Разработка принципиальной схемы приспособления для сборки кр

Содержание

Введение

1. Анализ сварной конструкции

1.1 Анализ свариваемости основного металла

1.2 Анализ конструкции изделия

1.3 Анализ конструктивной формы заготовок

1.4 Анализ сварных соединений и швов

2. Разработка схемы базирования крышки люка

2.1 Общее положение

2.2 Базирование крышки люка

2.3 Базирование кронштейнов и заделок

2.4 Разработка схемы базирования узла

3. Разработка принципиальной схемы приспособления для сборки крышки люка

3.1 Типы опор и места их установки

3.2 Режимы полуавтоматической сварки в углекислом газе

3.2.1 Прихватки, их размеры и режимы сварки для их наложения

3.3 Виды деформаций, возникающих от прихваточных швов

3.4 Определение усилий закрепления заготовок

3.5 Выбор и расположение зажимных устройств

3.6 Разработка принципиальной схемы приспособления

Приложение

Приложение А. Крышка люка. Общий вид

Приложение Б. Базирование деталей

Приложение В. Базирование узла

Приложение Г. Принципиальная схема приспособления и для сборки крышки люка вагона

Заключение

Список используемой литературы

Введение

В современных условиях выпуска сварных конструкций, продукция должна быть конкурентоспособной и соответствовать установленным требованиям. При производстве сварных конструкций выполняют не только сварочные роботы, но и сборочные – которые в свою очередь составляют значительную часть трудоемкости выполняемых работ.

Одними из методов решения и облегчения данных работ при крупносерийном и массовом производствах являются применение приспособлений. При проектировании которых нужно решать такие вопросы как:

1. технологичность конструкции;

2. разработка схемы базирования узла;

3. разработка принципиальной схемы приспособления.

В данной курсовой работе кроме разработки принципиальной схемы приспособления для сборки крышки люка вагона рассматриваются вопросы технологичности сварных конструкций и выбираются режимы сварки в соответствии типа конструкции и пространственного положения сварных швов.

Анализ конструкции изделия

Сварное изделие представляет собой плоскостную конструкцию, предназначенную для запирания стенки вагона и состоящую из крышки (листа гнутой формы с загнутыми краями), двух кронштейнов с отверстиями и двух заделок.

На наружной поверхности крышки симметрично с двух сторон расположены кронштейны таким образом, что они установлены на торец, а отверстия выходят за пределы плоскости крышки, наиболее важным размером является размер между внутренними поверхностями кронштейнов. Заделки установлены с внутренней стороны крышки и противоположно относительно кронштейнов. Требуемыми размерами, которые необходимо обеспечить являются размеры: от кромки крышки до оси заделок и размер между заделками относительно оси симметрии.

Чертеж крышки люка показан в приложении А.

Базирование крышки люка

При базировании крышки выбираем плоскость, с наибольшей площадью поперечного сечения, и выдаем ее за установочную. Она обеспечивает устойчивое положение неподвижностью в трех плоскостях – перемещения вдоль одной координатной оси и поворотов вокруг двух других осей (перемещения вдоль оси Z и повороты вокруг осей X и Y). При этом чтобы предотвращает опрокидывание детали, необходимо внутри опорного треугольника, образованного тремя базирующими точками, расположить центр тяжести крышки.

Для более надежного закрепления детали необходимо наложить направляющую базу, которая лишает крышку еще двух степеней свободы - перемещения вдоль одной координатной оси и поворота вокруг другой оси (перемещение вдоль оси Y и поворота вокруг оси Z).

Для лишения крышки остаточной подвижности (шестой степени свободы), необходимо и достаточно найти такую поверхность, называемую опорной, на которую наложив двухстороннюю связь, лишаем крышку перемещения вдоль одной координатной оси (вдоль оси X).

Базирование кронштейнов и заделок

Базирование кронштейнов и заделок производится аналогично базированию крышки люка (п. 2.2).

Чертежи с базированием деталей приведены в приложении Б.

Разработка схемы базирования узла

В соответствии с чертежом в качестве базовой детали выбираем крышку люка. Положение базирующей детали выбираем таким, чтобы наибольшее количество прихваток и сварных швов выполнялось в нижнем положении.

Схема базирования крышки люка аналогично схеме приведенной в разделе 2.2.

Кронштейны базируются с учетом их взаимного расположения с крышкой (пункт 1.2). Так как базовая деталь контактирует с торцом кронштейна, то за опорную базу принимаем торец, а за направляющую – наружную поверхность кронштейна.

Заделки устанавливаются аналогичным образом.

Схема базирования узла изображена на чертеже (приложение В).

Разработка принципиальной схемы приспособления для сборки крышки люка

При разработке принципиальной схемы приспособления для сборки крышки люка необходимо применять установочные элементы, которые позволяют обеспечить правильное расположение деталей в приспособлении. В качестве установочных элементов в данном случае используем опоры двух видов: подвижные и неподвижные, так как все поверхности конструкции являются плоскими.

При разработке принципиальной схемы приспособления балки надо выбрать тип, число и места установки опор. Условное обозначение и типы опор, зажимов и установочных элементов приведены в ГОСТ 3.1107 – 81.

Типы опор и места их установки

Разработку схемы начинают с установки крышки. Установку производят на неподвижные опоры, которые будут находиться на самой развитой плоскости. Так как длина и ширина крышки не превышает 1000 мм, для установки потребуется 4 неподвижных опоры.

Для придания неподвижности конструкции необходимо закрепить ее боковую поверхность и торец так же неподвижными опорами.

Кронштейны устанавливают на не развитую плоскость (на торец), так как это необходимо по технологии сборки (пункта 1.2). Для этого потребуется 3 подвижные опоры (две опоры на боковой поверхности и одна опора на торце).

Заделки устанавливают аналогично кронштейнам.

Общая схема расположения опор показана на чертеже (приложение Г).

Разработка схемы расположения зажимных устройств

Зажимные устройства обеспечивают надежное прижатие заготовки к установочным элементам и предотвращают смещение заготовки в процессе сборки и сварки. Усилия, закрепляющие заготовку, не должны вызывать ее перемещение, что достигается симметричным приложением усилий или расположением их вблизи опор. Для закрепления заготовки в приспособлениях применяются разнообразные виды исполнительных устройств, которые делятся:

1. механические,

2. пневматические, гидравлические и вакуумные,

3. электромеханические, электромагнитные и магнитные,

4. комбинированные.

Для исключения неравномерной по толщине поперечной пластической деформации прикладываем величину зажимного усилия равную Р = 270 Н, так как именно при этой величине зажимного усилия не возникает образование трещин.

Для закрепления крышки люка подходят все виды зажимных устройств. Выбираем гидравлические прижимы, так как они надежны и эффективны в сварочном производстве.

Для исключения факторов образования трещин от наложения прихваток устанавливаем зажимы таким образом, чтобы закрепляющая сила располагалась вблизи установочных элементов. При этом под прилагаемой силой должна обязательно находится опора для предотвращения изгиба или поворота детали.

Схема расположения зажимных усилий приведена в приложении Г.