Основы сборочно-сварочной технологии сложных крупногабаритных изделий
В автомобилестроении к этому типу изделий относят кузова и кабины автомобилей и крупные узлы, из которых они состоят. Эти изделия представляют собой объемные конструкции со сложными пространственными формами. Отдельные детали и узлы сопрягаются часто по криволинейным поверхностям. Для обеспечения взаимозаменяемости и стабильного качества изделий в пределах установленных допусков необходима сборка узлов с минимальными зазорами. Трудности сборки усложняются значительными размерами большинства узлов и сравнительно небольшой их жесткостью.
Разрабатывать технологию изготовления этих изделий необходимо в согласовании операций штамповки, сборки и сварки мелких и средних по размерам и массе изделий и окончательной сборке кузова или кабины. Особо важно совпадение баз фиксаций на отдельных деталях изделия при их сборке и сварке. Эти же базы используют и при контроле отдельных узлов и кузовов и кабин в целом.
Объединяющим технологическим документом по контролю основных размеров деталей и узлов на ГАЗе приняты карты контроля. В них указаны базы фиксаций, расположение зажимов и прижимов приспособлений, допустимые отклонения в размерах. Контрольные карты разрабатывают на стадии технологической проработки чертежей изделия, в дальнейшем они служат обязательными документами при конструкторской разработке контрольных и сборочно-сварочных приспособлений.
Сварная конструкция должна быть технологичной. Это решается в основном на стадии предварительной разработки конструкции изделия и технологической проработки чертежей изделия. Очень важна хорошая доступность к местам сварки. При массовом производстве необходимо обеспечить возможность широкой механизации и автоматизации сборочных, сварочных, транспортных и других операций технологического процесса.
За последнее время при технологической проработке изделий все чаще используют метод моделирования (опыт ГАЗа). Модель изделия создает лучшую наглядность, помогает технологу, конструктору быстрее и точнее наметить технологию сборки и конструкцию приспособлений.
Важное значение в сборочно-сварочной технологии производства сложных крупногабаритных узлов имеет точное изготовление сборочно-сварочных приспособлений и поддержание их в рабочем состоянии в течение длительной эксплуатации. Это сложная задача, так как большое количество опорных поверхностей, разных фиксаторов, зажимов и прижимов расположено на этих приспособлениях в различных плоскостях.
Для наладки таких устройств применяют специальные наладочные приспособления, которые в автомобильной промышленности называют мастер-макетами. Это приспособление в натуральную величину воспроизводит сварную конструкцию. На мастер-макете точно выполнены отдельные поверхности в местах соприкосновения с фиксирующими устройствами и токоподводами.
Номенклатуру мастер-макетов устанавливают при разработке технического проекта изделия. На некоторых автомобильных заводах эту работу поручают специальным кузовным лабораториям. Приспособления проектируют конструкторские бюро, разрабатывающие инструментальную оснастку для сварочного производства.
Крупные мастер-макеты часто изготовляют из таких пород дерева (тисс, ольха), которые при колебании влажности древесины незначительно изменяют размеры. Расширяется применение пластмасс для изготовления отдельных узлов и мастер-макетов в целом. На рис. 11, 12 показаны деревянный и пластмассовый мастер-макеты, предназначенные для наладки главных кондукторов для сборки и сварки кузовов и кабин автомобилей. Небольшие мастер-макеты изготовляют из легких сплавов.
Рис. 11. Мастер-макет для наладки главного кондуктора для сборки и сварки кузова и легкового автомобиля ГАЗ-24, изготовленный из дерева
Рис. 12. Мастер-макет для наладки главного кондуктора для сборки и сварки кабины легкового автомобиля, изготовленный из пластмассы
Рис. 13. Измерительная и разметочная электронная трехкоординатная машина «Альфа-ЗД»: д — общий вид; б — измерительная головка
Постоянное наблюдение за сохранением размеров отдельных заготовок и штампо-сварных изделий сложной формы возможно с применением быстродействующей измерительной техники. На автомобильных заводах страны получили распространение трехкоординатные электронные измерительные машины с программным управлением типа «Альфа-ЗД» (рис. 13, табл. 9) и другие итальянской фирмы «ДЕА».
Показатель | Числовое значение |
Точность измерения, мм | До ±0,1 |
Разрешающая способность, мм | ±0,01 |
Повторяемость позиции при режиме, мм: | |
ручном и полуавтоматическом | ±0,13 |
автоматическом | ±0,06 |
Рабочий ход по осям, мм: | |
продольной (x) | 6500 |
поперечной (y) | 2500 |
вертикальной (z) | 1500 |
Максимальная скорость движения измерительной головки, м/мин | 10 |
Габаритные размеры машины, мм | 8970X6720X5665 |
Масса (с измерительной плитой), т | 15 |
Фиксация вводимых данных на перфокарте |
Принцип действия машин основан на изменении параметров электромагнитного устройства путем перемещения ферромагнитного сердечника, связанного с иглой, входящей в соприкосновение с измеряемой поверхностью изделия. Измерительная головка смонтирована на тележке, которая перемещается по балке. Балка, в свою очередь, перемещается по рельсовому пути, осуществляя продольное движение. Пройденный путь регистрируется специальными фотоэлектрическими устройствами. Точность измерения зависит от размеров изделия и определяется по формуле
где х, у и z — суммарное измеряемое расстояние по каждой из осей.
Типовыми конструкциями этой группы считаются кузова легковых и кабины грузовых автомобилей. Трудоемкость изготовления «черного» кузова (сварной кузов до окраски, обойки и сборки) составляет до 20% общей трудоемкости изготовления автомобиля.
- Способы сварки
- Получение нахлесточных и фланцевых соединений на лицевых поверхностях
- Подготовка под сварку
- Требования к качеству сварки
- Сборка и сварка
- Сборка и сварка на универсальных сварочных машинах
- Сборка и сварка на подвесных точечных машинах
- Сборка и сварка на многоточечных машинах
- Сборочно-сварочные приспособления
- Оснастка точечных машин
- Деформации при точечной сварке и способы их устранения