мелкосерийного, но и крупносерийного производства.

В состав комплекта входит до 40 наименований и 115 типоразмеров деталей и сборочных единиц. Среднее время сборки одного приспособления 2,5 ч. Мак­симальная масса собираемых изделий 50—60 кг. Срок службы комплекта 12— 15 лет.

На рис. 195 показаны приспособления для монтажа плат.

Сборочно-монтажные приспособления отличаются компактностью, их можно выполнять кантующегося или вращающегося типа, что позволяет производить необходимые операции (например, пайку) в удобном для работы положении.

Экономическая эффективность от внедрения указанных приспособлений определяется главным образом улучшением качества и снижением трудоемкости сборки (до 40%), сокращением сроков подготовки производства и затрат на тех­нологическое оснащение.

Стержневые ящики. Современное модельное производство требует затрат большого количества ценных пород пиломатериалов, много труда по их перера­ботке и высокой квалификации исполнителей-модельщиков для производства из дерева стержневых ящиков, предназначенных для изготовления стержней для литейных форм.

В условиях единичного и мелкосерийного производства модельные комп­лекты после изготовления небольшого числа форм деформируются и теряют свои размеры. В этих условиях после одной-двух формовок модельные комплекты чаще всего отправляют на склад модельной оснастки и практически повторно не ис­пользуют. Отходы древесины модельного производства составляют 30—40%. На одном заводе тяжелого машиностроения на изготовление модельных комплек­тов в год используется до 20 тыс. м3 ценных пород древесины. Поэтому появилась необходимость заменить значительный объем деревянных стержневых ящиков

378

Рис. 196. Стержневой ящик

и моделей на универсально-сборные, собираемые из стан­дартизованных элементов.

Детали и сборочные еди­ницы стержневых ящиков пред­назначены для сборки корпусов прямоугольных стержневых ящиков для изготовления в них литейных стержней из песчано-глинистых, самотвердеющих и других смесей в условиях мел­косерийного, единичного и опыт­ного производства.

На рис. 196 показана ти­повая компоновка прямоуголь­ного универсально-сборного стержневого ящика, состоящего из секций разных размеров, опор, угольников,боковин, скоб, петель, шпонок, заглушек, уг­ловых замков, штырей, тяг, болтов и других деталей. Сек­ции выполнены коробчатого типа, одна из сторон гладкая, другая — с ребрами жесткости. По периметру секции имеют шпоночный паз для их соеди­нения между собой. Размеры секций: минимальные 300Х Х300Х70 мм, максимальные — 500X500X70 мм. В состав ком­плекта входит девять типораз­меров секций. Их изготовляют из алюминиевого сплава АЛ9. Размеры стержней, выполняе­мых в универсально-сборных стержневых ящиках: минималь­ные—355X355X140 мм, макси­мальные — 2120Х 1620X940 мм.

Элементы, составляющие стержневые ящики, используют многократно. После изготовления необходимого числа стержней ящики разбирают на состав­ные части, из которых компонуют стержневые ящики других типоразмеров. Стенки стержневых ящиков компонуют из секций и боковин и соединяют между собой шпонками и болтами. Размеры стержневых ящиков регулируют по длине и ширине передвижением шпонок с рифлением по пазам угловых секций. Раз­меры стержневого ящика по высоте регулируют передвижением опор по пазам угольника. Дно собирают аналогично стенкам из секций. На собранное дно с угловыми опорами устанавливают стенки и соединяют их между собой замками, образуя корпус стержневого ящика.

Формообразующие элементы изготовляют из древесины, пенополистирола или других материалов и крепят шурупами к стенкам корпуса стержневого ящика через сетку координатных отверстий в секциях.

Для увеличения жесткости стержневого ящика большого размера к дну дополнительно крепят угольники, а на стенках через окна в секциях устанав­ливают стяжки.

Собранный стержневой ящик транспортируют зачаливанием за вырезы в угловых опорах.

Технология изготовления стержней в универсально-сборных стержневых ящиках не отличается от технологии изготовления в деревянных стержневых ящиках.

Рис. 197. Универсально-сборная модель

13*

379

На рис. 197 изображена универсально-сборная модель, собранная из станда-ртлзованных элементов.

Применение универсально-сборных стержневых ящиков и моделей из эле­ментов многократного применения вместо изготовления модельных комплектов из древесины позволяет в несколько раз сократить цикл и трудоемкость изго­товления оснастки, снизить расход ценных пород пиломатериалов, повысить долговечность модельной оснастки. Однако сборка универсально-сборного стер­жневого ящика размером 1000X600X500 мм снижает трудоемкость стержне­вого ящика на 4 нормо-часа и сокращает расход древесины на 0,3 м3. Годовой экономический эффект от внедрения одного комплекта универсально-сборных ящиков составляет 40 тыс. руб., срок окупаемости 1—1,2 года.

Последующая унификация отдельных элементов литых конструкций машин позволит расширить номенклатуру модельной оснастки, собирать стержневые ящики и модели более сложной конфигурации, постепенно сокращать изготовле­ние специальных формообразующих деталей из дерева.

Применение УСПО в литейном производстве позволит использовать стандар­тизованные элементы конструкций для сборки моделей изложниц, слитков, ли­тейных форм с заливкой металла непосредственно в металлическую форму и для других целей.

Оснастка для литья под давлением. Литье под давлением является высоко­производительным и прогрессивным методом получения отливок непосредст­венно из жидкого металла. Причем отливки получаются приближенными по кон­фигурации и размерам к готовому изделию. Несмотря на явные преимущества перед другими видами литья, этот прогрессивный метод применяется в основном в массовом и крупносерийном производстве, что обусловлено высокой стоимостью пресс-форм и их низкой стойкостью. Средняя стоимость специальных пресс-форм для отливки деталей первой группы сложности примерно равна 1000— 1250 р., а третьей группы сложности — 3000—4000 р. При выходе из строя формообразующих частей, которые составляют, в зависимости от группы слож­ности, от 30 до 70% стоимости формы, вся пресс-форма подлежит списанию.

Разработанные конструкции групповых универсально-сборных блок-форм обеспечивают многоразовое" их использование за счет переналадки путем замены формовставок. Формовставки целесообразно изготовлять при отливке партии деталей в 20 штук и выше. Блоки изготовляют из легированных и термообрабаты-ваемых сталей, благодаря чему стойкость намного возрастает.

Групповые универсально-сборные блок-формы рекомендуются к приме­нению в мелкосерийном и серийном производствах для отливки деталей любых групп сложности из сплавов алюминия, цинка и меди.

Применение универсально-сборных пресс-форм позволяет расширить об­ласть эффективного использования литья под давлением путем внедрения его в серийном и мелкосерийном производствах, перевести дополнительную номен­клатуру деталей, ранее отливаемых в землю или кокиль, на прогрессивный вид литья, сократить затраты и сроки подготовки производства, особенно при освое­нии новых изделий.