Подготовка будущих деталей

Подготовка деталей к сборке

Подготовка деталей к сборке включает в себя:

1) очистку и мойку собираемых деталей и узлов;

2) пригонку, если она необходима.

Чистота деталей и узлов — одно из условий достижения высокого качества как сборки изделий, так и их функционального назначения.

Металлические опилки, мельчайшие кусочки стружки, остатки обтирочных мате­риалов, абразивный порошок, попадая в отверстия или каналы деталей, могут впослед­ствии, при работе машины, попадать со смазкой в подшипники или зазоры других под­вижных соединений и вызывать их интенсивный износ и задиры. В качестве примера можно привести предъявленные претензии и отказ от дальнейшего приобретения судо­вых дизелей Брянского машиностроительного завода в 70-е годы Федеративной Респуб­ликой Германии. Одной из причин этого демарша явилось обнаружение задиров и стружки в коренных подшипниках коленчатого вала в приобретенном судовом дизеле.

Для предотвращения этого детали и узлы в процессе сборки проходят специальные операции — очистки и мойки. Эти операции достаточно трудоемкие, и на их выполне­ние расходуется до 10 % времени, затрачиваемого на изготовление деталей.

Очистка узлов и деталей от слоя антикоррозионной смазки, следов краски на по­верхностях и других твердых загрязнений может быть осуществлена механическим пу­тем, при помощи приводных и ручных щеток, с последующей мойкой и обдувкой сжа­тым воздухом.

Для мойки деталей используются различные способы:

1) химический (мойка с окунанием и струйная мойка с применением органических растворителей);

2) электрохимический (в спокойном или принудительно возбуждаемом электролите);

В серийном и массовом производствах используются специальные моечные маши­ны (однокамерные, двухкамерные и трехкамерные), в которых процесс мойки деталей и узлов осуществляется в закрытом пространстве без участия рабочего.

Большую роль в обеспечении чистоты деталей и узлов на сборке играет обдувка их сжатым воздухом, которую целесообразно производить перед каждой сборочной операцией.

Пригонка деталей при сборке обычно осуществляется в условиях единичного и мелкосерийного производства.

Пригоночные работы при сборке выполняются с помощью механизированных уни­версальных и специализированных инструментов с электрическим, пневматическим и, реже, гидравлическим приводом.

Процесс пригонки может включать в себя следующие технологические операции:

1) опиливание и зачистку;

7) торцевание и шарошение;

Опиливание и зачистка производится вручную или с использованием механиче­ских инструментов. Характерными примерами этих работ являются следующие: 1) опи­ливание детали по контуру для снятия неровностей, забоин, заусенцев; 2) снятие при­пуска на детали — комплексаторе под размер, предусмотренное технологией сборки;

3) устранение дефектов на поверхности детали (сколов, царапин) в тех случаях, когда исправление допускается техническими условиями. Во всех случаях после опиливания поверхность зачищают. Инструментами при опиливании и зачистке обычно служат на­пильники, надфили, абразивные круги, головки и бруски.

Для механизации работ по опиливанию и зачистке целесообразно использовать верстачные или передвижные установки с гибким валом, приводящие в движение спе­циальные напильники или абразивные головки.

Притирку при сборке применяют в тех случаях, когда необходимо получить точ­ный размер деталей за счет снятия очень малого припуска или для достижения плотного прилегания поверхностей, обеспечивающего гидравлическую непроницаемость соеди­нения. Точность размеров, достигаемых при притирке, до 0,1 мкм. В качестве примера можно привести притирку плунжерных пар.

Существует два способа притирки деталей:

1) одной детали по другой (притирка клапанов, пробок и др.);

2) каждой из деталей по притиру (детали топливной аппаратуры, крышки, торцы, фланцы и буртики в плотных сопряжениях).

Полирование применяют при сборке для достижения меньшей шероховатости по­верхностей, подвергавшихся опиливанию или зачистке.

Для полирования применяют механизированные шлифовальные или быстроходные сверлильные машинки, используя их в качестве верстачной установки. При большом объеме полировальных работ применяют ручные полировальные машины с эластичным кругом, работающим торцовой поверхностью.

Шабрение плоских поверхностей (плоскости разъема, направляющие) или цилинд­рических поверхностей (вкладыши подшипников, втулки и др.) при сборке производят для обеспечения плотности прилегания и увеличения контурной площади контакта. Шабрение при сборке осуществляют шаберами вручную.

Сверление при сборке применяют:

1) когда требуемая точность совмещения отверстий достигается проще всего путем

обработки двух или более деталей в сборке;

2) если место сверления труднодоступно для обработки на станке, а отверстие не­большого диаметра и может быть просверлено с помощью механизированного инструмента;

3) когда сверление не было предусмотрено при механической обработке (например, для постановки пробок, при обнаружении пористости в литых деталях: станине, картере, блоке, различных корпусах и т.д.), если это допускается техническими требованиями.

Сверление в сборочных цехах производится:

1) на сверлильных станках, установленных на фундаменте вблизи линии сборки;

2) для отверстий 20 мм гнут после наполнения их песком или расплавленной канифолью. Это делается, чтобы сохра­нить поперечное сечение трубы и предотвратить ее от появления микротрещин.

Стальные трубы диаметром до Ю мм гнут без нагрева и без наполнителя, трубы больших размеров гнут в горячем состоянии.

СБОРКА СОЕДИНЕНИЙ С НАТЯГОМ

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9746 – | 7453 – или читать все.

Подготовка и сборка деталей под сварку

Сообщение об ошибке

Подготовка и сборка деталей под сварку

Точность подготовки деталей к сварке, их чисгота и качество сборки оказывают весьма существенное влияние на несущую способность и экономичность сварной конструкции. Недостаточно тщательное выполнение заготовительных и сборочных операций приводит к резкому возрастанию вероятности появления дефектов в сварных соединениях,и в конструкции в целом. Анализ дефектов, возникающих при сварке, однозначно показывает, что значительную долю брака следует отнести за счет плохого качества подготовки и сборки. Исправление брака в готовом изделии не всегда приводит к полному восстановлению заданных свойств сварного соединения и является трудоемкой и технически сложновыполнимой операцией.

Отсюда очевидно, что значительно рациональнее устранять дефекты, появившиеся при заготовке и сборке, до проведения операции сварки. Однако не следует предъявлять излишние и подчас трудновыполнимые требования к точности заготовок и их сборке под сварку, значительно удорожающие изготовление конструкции. Применяемые на практике способы сварки позволяют получать качественные сварные соединения при некоторых допустимых колебаниях точности заготовки деталей и сборки. Это возможно, безусловно, следует использовать.

Для получения заготовки, подлежащей сборке, необходимо выполнять ряд операций. Предварительно прокат, из которого будет изготовлена деталь, подвергают правке и зачистке с целью устранения загрязнений и неровностей, образовавшихся при прокатке, транспортировке и хранении металла. Правку листового материала осуществляют в правильных станах, зачистку- в дробеметной установке или в специальных ваннах для травления и пассивирования.

Затем выполняют разметку или наметку деталей: разметку- путем перенесения размеров заготовки с чертежа непосредственно на металл, кернения металла по линии будущего реза и маркировки детали; наметку – путем перенесения на металл необходимых для изготовления заготовки размеров с шаблона, специально изготовленного из тонколистового металла, фанеры или картона. Чертилкой обводят контуры шаблона, после чего его удаляют, вдоль всей линии реза наносят керны и деталь маркируют. Вырезку заготовок производят на ножницах, автоматическими газопламенными машинами или ручными резаками.

В некоторых случаях для удаления наклепанного металла, образовавшегося по кромкам при резке на ножницах, устранения неровностей, характерных для ручной газовой резки, кромки подвергают механической обработке на кромкострогальных станках. В случае необходимости используют холодную гибку металла или гибку в нагретом состоянии. Выбор того или иного способа определяется толщиной металла и радиусом кривизны неровности.

В зависимости от толщины свариваемого металла и формы разделки кромки подготовляют обрезкой на ножницах, строганием или газовой резкой. Наибольшее применение находит механизированная (машинная) кислородная резка, обеспечивающая высокую производительность и достаточную в большинстве случаев точность подготовки кромок. Последующая механическая обработка при качественном резе для сталей большинства марок не требуется. Необходимая точность подготовки кромок определяется типом шва, способом и режимом сварки. Отклонения от заданных размеров могут привести к снижению качества шва или повышению трудоемкости работ.

Основной металл до сборки в местах сварки должен быть очищен от ржавчины, масла, влаги, рыхлого слоя окалины и других загрязнений, могущих привести к образованию пор и других дефектов в швах. Особое внимание должно быть уделено зачистке металла при механизированных способах сварки. На рис. 1 показаны места, подлежащие зачистке перед дуговой сваркой для соединений различных типов. Особо тщательно следует зачищать торцы соединяемых элементов.

Рис. 1. Участки металла, зачищаемые перед сваркой (указаны жирной линией)

Зачистку производят до сборки узла механически (пескоструйным или дробеструйным способами, металлическими щетками, абразивом) или химически (травлением, газопламенной очисткой). Следует удалять с поверхности металла рыхлый слой ржавчины и окалины, а также грязь и лед даже в том случае, если загрязнение расположено вне места сварки. Это необходимо для того, чтобы при транспортировке и кантовке конструкции загрязнения не попали в место расположения будущего шва. Зачистка собранного узла в большинстве случаев безрезультатна, так как не достигается основная цель – очистка свариваемых кромок, а иногда даже и вредна в связи с тем, что продукты зачистки, попадая в зазор (особенно после сварки первого шва таврового соединения), задерживаются там.

Имеет смысл только прожигание места сварки газовым пламенем или продувка сухим сжатым воздухом непосредственно перед сваркой. При этом удаляются попавшие в зазор уже после сборки влага и грязь. Эта операция достигает цели при прожигании металла толщиной 10 – 12 мм с одной стороны и 18 – 20 мм с двух сторон. При электрошлаковой сварке в большинстве случаев зачистки кромок не требуется.

Сварке всегда предшествует сборка конструкции, т. е. установление и фиксация деталей в предусмотренном проектом положении. Сборка под сварку является одной из трудоемких и наименее механизированных операций. Она должна обеспечивать возможность качественной сварки конструкции. Для этого необходимо выдержать заданный зазор между соединяемыми деталями, установить детали в проектное положение и закрепить между собой так, чтобы взаиморасположение деталей не нарушилось в процессе сварки и кантовки, а если необходимо,- и транспортировки. Должен быть обеспечен свободный доступ к месту сварки. При электрошлаковой сварке детали, как правило, собирают с расширяющимся к концу шва зазором, что позволяет компенсировать усадку металла шва.

В подавляющем большинстве случаев взаимное расположение деталей перед дуговой сваркой фиксируется при помощи коротких отрезков швов, называемых прихватками (рис. 2, а). Сечение прихваток не должно превышать 1/2 сечения шва. Их максимальное сечение не более 25 – 30 мм 2 , длина 20 – 120 мм, расстояние между ними 300 – 800 мм. Прихватки выполняют покрытыми электродами, в защитных газах или под флюсом. В ряде случаев, особенно при сварке жестких узлов, прихватки заменяют сплошным швом небольшого сечения (беглым швом), что значительно повышает стойкость металла шва против кристаллизационных трещин и уменьшает вероятность нарушения заданного взаимного расположения деталей в процессе сварки вследствие растрескивания прихваток Беглый шов сваривают вручную или механизированным способом.

Читайте также:  Чертёж комплекта садовой мебели

Рис. 2. Способы закрепления деталей перед сваркой: а – прихватки, б – гребенки, в – концевые планки

Прихватки и беглый шов рекомендуется выполнять со стороны, обратной наложению первого рабочего шва или слоя. Беглый шов кроме скрепления деталей служит для удержания флюса и металла сварочной ванны в зазоре. При сварке ответственных конструкций вручную или в защитных газах на режимах, обеспечивающих малую глубину провара основного металла, прихватки и беглый шов следует удалять при наложении рабочего шва путем расчистки корня шва. При сварке под флюсом и в защитных газах на режимах, обеспечивающих достаточное проплавление основного металла, эта операция излишняя.

Для скрепления деталей перед сваркой и в процессе нее применяют специальные планки-гребенки, удаляемые по мере формирования шва (рис. 2, б). Недостатками гребенок являются затраты металла на их изготовление и необходимость сварки и последующей зачистки остатков прихваток, расположенных на основном металле.

Для закрепления деталей широко применяют струбцины, клинья, стяжные уголки и другие механические приспособления. В некоторых случаях при массовом характере производства используют специальные кондукторы, в которых осуществляется сборка и сварка.

По концам детали обычно устанавливают специальные планки для вывода начала и конца шва за его пределы (рис. 2, в). Эти же планки служат и для скрепления деталей. При сварке с обязательным зазором в верхнюю часть зазора вводят короткие прокладки, которые соединяют с листами при помощи прихваток. При электрошлаковой сварке для фиксации деталей применяют скобы (рис. 3), устанавливаемые на расстоянии 500–1000 мм друг от друга. Иногда применяют вставки, удаляемые при подходе сварочного аппарата. Для вывода начала шва за пределы соединения при электрошлаковом процессе применяют выводные планки, имеющие ту же толщину, что и основной металл. Они также служат элементом, скрепляющим детали между собой.

Рис 3. Сборка стыковых соединений при электрошлаковой сварке

Подготовка будущих деталей

Подготовка поверхности металла под сварку. При подготовке деталей под сварку поступающий металл подвергается правке, разметке, наметке, резке, подготовке кромок под сварку, холодной или горячей гибке.
Металл правят либо вручную, либо на различных листоправильных вальцах. Ручную правку выполняют на чугунных или стальных правильных плитах ударами кувалды или с помощью ручного винтового пресса. Угловая сталь правится на правильных вальцах (прессах), двутавры и швеллеры – на приводных или ручных правильных прессах.
Разметка и наметка – это такие операции, которые определяют конфигурацию будущей детали. Механическая резка применяется для прямолинейного реза листов, а иногда для криволинейного реза листов с использованием для этой цели роликовых ножниц с дисковыми ножами. Углеродистые стали разрезают газокислородной и плазменно-дуговой резкой. Эти способы могут быть ручными и механизированными. Для резки легированных сталей, цветных металлов может применяться газофлюсовая или плазменно-дуговая резка.
Основной металл и присадочный материал перед сваркой должны быть тщательно очищены от ржавчины, масла, влаги, окалины и различного рода неметаллических загрязнений. Наличие указанных загрязнений приводит к образованию в сварных швах пор, трещин, шлаковых включений, что приводит к снижению прочности и плотности сварного соединения.
Подготовка кромок под сварку. К элементам геометрической формы подготовки кромок под сварку (рис. 25) относятся угол разделки кромок α, притупление кромок S, длина скоса листа L при наличии разности толщин металла, смещение кромок относительно друг друга б, зазор между стыкуемыми кромками а.

Угол разделки кромок выполняется при толщине металла более 3 мм, поскольку се отсутствие (разделки кромок) может привести к непровару по сечению сварного соединения, а также к перегреву и пережогу металла; при отсутствии разделки кромок для обеспечения провара электросварщик должен увеличивать величину сварочного тока.
Разделка кромок позволяет вести сварку отдельными слоями небольшого сечения, что улучшает структуру сварного соединения и уменьшает возникновение сварочных напряжений и деформаций.
Зазор, правильно установленный перед сваркой, позволяет обеспечить полный провар по сечению соединения при наложении первого (корневого) слоя шва, если подобран соответствующий режим сварки.
Длиной скоса листа регулируется плавный переход от толстой свариваемой детали к более тонкой, устраняются концентраторы напряжений в сварных конструкциях.
Притупление кромок выполняется для обеспечения устойчивого ведения процесса сварки при выполнении корневого слоя шва. Отсутствие притупления способствует образованию прожогов при сварке.
Смещение кромок создает дополнительные сварочные деформации и напряжения, тем самым ухудшая прочностные свойства сварного соединения. Смещение кромок регламентируется либо ГОСТами, либо техническими условиями. Кроме того, смещение кромок не позволяет получать монолитного сварного шва по сечению свариваемых кромок.
ГОСТ 5264-80 предусматривает для стыковых соединений формы подготовленных кромок, представленные на рис. 26; для угловых соединений – на рис. 27; тавровых – на рис. 28 и нахлесточных – на рис. 29.

Подготовку кромок под сварку выполняют на механических станках – токарных (обработка торцов труб), фрезерных, строгальных – обработка листов и т. д., а также применением термической резки. Листы, трубы, изготовленные из углеродистых сталей, обрабатываются газокислородной резкой. В качестве горючих газов могут служить ацетилен, пропан, коксовый газ и т. д. Цветные металлы, а также нержавеющие стали обрабатываются плазменной резкой.
Перед сваркой особо ответственных конструкций торцы труб или листов после газокислородной резки обрабатывают дополнительно механическим путем; это делается для того, чтобы избежать каких-либо включений в металле.
Требования к сборке металлических деталей перед сваркой. Применяемые сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать доступность к местам установки деталей и прихваток, к рукояткам фиксирующих и зажимных устройств, а также к местам сварки. Эти приспособления должны быть также достаточно прочными и жесткими, обеспечивать точное закрепление деталей в нужном положении и препятствовать их деформированию в процессе сварки. Кроме того, сборочно-сварочные приспособления должны обеспечивать наивыгоднейший порядок сборки и сварки: наименьшее число поворотов при наложении прихваток и сварных швов; свободный доступ для проверки размеров изделий и их легкий съем после изготовления; безопасность сборочно-сварочных работ.
Любая сборочная операция не должна затруднять выполнение следующей операции. Поступающие на сборку детали должны быть тщательно проверены; проверке подлежат все геометрические размеры детали и подготовленная форма кромок под сварку.
Сборка сварных конструкций, как правило, осуществляется либо по разметке, либо с помощью шаблонов, упоров, фиксаторов или специальных приспособлений – кондукторов, облегчающих сборочные операции. Подготовку и сборку изделий под сварку выполняют с соблюдением следующих основных обязательных правил:
притупление кромок и зазоры между ними должны быть равномерными по всей длине;
кромки элементов, подлежащих сварке, и прилегающие к ним места шириной 25-30 мм от торца кромки должны быть высушены, очищены от грата после резки, масла, ржавчины и прочих загрязнений;
во избежание деформаций прихватку следует выполнять качественными электродами через интервал не более 500 мм при длине одной прихватки 50-80 мм;
для обеспечения нормального и качественного формирования шва нужно в начале и в конце изделия прихватывать планки.

1. Для чего делают притупление кромок?
2. Как влияет смешение кромок на качество сварного соединения?

Подготовка деталей к сборке

В зависимости от типа производства сборка машин в той или иной степени может быть связана с выполнением пригоночных работ. Пригоночные работы не являются сборочными и относятся к слесарным, которые предшествуют выполнению сборочных операций.

Пригоночные работы делят на технологические пригоночные работы, т. е. работы, предусмотренные технологическим процессом, и нетехнологические пригоночные работы, являющиеся следствием «несобираемости» машин. Необходимость их проведения вызывается прежде всего неотработанностью чертежей и технологических процессов по всему циклу производства, а также отсутствием надлежащего контроля за ходом производственного процесса.

Основной подготовительной операцией, предшествующей сборке, является очистка деталей и узлов от загрязнений, промывкой в моечных устройствах с последующей сушкой.

Слесарно-пригоночными работами устраняют погрешности механической обработки или заменяют иногда часть станочных операций, если выполнение последних по тем или иным причинам затруднительно. Основными видами слесарно-пригоночных работ являются: обрубка, опиловка, шабрение, притирка, доводка, зачистка, правка, сверление, развертывание и нарезание отверстий по месту и в сборе и др.

Обрубкой снимают неровности на ограниченных участках поверхности, чтобы устранить местные дефекты, обнаруживаемые при сборке. Ее осуществляют вручную слесарным зубилом или с помощью механизированного инструмента — пневматических зубил. Погрешность размеров при обрубке 0,25…0,5 мм.

При опиловке и зачистке обычно применяют напильники и абразивные круги. Для мелких и точных работ используют надфили —напильники малых размеров (длиной 50…100 мм) с мелкой насечкой.

Поверхности различных деталей, которые по своим размерам и конфигурации не могут быть обработаны на металлорежущих станках или опилены обычными напильниками, обрабатывают рихтовочными напильниками. Ими обрабатывают также детали из цветных металлов и низкоуглеродистой стали. Рихтовочные напильники отличаются тем, что на них профрезерованы радиальные зубья. Глубина зуба у рих-товочных напильников больше, чем у обычных, а отношение глубины к шагу должно быть не менее 0,5. Это обеспечивает достаточный объем впадин между зубьями для размещения стружки, что также существенно влияет на улучшение качества обрабатываемой поверхности. Передний угол зуба у рихтовочных напильников составляет 3…5°. Рихтовочные напильники могут быть выполнены с зубьями, изогнутыми по длине и даже изогнутыми в обоих направлениях. С помощью рихтовочных напильников хорошо снимаются грубые риски.

Для механизации работ по опиловке и зачистке широко применяют электрические или пневматические машинки, в патроне которых укрепляют специальные напильники или абразивные головки.

Шабрение в процессе сборки производят для получения ровной поверхности при пригонке сопрягаемых деталей. Хотя шабрение трудоемкий и малопроизводительный процесс, при отсутствии специального оборудования — это один из основных способов достижения достаточной точности пригонки.

Притирку и доводку применяют при сборке для получения плотных соединений точных геометрических форм с высоким качеством поверхности (клапанов, сальников, втулок, кранов, плунжерных пар и др.). В качестве притирочных материалов используют пасты, например, ГОИ, в состав которых входят порошок оксида хрома (74…81%), кремнезем, стеарин и др. Изготовляют грубые и средние пасты ГОС для предварительной притирки и тонкие — для окончательной притирки и доводки.

Читайте также:  Садовая мебель из дерева своими руками – чертежи

Инструментом для притирки являются притиры — диски, цилиндры, конусы (подвижные притиры), плиты, бруски, трубы, кольца (неподвижные притиры), изготовленные по форме притираемых деталей. Притиры изготовляют из стекла, мелкозернистого чугуна, мягкой стали, красной меди, латуни, свинца, древесины (клен, дуб, бук).

Сверление отверстий чаще всего производят на вертикально-сверлильных станках. Кроме того, для этого широко используют настольные сверлильные и радиально-сверлильные станки. Однако при выполнении некоторых сборочных операций, особенно при сборке крупных машин, сверлильные работы, как правило, выполняют вручную. При ручном способе сверления отверстий обычно применяют ручные, пневматические и электрические дрели.

Пневматические дрели работают под действием сжатого воздуха (давление 0,5…0,6 МПа). Они бывают поршневые и роторные. Масса пневматических дрелей с роторным двигателем 1,5…14 кг. Их применяют для сверления отверстий диаметром 6…22 мм. Дрели с поршневым двигателем массой 12…20 кг используют для сверления отверстий диаметром 22…32 мм. Электрические дрели экономичнее, чем пневматические, имеют реверс вращения, но более чувствительны к перегрузкам и требуют заземления. Для удобства работы в узких и труднодоступных местах дрели снабжают специальными удлинителями, угловыми насадками и т. п.

В последнее время в производстве широко применяют высокочастотные дрели, работающие при напряжениях 72 и 36 В. Они значительно легче, меньше обычных и более безопасны в работе. Пневматические и электрические дрели в случае необходимости могут быть установлены на специальные стойки и использованы как для сверления, так и для развертывания, нарезания резьбы и т. п.

Нарезание резьбы является одной из распространенных слесарных операций, выполняемых при сборочных работах, и осуществляется с помощью резьбонарезной головки и вручную. Основными режущими инструментами для ручного нарезания резьбы в отверстиях являются метчики, а для нарезания резьбы на стержнях, болтах, винтах — винтонарезные плашки и доски.

Наружную резьбу при сборочных работах обычно нарезают круглыми плашками за один проход с помощью воротка. Для нарезания резьбы вручную применяют также раздвижные призматические плашки, состоящие из двух половин и укрепляемые в клуппе — специальной рамке с рукоятками. Плашки имеют треугольные или полукруглые желобки, которые входят в направляющие клуппа. С помощью винта одну из половин плашки можно перемещать и устанавливать на необходимый диаметр нарезки.

Зачистку базовых плоскостей в отверстиях при сборке выполняют цилиндрическими зенковками.

Правку деталей в процессе сборки производят для того, чтобы придать им требуемую форму перед монтажом в узлы или изделия. Правку деталей для обеспечения прямолинейности их осей в процессе сборки, как правило, не делают.

В производстве следует применять такие способы контроля поступающих на сборку деталей, которые обеспечивали бы при сопряжении деталей необходимую точность взаимного расположения поверхностей. Однако в некоторых отраслях машиностроения, например, в производстве сельскохозяйственных машин, операции правки оказываются экономически целесообразными. В этих случаях правка деталей позволяет обеспечить необходимую точность сопряжений, несмотря на сравнительно низкую точность деталей, поступающих на сборку. Детали обычно правят вручную, применяя несложные приспособления.

При правке плоских деталей, подвергшихся скручиванию, применяют специальный рычаг с прорезью по размеру детали. Изогнутые валы правят на призмах, также пользуясь рычагом. С учетом соотношения плеч можно создать силу до 0,8…0,9 кН, изгибающую вал. При пользовании винтовым прессом можно создать силу до 3 кН. Для правки крупных деталей нередко необходимы значительные силы (более 15 кН). В таких случаях целесообразно применять пневматические или гидравлические прессы.

Перед началом правки определяют характер деформации детали. Если это вал, то его укладывают на призму и, медленно вращая, отмечают мелом точки, где индикатор показывает наибольшее отклонение. Такую проверку делают по всей длине вала. Таким образом устанавливают точки приложения сил для выправления вала. При этом опоры-призмы необходимо устанавливать с двух сторон на равных расстояниях от оси винта пресса.

При правке вала возникает опасность чересчур изогнуть его в противоположную сторону. Во избежание этого под винт пресса устанавливают призму для ограничения прогиба.

Мойка. Металлические опилки, кусочки стружки, остатки обтирочных материалов, абразивный порошок, попадающие в отверстия или каналы детали, могут впоследствии при работе машины попасть вместе со смазкой в подшипники и привести к нагреву и преждевременному износу подшипников, а нередко и к выходу из строя всей машины. Для предотвращения этого детали и сборочные единицы перед сборкой следует промыть. Эту операцию выполняют в промывочных баках и шкафах, а также в механизированных моечных машинах.

Стационарный промывочный бак для ручной промывки представляет собой металлический резервуар площадью до 2 м 2 , внутри которого укреплена решетка; на нее укладывают промываемые детали. Промывочная жидкость насосом подается в шланг с наконечником и струей направляется на промываемую деталь.

Необходимо отметить, что применение промывочных баков в сборочных цехах нерационально. Объясняется это тем, что промывка в открытых баках загрязняет цех, а при использовании для промывки бензина или керосина промывочный участок цеха становится огнеопасным. В серийном и массовом производстве применяют специальные моечные машины, которые значительно удобнее, так как детали и сборочные единицы моют в закрытом резервуаре без участия рабочего.

Моечные машины бывают одно-, двух- и трехкамерными. В однокамерной машине детали и сборочные единицы только промывают. Для этой цели в моечной камере расположена батарея из труб с мундштуками. В трубы насосом нагнетают промывочную жидкость, забираемую из сливного бака. Мундштуки расположены так, что детали или сборочная единица одновременно омывается сильными струями подогретой жидкости со всех сторон. Детали перемещают в моечной машине с помощью цепного конвейера. В двухкамерной машине — две моющие камеры: в первой детали промывают, а во второй их ополаскивают другой жидкостью. Камеры разделены брезентовыми или резиновыми шторами, препятствующими разбрызгиванию жидкости. В трехкамерной машине третью камеру используют для сушки.

В качестве промывочных жидкостей применяют подогретые водные растворы щелочей, например, 3…5%-ный водный раствор кальцинированной соды с добавкой масла (до 10 г на 1 л раствора) или 0,5%-ный водный раствор мыла.

Сильно загрязненные мелкие детали, особенно детали сложной конфигурации, трудно промывать с помощью обычных установок. В этих случаях применяют установки с использованием ультразвуковых колебаний. Благодаря эффекту кавитации частицы жидкости получают большую скорость и, ударяясь о поверхность детали со значительной силой, разрушают слой грязи или смазки, быстро очищая деталь.

Сушка. После промывки детали должны быть тщательно просушены. Обычно для этой цели используют сжатый воздух, которым обдувают детали. Сушку целесообразно проводить перед каждой сборочной операцией. Особенно тщательно необходимо продувать отверстия, пазы, канавки и прочие места, где легче всего задерживаются пыль и грязь. Для удобства обдувки каждое рабочее место сборки должно быть оборудовано постом от воздушной магистрали и гибким шлангом, оснащенным специальным устройством — пистолетом. Таким пистолетом удобно пользоваться при обдувке деталей и сборочных единиц сложной конфигурации. Удлиненный мундштук дает возможность направлять струю воздуха в различные углубления, что не всегда можно делать посредством обычного наконечника. К тому же малый диаметр ствола пистолета позволяет создать сильную струю воздуха.

Особенности подготовки металла под сварку

Прежде, чем приступить к свариванию металлических изделий, необходимо их подготовить. Непосредственно подготовка металла под сварку состоит из нескольких этапов. Вначале металл подвергается правке, затем осуществляется разметка и резка изделия, его зачистка и подогрев. На заключительной стадии производятся гибка и обработка кромок. Эти процедуры необходимы для того, чтобы добиться качественного соединения элементов конструкции.

Стоит помнить: ржавчина, частички металла, прочие элементы, оставшиеся на поверхности, препятствуют качественной сварке.

Поэтому важна правильная подготовка деталей к сварке, которая позволяет улучшить свариваемость. Количество процедур, которые необходимо выполнить при подготовке деталей под сварку, может различаться в зависимости от конкретной ситуации – степени загрязненности, деформации заготовок, объема работ и прочее. При этом все этапы подготовки регулируются согласно ГОСТ 5264-80.

Правка металла – особенности процесса

Металлические заготовки при транспортировке или по иной причине могут деформироваться. В этом случае возникают сложности с их стыковкой в области сваривания, что приводит к снижению качества сварного шва.

Поэтому подготовительно выполняется правка изделия. В зависимости от размеров заготовок и сложности искривленных участков применяется холодная или горячая правка. Она выполняется вручную или специальными приспособлениями. Плиты из чугуна и стали вручную исправляют молотком или кувалдой. При необходимости создать большее давление применяется ручной пресс. Он представляет собой винтовой аппарат с двумя плитами, между которыми укладывают детали с деформированными участками, и выправляют их под высоким давлением.

Если вручную исправить деформацию невозможно, используются специальные приспособления – в частности, листоплавильные станки или прессы различных типов. Данные устройства работают на электродвигателях, вырабатывающих необходимую для работы мощность, для передачи которой используются редукторы. Таким образом удается увеличить давление на искривленные участки.

Особенности разметки заготовок

Подготовка деталей под сварку включает в себя такой важный этап, как разметка заготовок. Необходимость его выполнения связана с несовпадением размеров профилей с параметрами деталей, которые будут использованы в конструкции. Поэтому профиль необходимо подрезать. А перед этим – разметить, задав необходимые размеры.

Выделяют несколько способов разметки: ручная, оптическая, мерная резка. При ручной разметке используются простые инструменты для измерений – например, линейка или штангенциркуль. Если размечается небольшая партия однотипных заготовок, применяются изготовленные из алюминия или профилируемых листов шаблоны. Ручной способ отличается трудоемкостью и низкой скоростью выполнения работы.

При оптическом способе нанесения разметки применяются разметно-маркировочные машины. Их преимущество заключается в высокой скорости – до 10 метров в минуту. Чтобы разметить заготовку, необходимо запрограммировать аппарат под установленные параметры. Для нанесения разметки в данных устройствах используется пневматический крен.

Технология мерной резки не предполагает нанесение разметки на профили – в этом случае в специальные машины закладывается программа с указанием конфигурации и размеров заготовок. В результате аппарат сразу режет изделие под заданную форму.

Резка металла

Это один из важнейших этапов, который предполагает подготовку металла под сварку, поскольку иначе не получится добиться нужного размера заготовок. Выделяют механическую и термическую резку. При механической резке используются ручные и механические инструменты. Процесс термической резки представляет собой плавление металла по предварительно нанесенным отметкам. Этот тип работ также может быть ручным и автоматизированным. Для выполнении операции применяются кислородный резак, дуговая сварка, плазматрон. Также термическая резка осуществляется с применением станков, аппаратов, работающих в полу- или в автоматическом режиме.

Читайте также:  Деревянный шкаф на балконе

Стоит отметить, что термическая резка – это универсальная технология, которая позволяет разрезать изделия в различных направлениях, как прямолинейно, так и криволинейно.

Этапы подготовки кромок

Зачистка изделия

Сварочные работы необходимо проводить на предварительно подготовленных поверхностях – очищенных от механических загрязнений, и химических пленок. Присутствие даже небольших частичек загрязнений может привести к растрескиванию конструкции, пористости, напряжению в металле. В результате сварное соединение утрачивает свои качественные характеристики.

Не стоит забывать об оксидной пленке, которая образуется на поверхности металлов при их контакте с воздухом. Она является жаростойкой, препятствует качественной сварке. Удалить ее можно как болгаркой, так и вручную, щеткой из металла.

На производстве детали зачищаются пескоструйными и дробеструйными аппаратами. Также производится химическая чистка – путем погружения изделий на определенное время в ванну с химическими реагентами. Этот тип очистки в основном используется при подготовке деталей из цветных металлов, а черные, стальные заготовки зачищаются вручную.

Подготовка кромок под сварку

Кромки заготовок, особенно большой толщины, предварительно необходимо зачистить и придать им нужную геометрическую форму. Выделяют плоские, V-образные и Х-образные кромки. Плоские кромки используются при соединении тонких изделий, вторые два вида – при стыковке толстых заготовок.

Важно: кромки не обрабатываются, если толщина детали не более 3 мм.

Подготовка кромок под сварку состоит из обработки ширины зазора, угла разделки, регулировки длины откоса. При подготовке кромок под сварку труб различной толщины их обработка особенно актуальна – в противном случае металл не провариться. Поэтому важно подобрать правильный скос, благодаря которому переход между деталями будет плавным. А это снимет напряжение нагрузки во время использования готового изделия.

Для подрезки кромок при подготовке труб к сварке холодным способом используются станки или ручные инструменты. Термический способ предполагает использование горелок – ручных или автоматических.

Холодная подготовка металла к сварке считается более качественной. В этом случае в разы повышается точность сборки конечного изделия. А после термической обработки фаски зачастую нужно довести до правильных размеров и формы, особенно когда осуществляется подготовка труб под сварку.

Сборка изделий под сварку

Сборка под сварку – это заключительный этап подготовки. В этом случае отдельные детали фиксируются, чтобы они после сварки остались в нужном положении. Зачастую недостаточно просто расположить их рядом или зафиксировать специальным устройством – необходимо выполнить точечную приварку двух деталей. Это обеспечивает надежность конструкции и сохраняет ее форму. Такую заготовку можно расположить так, чтобы было удобно сделать горизонтальный шов.

К сборке изделий предъявляются следующие требования:

Сборка осуществляется после того, как полностью завершена подготовка поверхности металла под сварку. К местам соединения деталей нужно обеспечить свободный доступ. Все заготовки должны быть надежно скреплены, чтобы избежать деформации при сварке.

Особенности подготовки труб к сварке

Подготовка труб к сварке требует ответственного отношения. Так, трубы, изготовленные из низколегированной и углеродистой стали обрабатываются только вручную холодным способом. Марка стали влияет на глубину снятия металла. При подготовке труб к сварке нужно обязательно проверять толщину стенок: по всей окружности торцов в месте соединения она должна быть одинаковой. А сами торцы – перпендикулярными.

После того, как изделия подготовлены, можно переходить к сварочным работам. Для этого может использоваться полуавтоматический инвертор. И подготовка к работе сварочного полуавтомата – не менее важный аспект работы. Необходимо выставить силу тока, скорость подачи сварочной проволоки, расход защитного газа.

Таким образом, подготовка металла под сварку – один из важнейших этапов работы. Времени она занимает много, однако при соблюдении всех правил гарантирует высокое качество конечного результата.

Подробнее с подготовкой металла можно ознакомиться на видео:

Подготовка металла к процессу сварки

Качество сварных соединений во многом зависит от обработки и подготовки металла. Существует несколько разновидностей металла и к каждому из них нужен индивидуальный подход. Подготовка металла к сварке включает в себя несколько операций, и это займет какое-то время.

С помощью станка гибка металла осуществляется быстро и точно.

Если более точно, то краткое описание действий следующее:

  • производят правку металла;
  • очищают от жиров и ржавчины;
  • размечают;
  • подвергают рубке;
  • производят установку и прихватку.

Правка и гибка металла: особенности

При подготовке металла под сварку устраняются какие-либо неровности, кривизна или другие дефекты, и это называется правкой металла. Эти действия совершаются путем давления на металл при помощи пресса или вручную — ударом молотка.

Правке подвергаются как черные, так и цветные металлы.

Схема правки листового металла: а — деревянным молотком (киянкой), б — деревянным или металлическим бруском.

Помимо того, полосы из стали, прутья, проволока, любой вид труб, стальные круги и даже сварные конструкции.

Существует два метода правки:

  • ручная правка — основой являются стальные или чугунные правильные плиты или различные наковальни, выполняется работа молотком;
  • машинная правка — осуществляется на правильных машинах.

При правке металла материал может быть как холодным, так и горячим.

Также к подготовке относится и гибка металла. Это работа слесарная, во время которой заготовку изгибают под нужным углом и радиусом и придают ей требующуюся форму. Гибка тоже выполняется вручную, при помощи гибочных станков и прессов. Гибку можно производить как на глаз, так и по разметкам, шаблонам и по образцам.

Очистка от жиров и ржавчины

Очистка выполняется двумя способами:

  1. Механический. Применяя этот способ, ржавчина и жиры удаляют наждачкой или применяют зачистные машины. Если требуется шероховатая поверхность металла, тогда его подвергают гидроабразивной обработке. Используя этот метод, создают микрорельеф поверхности, благоприятно влияющий на сварочные работы.
  2. Химический. Металл подвергается очистке химическими растворами, а именно щелочными кислотами.

Разметка металла

Инструменты для разметки металла.

Перед выполнением дальнейших работ на металле производятся разметки или наметки. Размечая листовой металл, на нем вычерчивают контуры деталей с пометкой мест сгибов, намечают центр отверстия и все тонкости будущих деталей. Когда выполняется разметка, необходимо быть очень внимательным, так как малейшая неточность может привести к браку уже готовых деталей.

После проведения работ по нанесению разметочных линий наносятся при помощи кернера углубления, чтобы в процессе дальнейшей обработки сохранились следы наметок. Размечая детали из нержавейки, рекомендуется не использовать кернер.

Рубка металла перед сваркой

Когда производится подготовка металла под сварку, снимают слой металла, а именно фаску, задействовав кромкострогательный станок или газорезательный автомат. В некоторых случаях рубку изготавливают зубилом, которое бывает ручное или пневматическое.

Схема рубки металла

Кромки рубят по рискам, которые нанесены с применением никерного разметчика, они представляют собой две параллельные линии. Внутренняя обозначает верхнее ребро фаски, внешняя находится в нижней части фаски. При отсутствии рисок мастер использует при рубке линейку.

Чтобы при рубке фасок не ошибиться, необходимо к работе относиться с большим вниманием и нажимать на инструмент нужно равномерно. При выполнении рубки фасок края листа должны быть надежно закреплены. Листы, которые не установлены на место, подлежат обрубке прямо на стеллаже или после укладки на пол, но в любом случае материал требуется зажать, чтобы не допустить сдвигов при ударе.

Прихватка перед сваркой

Использование прихватки в сварочных работах — это наилучший способ фиксации расположенных деталей по отношению друг к другу. Сварочными прихватками являются короткие сварные швы. Используя прихватку, избегают смещения свариваемых деталей всей конструкции при проведении работ сварки, уменьшают зазор по отношению к другим деталям, увеличивают жесткость и понижают деформацию.

Чаще всего заранее собранные детали в конструкцию прихватываются точечной сваркой, для которой используют стационарные сварочные аппараты и зажимы. Применение зажимов позволяет более точно собрать конструкцию перед подготовкой к сварке. Этот способ сборки бывает как автоматизированным, так и ручным.

Способы крепления деталей перед сваркой.

Ручной способ основан на сделанных перед сборкой разметках, где в последующем будут производиться прихватки. Использование зажимов значительно упрощает саму сборку, также зажимы делают ее точной, а наносить прихватки с ними удобнее. Высота механизации процесса сборки зависит от количества деталей, которые входят в свариваемую конструкцию.

От правильно выполненных прихваток зависит правильность и удобство дальнейшей работы с будущей конструкцией. К качеству прихваток предъявляются некоторые требования:

  1. Особое внимание нужно уделить электродам, которыми выполняются прихватки. Они должны быть той марки, что и материал, которым будет выполняться дальнейшая сварка. Если работы по сварке в дальнейшем будут производиться с применением проволоки, то электрод должен соответствовать виду проволоки.
  2. По длине прихватки выполняются не более 2 см, а что касается толщины, то она делается в 2 раза меньше, чем будущий шов.
  3. Немаловажным является в этом процессе и сварной ток. Значение тока нужно правильно подобрать, учитывая значение тока, которое будет использоваться при сварке готовой конструкции. Устанавливая прихватки, нужно выполнить прочный провар мест, где их выполняют. Для надежности ток выбирается на 20% больше, чем ток, который будет использоваться в дальнейшем.
  4. Прихватки размещают в тех местах, где при сварке конструкции будет возникать самое большое внутреннее напряжение, и в том месте, где возможна деформация. Прихватку нельзя располагать на перекрестке сварных швов.

Если работы будут производиться автоматической сваркой, то прихватки располагаются с противоположной стороны по отношению к первому проходу. Но иногда технические характеристики требуют выполнение этих работ именно со стороны первого прохода. В данном процессе будет нужным соблюдать определенное количество прихваток.

Самое главное, на что обращается внимание перед сваркой, — это внешний вид самих прихваток. Перед тем как начать основную сварку, их нужно полностью привести в надлежащий вид — произвести очистку от шлаков и застывших металлических брызг, одним словом, место прихватки должно быть практически ровным.

Следовательно, места с остальными прихватками, имеющими наружные дефекты, такие как трещины или шлаковые «наросты», должны быть полностью очищены механическим путем.

Ссылка на основную публикацию