Способы резки различных материалов

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 28Следующая ⇒

Способы	МАТЕРИАЛЫ
Углеродистые стали	Нержавеющие стали	Al - сплавы	Ti - сплавы	пластмассы	керамика
Газопламенная	+ + +			+ +
Плазменная	+ + +	+ + +	+ + +	+ +	+
Лазерно-лучевая	+ + +	+ + +	+ +	+ + +	+	+ +
Механическая	+ + +	+ + +	+ + +	+ + +	+ +	+

+ + + -хорошо; + + - удовлетворительно; + - возможно

Гибка. Процесс гибки заключается в пластическом изгибе заготовки, при котором внутренние слои металла сжимаются, а наружные растягиваются. Гибку выполняют при деформациях, исключающих образование трещин. Поэтому в зависимости от свойств, толщины, размеров и формы заготовки для каждого способа гибки и вида оборудования устанавливают предельно допустимые минимальные радиусы при которых гарантируется необходимое качество гибки.

По принципу действия, оборудование для гибки делится на две группы:

- ротационные машины;

- прессы.

К ротационным машинам относятся листогибочные трех- и четырехвалковые машины, листогибочные машины с поворотной гибочной балкой, профилегибочные валковые станы, зигмашины, сортогибочные роликовые машины, трубогибочные машины, трубо- и профилегибочные станы с индуктивным нагревом (рис. 2.6).

Прессы разделяются на специализированные и универсальные. К специализированным относятся листогибочные кривошипные, гидравлические и правильногибочные горизонтальные прессы.

Листогибочные трех- и четырехвалковые машины, предназначены для гибки цилиндрических и конических обечаек из листового металла в холодном и горячем состоянии. Машины делятся на трехвалковые симметричные, трехвалковые асимметричные и четырехвалковые.

Минимальный радиус гибки зависит от диаметра верхнего валка и указывается в паспорте машины. Минимальный радиус гибки в холодном состоянии равен двадцатикратной толщине металла (R_min = 20δ ), при меньших – применяется горячая гибка.

Листогибочные машины с поворотной гибочной балкой предназначены для гибки профилей из листового и полосового материала в холодном состоянии. Схема гибки в листогибочных машинах показана на рис. 2.7.

При гибке на трехвалковых симметричных машинах концы заготовок получаются плоскими. Длина плоского участка равна половине расстояния между плоскими валками. Поэтому концы заготовок предварительно подгибают на прессе или в листогибочной машине.

В асимметричных трехвалковых машинах передний боковой валок смещен к середине и может регулироваться, чтобы поджать лист к верхнему валку. Один конец заготовки сгибается почти полностью, а для получения обечайки с двумя согнутыми концами, её заводят в валки машины дважды.

В четырехвалковых машинах при гибке заготовка зажимается между верхним и средним валками, деле на заготовку нажимает правый боковой валок, и происходит загибание концевого участка. Затем правый боковой валок опускается, включается привод вращения верхнего валка и осуществляется гибка.

Процесс гибки происходит вследствие протекания пластических деформаций, что может привести к деформационному старению пластически продеформированных участков. Для исключения протекания этого процесса и с целью уменьшения радиуса гиба гибку производят в горячем состоянии при температуре 850 ¸ 1050 ⁰С на вальцах, либо под прессом. Горячая гибка толстолистового металла применяется при изготовлении барабанов котлов, сосудов высокого давления, зубчатых колес, барабанов лебедок, подшипников, редукторов и др.

На трехвалковых вальцах можно изгибать как цилиндрические, так и конические обечайки. Изготовление листовых элементов с поверхностью двоякой кривизны получают на специальных вальцах с валками переменного диаметра, выбивкой или штамповкой. На обычных листогибочных вальцах такие детали могут гнуться с помощью бочки, надеваемой на верхний валок, и постели седлообразной формы, устанавливаемой на нижние опорные валки (рис. 2.8, 2.9).

а) б)

в)

Рис. 2.6. Схемы гибки:

а – гибка в валковых машинах; б – гибка под прессом;

в – профилегибочная установка с индукционным нагревом.

Для изготовления различных профилей из листового и полосового материала в холодном состоянии используют листогибочные прессы. Основным способом гибки является свободная гибка. Заготовка изгибается под действием пуансона, закрепляемого в ползуне пресса. Угол загиба определяется шириной матрицы и глубиной опускания пуансона. Матрица имеет несколько пазов разной ширины. В зависимости от требуемой ширины паза матрицы, лист перед гибкой устанавливается необходимой стороной на столе пресса. При изготовлении сложных профилей гибка производится в несколько операций.

Рис. 2.7. Схемы гибки в листогибочных машинах с

поворотной гибочной балкой:

а – схема машины; б – схема гибки различных деталей:

1 – стол; 2 – прижимная траверса; 3 – поворотная балка;

4 – шаблон; 5 – стойка; 6 – заготовка.

По конструкции привода листогибочные прессы разделяются на кривошипные и гидравлические.

Профильный прокат гнут на сортогибочных роликовых машинах, а замкнутые профили – на специальных станках с индукционным подогревом.

Рис.2.8. Схема вальцовки обечаек:

а – цилиндрическая обечайка с недовальцованными участками;

б – схема гибки на трехвалковых машинах; в – схема гибки на четырехвалковых машинах; г- схема гибки с предварительно подогнутыми кромками.

Рис. 2.9. Схема гибки листа по сферической поверхности:

1 – исходная заготовка; 2 – двояковыпуклая бочка; 3 – постель

Способ гибки сортового проката в роликах аналогичен гибке в валках листовых заготовок. Гибка происходит между тремя смежными роликами. Особенностью гибки заготовок сложного профиля в роликах, является искажение элементов профиля – схождение и расхождение полок уголка и швеллера, овальность сечения трубы, скручивание несимметричной заготовки по спирали, а также образование складок на элементах профильного проката. Эти искажения являются следствием неравномерности напряжения в отдельных элементах сечения изгибаемых заготовок.

Для предотвращения искажения профильного проката используют гибочные ролики специальной конструкции, а также направляющие и поддерживающие ролики. Для тонкостенных заготовок применяют гибку по шаблону, растяжением с местным нагревом.

Профиль роликов должен соответствовать профилю изгибаемой заготовки в зависимости от направления ее элементов - внутрь или наружу.

Гибку труб ведут на профилегибочных станках с индукционным подогревом, что позволяет сохранить форму поперечного сечения труб без искажения (рис. 2.6.в).

Трубогибочные машины предназначены для гибки труб в холодном состоянии. По типу привода трубогибочные машины разделяются на машины с механическим, пневматическим и гидравлическим приводом. Наибольшее применение имеют машины с гидравлическим приводом.

Очистка и подготовка поверхности. При изготовлении сварных конструкций очистку применяют для удаления с поверхности металла средств консервации, загрязнений, смазочно-охлаждающих жидкостей, ржавчины, окалины, заусенцев и грота, затрудняющих процесс сварки, вызывающих дефекты сварных швов и препятствующих нанесению защитных покрытий.

Для очистки проката, деталей и сварных узлов применяют механические и химические методы.

Транспортные операции

Транспортирующие устройства выполняют функции связующего элемента в производстве сварных конструкций и состоят из загружающих, разгружающих, транспортирующих и ориентирующих механизмов.

Различают два вида перемещения изделий: непрерывное и прерывистое.

Непрерывное перемещение обеспечивают подвесные и рельсовые конвейеры и напольные транспортеры.

Напольные транспортеры используют для протяженных или крупногабаритных, тяжелых деталей. Они обеспечивают точную фиксацию пространственного расположения деталей, поэтому их применяют в тех случаях, когда необходимо выполнить технологическую обработку деталей непосредственно на транспортере.

Различают пластинчатые транспортеры, замкнутые в вертикальной плоскости, и рольганги (рис.3.1).

Рольганги целесообразно применять для перемещения длинномерных и плоских деталей и узлов. Рольганги – это система роликов, установленных на специальных опорах в горизонтальной либо наклонной плоскости, часть из которых может иметь индивидуальные приводы, обеспечивающие их вращение. При вращении роликов за счет трения осуществляется перемещение деталей. В наклонных рольгангах, для ограничения скорости перемещения, ролики располагают в наклонной плоскости под углом 1-2⁰. Так как перемещение изделий осуществляется за счет сил тяжести, устанавливать привод в наклонных рольгангах нет необходимости.

Рельсовые конвейеры представляют собой специальные тележки, перемещающиеся по рельсовому пути, как правило, от индивидуального привода. Используется преимущественно в качестве внутри- и межцехового транспорта для перемещения крупногабаритных и тяжеловесных изделий.

Подвесные конвейеры конструктивно представляют собой монорельс, по которому перемещаются тележки с подвешенным к ним грузом. Монорельс монтируют в виде замкнутого контура по значительной производственной территории. Тележки связаны между собой цепью, которая перемещается от нескольких приводов.

Подвесные конвейеры классифицируют как (рис. 3.1):

- грузонесущие;

- грузотянущие;

- грузотолкающие.

В грузонесущих конвейерах груз подвешивается на конвейер и снимается без остановки конвейера.

В грузотянущих конвейерах груз перемещается на специальной тележке по рабочей площади производственного участка. Перемещение тележки обеспечивается посредством присоединения ее специальным тросом к тележке монорельса. Для остановки перемещения необходимо отсоединить трос от привода монорельса. Такая схема позволяет прерывать перемещение груза без остановки привода конвейера и накапливать его непосредственно на транспортирующей тележке. При такой схеме используется не только объемное пространство цеха, но и рабочие площади.

Грузотолкающие конвейеры представляют собой два параллельно установленных в вертикальной плоскости цехового пространства монорельса. По нижнему монорельсовому пути перемещается грузонесущая тележка, а по верхнему – грузотолкающая тележка. Такое устройство расширяет возможность транспортера, например, использовать его как накопитель, не занимая при этом дефицитные производственные площади.

Подвесные конвейеры являются перспективным и наиболее широко используемым транспортом при производстве сварных конструкций, так как позволяют рационально использовать объемы производственных помещений, освобождая дефицитные рабочие площади, и перемещать изделия, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Непрерывное ритмическое перемещение изделий в автоматических линиях осуществляется с помощью шаговых конвейеров. Их применяют в тех случаях, когда требуется точное позиционирование деталей относительно сварочного автомата, и быстрое перемещение их с одной позиции на другую.

Примером шагового конвейера может служить система тележек с гидроподъемниками, установленных на рельсовом пути с определенным шагом и связанных между собой приводным тросом. На каждом рабочем месте с помощью гидроподъемника изделия поднимают вверх, все тележки перемещаются на один шаг. После этого гидроподъемник опускает груз на очередное рабочее место для выполнения соответствующей операции.

Прерывистое перемещение осуществляют:

универсальными средствами (электрокарами, автопогрузчиками, тележками, кранами и электрическими тельферами);

специальными пульсирующими конвейерами, шаговыми транспортерами, рольгангами, склизами, толкателями.

Сборочные операции

В общей трудоемкости сборочные операции занимают 25¸ 40 %. Они наименее механизированы. Сборка – совокупность операций по установке деталей в положение, предусмотренное чертежом для последующей сварки или пайки.

Помимо требований, определяемых конструкцией изделия, сборка должна удовлетворять ряду требований, вытекающих из особенностей техпроцесса сварки и пайки (допустимые зазоры, смещения кромок и др.)

Различают следующие виды сборок:

1) поузловая;

2) методом наращивания;

3) окончательная.

Сборка включает три группы операций:

1) установку деталей в положение, предусмотренное чертежом;

2) взаимное ориентирование деталей;

3) временное закрепление деталей.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве установка деталей осуществляется либо вручную, либо с помощью грузоподъемных средств.

Операции взаимного ориентирования могут осуществляться по разметке вручную. Процесс очень трудоемкий. Для снижения трудоемкости операции взаимного ориентирования целесообразно использовать кондукторы, собранные из набора стандартизованных деталей Универсально-сборных приспособлений (УСПС), что позволит оперативно производить сборку и переналадку приспособлений под другие сборочные единицы и конструкции.

В индивидуальном и мелкосерийном производстве закрепление деталей осуществляют с помощью струбцин, скоб с клиньями и других простейших приспособлений, а также с помощью швов-прихваток.

Требования к швам прихваток:

1. Прихватку выполняют только после очистки свариваемых кромок и прилегающих к ним поверхностей, шириной не менее 10мм, до металлического блеска.

2. Прихваточные швы нужно выполнять с применением тех же сварочных материалов, которые будут использоваться при сварке.

3. По сечению размер прихватки не должен превышать 2/3 размера основного шва.

4. По длине прихватки могут быть либо сплошными, либо прерывистыми. Если прихваточные швы прерывистые, то их длина должна составлять не более (4÷ 5)δ, но не более 800 мм (δ – толщина свариваемых элементов)

5. Расстояние между прихватками должно быть (30÷ 50)δ, но не более 500 мм.

6. Обязательно закреплять прихваточнми швами соединяемые детали в начале и в конце стыка.

7. При сварке решетчатых конструкций каждый элемент должен быть закреплен прихватками не менее, чем в двух точках.

В серийном производстве:

- установка деталей осуществляется также как и в мелкосерийном производстве;

- взаимное ориентирование осуществляется в универсальных кондукторах, позволяющих изменять установочные размеры опорных, упорных и закрепляющих элементов.

В таких приспособлениях возможно осуществлять сварку однотипных конструкций с различными типоразмерами.

Одним из вариантов совершенствования выполнения сборочно-сварочных операций является применение универсальных, многоцелевых манипуляторов с программным управлением – промышленных роботов.

В массовом производстве выполнение сборочных операций включает следующие действия:

- накопление деталей;

- предварительное ориентирование;

- перемещение деталей в сборочное устройство;

- взаимное ориентирование деталей;

- временное закрепление деталей.

Поточно-механизированные, автоматизированные машины и станки-автоматы оснащены устройствами и механизмами, выполняющими эти действия. Конструкции этих устройств определяются формой и размерами деталей, оборудованием для выполнения сборки и сварки, и будет рассмотрена в составе поточно-механизированных линий, применяемых для массового производства сварных конструкций.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒