Основные элементы сборочно сварочных приспособлений
Обновлено: 16.05.2024
1 РАЗРАБОТАН Межотраслевым головным конструкторско-технологическим институтом технологической оснастки (МГКТИтехоснастки)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 3-93 от 17 февраля 1993 г.)
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 апреля 1996 г. № 245 межгосударственный стандарт ГОСТ 31.211.41-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 31.211.41-83
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДЕТАЛИ И СБОРОЧНЫЕ ЕДИНИЦЫ СБОРНО-РАЗБОРНЫХ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ РАБОТ
Основные конструктивные элементы и параметры. Нормы точности
Elements and assembly junctions of built-up detachable fixtures for assembly and welding.
Basic constructive elements and parameters. Precision norms
Дата введения 1996-07-01
Настоящий стандарт распространяется на детали и сборочные единицы сборно-разборных приспособлений (СРПС) для сборочно-сварочных работ с пазами 8, 12, 16, 28 и 42 мм.
Стандарт устанавливает серии, основные параметры, размеры основных конструктивных элементов, предельные отклонения линейных размеров, формы и расположения поверхностей.
Основные параметры и конструктивные элементы, обеспечивающие взаимозаменяемость деталей и сборочных единиц СРПС, - форма и размеры крепежного паза (п. 1.3), форма и размеры фиксирующего паза (п. 1.4), расстояние (l) от базовой плоскости до оси крепежного паза (п. 1.9), расстояние (t) между смежными крепежными пазами и крепежными отверстиями (п. 1.9) - являются обязательными.
Остальные параметры, конструктивные элементы и нормы точности являются рекомендуемыми.
1 ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ И ПАРАМЕТРЫ
1.1 Основными конструктивными видами присоединительных элементов являются: Т-образные и П-образные пазы; цилиндрические отверстия; цилиндрические отверстия с расточкой; сквозные пазы.
1.2 Устанавливаются 5 серий СРПС, основные параметры которых должны соответствовать указанным в таблице 1.
Таблица 1
Диаметр резьбы основного крепежного элемента
Габаритные размеры, мм, не более
1.3 Конструктивные исполнения и основные размеры Т-образных пазов должны соответствовать указанным на рисунке 1 и в таблице 2.
Таблица 2
В миллиметрах
1.4 Основные параметры П-образных пазов должны соответствовать указанным на рисунке 2 и в таблице 3.
Рисунок 2
Таблица 3
В миллиметрах
Пазы под шпонки
Пазы под планки крепежные и зажимные
1.5 Внутренние диаметры колец должны соответствовать указанным в таблице 4.
Таблица 4
В миллиметрах
Внутренний диаметр колеи
58; 180; 300; 420; 540; 660; 780
1.6 Диаметры базовых отверстий должны соответствовать указанным в таблице 5.
Таблица 5
В миллиметрах
Диаметр базового отверстия
в других деталях
1.7 Диаметры крепежных резьб должны соответствовать указанным в таблице 6.
Таблица 6
В миллиметрах
Диаметр основной крепежной резьбы
Диаметр вспомогательной крепежной резьбы
Диаметр резьбы для крепления шпонок
1.8 Основные размеры сквозных отверстий и пазов под крепежные детали (кроме отверстий в шпонках) должны соответствовать указанным на рисунке 3 и в таблице 7, отверстий в шпонках - на рисунке 3 и в таблице 8.
Таблица 7
В миллиметрах
15,0; 20,0; 25,0; 30,0
Таблица 8
В миллиметрах
1.9 Расстояния от базовой плоскости до оси Т-образного паза (l, l1), между смежными Т-образными пазами (t), от базовой плоскости до оси П-образного паза (l2), между смежными П-образными пазами (t1) должны соответствовать указанным на рисунке 4 и в таблице 9.
Таблица 9
В миллиметрах
1.10 Расстояния от базовой плоскости до оси отверстий (резьбовых, гладких) для крепления шпонок (l), от оси отверстий для крепления шпонок до оси отверстий под крепежные детали (l1) должны соответствовать указанным на рисунке 5 и в таблице 10.
Таблица 10
В миллиметрах
1.11 Расположение отверстий под крепежные детали относительно пазов и размеры d, d1, l должны соответствовать указанным на рисунке 6 и в таблице 11.
Таблица 11
В миллиметрах
0150S10-09795
Рисунок 6
1.12 Габаритные размеры опор и угольников, высоту подкладок и прокладок следует выбирать из ряда чисел, приведенных в таблице 12.
Таблица 12
В миллиметрах
2; 4; 5; 8; 10; 12; 16; 20
30; 45; 60; 90; 120
120; 150; 180; 210; 240; 300
180; 240; 360; 480
240; 360; 480; 600
2; 4; 5; 10; 12; 16; 18; 19; 20; 21; 22; 24; 25; 26; 28; 30
50; 60; 70; 80; 90; 100
130; 160; 190; 220; 250
2 НОРМЫ ТОЧНОСТИ
2.1 Поля допусков линейных размеров
2.1.1 Поля допусков размеров деталей и сборочных единиц СРПС должны соответствовать указанным в таблице 13.
Таблица 13
Поле допуска для серии
Ширина Т- и П-образных пазов
Плиты, опоры, угольники, подкладки, прокладки
Диаметр базового установочного отверстия
Опоры, угольники, проставки, прокладки
Расстояние (шаг) между пазами
Колодки, соединительные косынки, опоры, полосы, плиты, кронштейны, призмы, угольники базовые или угольники, проставки, подкладки, планки передвижные установочные
Расстояние от базового торца до оси паза
Расстояние от базовой поверхности до верхней точки контрольного валика
Косынки, призмы, кулачки
Расстояние от оси установочного отверстия до оси паза
Петли, накладки крепежные
Расстояние от оси установочного отверстия до базы
Плиты, сборочные единицы
Расстояние от оси паза до базы
Диаметр установочных деталей
Центры, валики, цапфы, стаканы
Опоры, подкладки, проставки
Опоры, подкладки, проставки, планки
2.1.2 Предельные отклонения размеров, не указанные в таблице 13, должны соответствовать:
2.1.3 Неуказанные допуски формы и расположения - по ГОСТ 25069*.
* С 1 января 2004 г. введен в действие ГОСТ 30893.2-2002.
2.1.4 Поля допусков метрической резьбы 8g/7H - по ГОСТ 16093.
2.1.5 Поля допусков трапецеидальной резьбы 8с/8Н - по ГОСТ 9562.
2.2 Допуски формы и расположения поверхностей
2.2.1 Допуски формы и расположения поверхностей должны соответствовать указанным в таблице 14.
Таблица 14
Значение отклонения, мм
Допуски формы и расположения поверхностей с параметрами шероховатости по ГОСТ 2789:
Степень точности по ГОСТ 24643
Допуск перпендикулярности на длине 100 мм отверстий крепежной резьбы:
основной: M8, M12, M16, М24, М36
вспомогательной: М3, М4, М5
Позиционный допуск расположения осей отверстий в диаметральном выражении по ГОСТ 14140:
отверстий с метрической резьбой М8, M12, M16, М24, М36 и с трапецеидальной
отверстий для крепления шпонок
гладких отверстий для крепежных деталей
3 ПРАВИЛА КОНСТРУИРОВАНИЯ
3.1 Геометрическая форма деталей и сборочных единиц СРПС должна соответствовать их функциональному назначению и обеспечивать достаточную жесткость.
3.2 Число конструктивных элементов, выполненных на поверхностях деталей, и их взаимное расположение должны обеспечивать универсальность деталей.
3.3 Размеры, поля допусков и их нанесение должны соответствовать функциональному назначению деталей и выбираться согласно требованиям настоящего стандарта. Технические требования - по ГОСТ 31.211.42.
Основные размеры выбирают из ряда Ra 20, дополнительные - Ra 40.
3.4 Базирующие присоединительные элементы определяют в зависимости от выбранной при проектировании эксплуатационной характеристики деталей и сборочных единиц СРПС с учетом их применения:
- для соединения элементов приспособлений (стендов);
- для установки приспособлений (стендов) на опоры;
- для установки агрегатных приводных устройств.
3.5 Основными конструктивными особенностями базовых поверхностей деталей и сборочных единиц СРПС являются:
- с взаимно перпендикулярным расположением Т-образных пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением Т-образных пазов и отверстиями на пересечении пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением П-образных пазов и резьбовыми отверстиями на пересечении пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением П-образных пазов и отверстиями на пересечении пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением П-образных пазов и сеткой отверстий (рисунок 7);
- с параллельным расположением Т-образных и П-образных пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением Т-образных и П-образных пазов;
- с взаимно перпендикулярным расположением поперечных П-образных пазов и центрального Т-образного паза и сеткой отверстий (рисунок 8);
- с взаимно перпендикулярным расположением поперечных П-образных пазов и центрального Т-образного паза и сеткой резьбовых отверстий (рисунок 9).
3.6 Рекомендуется в базовых и корпусных деталях выполнять «карманы» Р и ребра жесткости N (рисунок 10).
3.7 Основные размеры, обеспечивающие точность расположения баз, следует указывать согласно рисунку 11, а. Допускается основные размеры указывать от общей базы согласно рисунку 11, б.
3.8 Для опор и угольников высотой более 120 мм следует предусматривать крепление двумя - четырьмя болтами.
3.9 Рекомендуется в Т-образных пазах делать выемки для более удобного заведения в пазы крепежных болтов (рисунок 12).
3.10 Номенклатура вновь разрабатываемых деталей и сборочных единиц, изготовляемых специализированным производством, должна быть включена в промышленный каталог.
4 ИЗМЕРЕНИЕ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
4.1 Основные положения и правила выбора средств контроля деталей и сборочных единиц СРПС - по Р50-609-39.
4.2 Допускаемые погрешности при измерении линейных размеров - по ГОСТ 8.051.
4.3 Требования к нормальным условиям выполнения линейных измерений - по ГОСТ 8.050.
4.4 Методы контроля формы и расположения поверхностей деталей и сборочных единиц СРПС приведены в приложении А
. Применяемые для контроля приспособления и инструмент приведены в приложении Б.
ПРИЛОЖЕНИЕ А
(справочное)
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ФОРМЫ И РАСПОЛОЖЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ
А.1 Параллельность поверхностей
А.1.1 Контроль с помощью поверочной плиты и измерительной головки (рисунки А.1.1, А.1.2)
На поверочной плите 1 устанавливают контролируемую деталь 2 и стойку с измерительной головкой 3 так, чтобы наконечник головки касался проверяемой поверхности детали.
Отклонение от параллельности поверхностей равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительной головки при ее перемещении на заданную длину.
А.1.2 Контроль с помощью стойки с измерительной головкой (рисунок А.1.3)
На стол 2 стойки 1 устанавливают контролируемую деталь. Измерительную головку 4 настраивают так, чтобы наконечник головки касался проверяемой поверхности детали 3.
Рисунок А.1.3
Деталь перемешают по поверхности стола стойки. Измерение производят в двух продольных и двух поперечных сечениях, расположенных на расстоянии а/4 и b/4.
Отклонение от параллельности поверхностей равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительной головки.
А.2 Параллельность оси отверстия и плоскости
На поверхность поверочной плиты 1 (рисунок А.1.4) устанавливают контролируемую деталь 2. В проверяемое отверстие плотно устанавливают валик 3. Стойку с измерительной головкой 4 настраивают так, чтобы наконечник головки касался поверхности контролируемого валика.
Рисунок А.1.4
Отклонение от параллельности оси относительно поверхностей основания детали равно наибольшей разности показаний измерительной головки и в точках на расстоянии l.
А.3 Перпендикулярность поверхностей
А.3.1 Контроль с помощью поверочной плиты и приспособления с измерительной головкой (рисунок А.1.5)
Рисунок А.1.5
На поверхность поверочной плиты 1 устанавливают контролируемую деталь 4 и приспособление 2 с закрепленными на нем измерительной головкой 3 и упором 5. Приспособление настраивают по эталону перпендикулярности.
Отклонение от перпендикулярности поверхностей на расстоянии l равно разности показаний головки 3 при измерениях по эталону и контролируемой детали (l в зависимости от размера детали).
А.3.2 Контроль с помощью угольника с измерительной головкой (рисунок А.1.6)
Рисунок А.1.6
На поверхности контролируемой детали 1 устанавливают настроенный по эталону перпендикулярности угольник 2 с измерительной головкой 4 и упором 3.
Отклонение от перпендикулярности поверхностей на расстоянии l равно разности показаний головки 4 при измерениях по эталону и контролируемой детали (l в зависимости от размера детали).
А.4 Радиальное и торцовое биение
В центрах 1 (рисунок А.1.7) закрепляют коническую оправку (конусность оправки от 1/1000 до 1/10000) с установленной на ней деталью 3. Стойку с измерительной головкой 4 устанавливают так, чтобы наконечник головки касался контролируемой поверхности детали. Оправку с деталью проворачивают.
Радиальное или торцовое биение равно наибольшей алгебраической разности показаний измерительной головки.
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(справочное)
Приспособления и инструмент для контроля отклонений формы и расположения поверхностей
Индикаторы по ГОСТ 5584.
Стойки для измерительных головок по ГОСТ 10197.
Поверочные линейки по ГОСТ 8026.
Поверочные угольники по ГОСТ 3749.
Поверочные плиты по ГОСТ 10905.
Плоскопараллельные концевые меры длины по ГОСТ 9038.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
ГОСТ 31.211.41-93 Детали и сборочные единицы сборно-разборных приспособлений для сборочно-сварочных работ. Основные конструктивные элементы и параметры. Нормы точности
ГОСТ 31.211.42-93 Детали и сборочные единицы сборно-разборных приспособлений для сборочно-сварочных работ. Технические требования. Правила приемки. Методы контроля. Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДЕТАЛИ И СБОРОЧНЫЕ ЕДИНИЦЫ
СБОРНО-РАЗБОРНЫХ ПРИСПОСОБЛЕНИЙ
ДЛЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ РАБОТ
ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ.
МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА,
ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
1 РАЗРАБОТАН Межотраслевым головным конструкторско-технологическим институтом технологической оснастки (МГКТИтехоснастки)
ВНЕСЕН Государственным комитетом Украины по стандартизации, метрологии и сертификации
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 3 от 17 февраля 1993 г.)
3 Постановлением Комитета Российской Федерации по стандартизации, метрологии и сертификации от 2 апреля 1996 г. № 246 межгосударственный стандарт ГОСТ 31.211.42-93 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 июля 1996 г.
4 ВЗАМЕН ГОСТ 31.211.42-83
5 ПЕРЕИЗДАНИЕ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ДЕТАЛИ И СБОРОЧНЫЕ ЕДИНИЦЫ СБОРНО-РАЗБОРНЫХ
ПРИСПОСОБЛЕНИЙ ДЛЯ СБОРОЧНО-СВАРОЧНЫХ РАБОТ
Технические требования. Правила приемки. Методы контроля.
Маркировка, упаковка, транспортирование и хранение
Elements and assembly junctions of built-up detachable fixtures for assembly and welding.
Technical requirements. Acceptance rules. Methods of control. Marking, packing, transporation and storage
Настоящий стандарт распространяется на детали и сборочные единицы сборно-разборных приспособлений (СРПС) с пазами 8, 12, 16, 28 и 42 мм.
1 Технические требования
1.1 Детали и сборочные единицы СРПС должны быть изготовлены по рабочим чертежам, утвержденным в установленном порядке, и соответствовать климатическому исполнению О по ГОСТ 15150.
1.2 Конструкция деталей и сборочных единиц СРПС должна обеспечивать точность собираемых в приспособлениях металлоконструкций по 11-му квалитету ГОСТ 25347. Срок службы базовых и корпусных деталей - не менее 10 лет; сборочных единиц - не менее 5 лет; установочных, направляющих и крепежных деталей - не менее 2 лет.
1.3 Требования к материалам
Детали СРПС должны быть изготовлены из материалов, обеспечивающих выполнение п. 1.2. Материалы для изготовления деталей и сборочных единиц СРПС приведены в приложении А .
1.4 Требования к заготовкам
1.4.1 Поковки из углеродистых и легированных сталей должны соответствовать II группе поковок по ГОСТ 8479.
1.4.2 Допуски на размеры и технологические напуски для поковок из углеродистых и легированных сталей - по ГОСТ 7062.
1.4.3 Чугунные отливки должны соответствовать II группе ГОСТ 977, стальные - ГОСТ 26358.
1.4.4 Допуски размеров и массы отливок, а также припуски на механическую обработку - по ГОСТ 26645.
1.4.5 Неуказанные литейные радиусы - по ГОСТ 10948, формовочные уклоны - по ГОСТ 3212.
1.4.6 Типы и конструктивные элементы сварных швов - по ГОСТ 8713, ГОСТ 14771, ГОСТ 5264.
1.4.7 Механические свойства сварных соединений не должны быть ниже механических свойств основного металла более чем на 15 %.
1.4.8 Отливки и поковки перед предварительной механической обработкой должны быть подвергнуты отжигу, сварные заготовки - высокому отпуску. Твердости заготовок после термической обработки НВ ≤ 230.
1.4.9 На необработанных поверхностях отливок и поковок не допускаются более трех раковин или забоин размером более 5 мм и глубиной более 3 мм на площади 50 см3, шлаковые включения и групповые раковины общим диаметром более 3 мм на площади 100 см2.
1.4.10 Сварные швы должны быть непрерывными с мелкочешуйчатой поверхностью. Не допускаются наплывы, подрезы, прожоги, трещины, отдельные поры или неметаллические включения размером более 3 мм, цепочка пор или неметаллических включений общей протяженностью более 5 % длины шва, непровар.
1.5 Требования к механически обработанным деталям
1.5.1 На поверхности деталей с параметром шероховатости Ra ? 25 мкм по ГОСТ 2789 не допускается более трех раковин глубиной более 1 мм и диаметром более 5 мм на площади 50 см2.
1.5.2 На поверхности деталей не допускается расслоений, трещин, усадочных раковин, рыхлости и других дефектов, глубина которых превышает припуск на чистовую обработку деталей.
1.5.3 На рабочих поверхностях закаленных деталей допускаются следы контроля твердости - не более трех на одной поверхности.
1.5.4 Дефекты, превышающие нормы, указанные в 1.4.10, 1.5.1, 1.5.2, допускается исправлять сваркой, если это не снижает качества и не ухудшает товарного вида деталей. В местах изделий, заключенных внутри контура 1 (рисунок 1), исправление дефектов сваркой не допускается.
Рисунок 1
1.5.5 Размеры канавок для выхода шлифовального круга, фасок и радиусов закругления Т-образных и П-образных пазов, а также глубина понижения дна Т-образных пазов должны соответствовать указанным на рисунке 2 и в таблице 1. Допускается притупление наружных кромок Т-образных и П-образных пазов деталей с пазами 8 и 12 мм фаской 0,4?45°, деталей с пазами 16, 28 и 42 мм - 1,0?45°.
Обзор приспособлений для сварки
Приспособления для сварки являются важным элементом для успешного выполнения работ. При помощи этих вспомогательных элементов производится фиксация соединяемых деталей по заданным параметрам. О том, какими бывают сборочно-сварочные инструменты для угловых соединений, приспособы для работ под прямым углом и другие виды приспособлений начинающему сварщику стоит узнать более подробно.
Установочные механизмы
Вспомогательные приспособления для сварки, используемые при расположении деталей в заданных точках, необходимы для решения важных задач. Они могут иметь разные типы конструкций, особенности фиксации, области применения. Сварочно-сборочные элементы для угловых соединений, цилиндрических форм, крепления новых элементов к уже существующим деталям и называются установочными механизмами.
Все они подразделяются на 4 основные группы.
Уголки
При подготовке к сварке деталей под углом в конструкцию включаются угольники. Эти установочные механизмы обеспечивают правильное положение элементов относительно друг друга. Стандартные варианты уголков позволяют выполнять крепление под 90, 60, 45 и 30 градусов. Наиболее удобными считаются те варианты, что имеют поворотные грани. В этом случае угол крепления можно менять, устанавливая желаемый для размещения.
Упоры
Эти установочные механизмы представляют собой пластины или бруски, закрепляемые в конструкции на постоянной или временной основе. Упоры помогают зафиксировать привариваемые элементы по базовым поверхностям. Согласно действующей классификации они бывают постоянными — несъемными, крепящимися на отведенном для них месте стационарно.
Выделяют также съемные и поворотные или откидные упоры. Они не крепятся на постоянной основе, по завершении работ убираются.
Такое использование обычно обусловлено конструктивными особенностями детали, в которой упор нужен только на период сборки.
Призмы
Эта группа приспособлений используется для правильного позиционирования цилиндрических элементов. Если под рукой нет готовой конструкции, призму можно собрать из уголков, просто сварив их между собой.
Шаблоны
Шаблоны нужны для того, чтобы обеспечить правильное расположение новых элементов конструкции относительно тех, что уже успешно закреплены.
Крепежные приспособления
Оснастка нужна для того, чтобы обеспечить надежную фиксацию деталей в определенном положении после того, как установка уже будет произведена. При помощи таких приспособлений осуществляется финальная подготовка к сварке. С их помощью можно удержать на месте деталь под прямым углом или в другом заданном положении, предотвратить ее деформацию и смещение.
Иногда крепежные приспособления нужны при охлаждении деталей, чтобы они не меняли свои геометрические параметры.
Самыми популярными разновидностями сварочных принадлежностей в этой категории можно назвать несколько приспособлений.
- Струбцины. Универсальное приспособление, позволяющее существенно облегчить и ускорить процессы при любом типе сварки. Струбцины бывают разными по размеру и форме, различаются по наличию регулируемого или стационарного зева. Самые простые и популярные из них — быстрозажимные, обеспечивающие сдавливание при помощи вращения кулачкового механизма вручную со сближением упорной площадки.
- Зажимы. По принципу действия они похожи на струбцины, но более универсальны и удобны при сварочных работах. Деталь фиксируется путем сжатия их рукояток. Сила сжатия регулируется винтом, но также может применяться конструкция с переставляемым штифтом и несколькими отверстиями.
- Прижимы. Эта разновидность крепежных приспособлений для сварки бывает нескольких типов: с пружинами и рычагами, эксцентриком, клиньями, вставляемыми в проушины. В зависимости от того, какой именно тип конструкции используется, нужное давление оказывается на определенный участок поверхности. Простейшие прижимы выглядят, как стальные пластины с винтами, продетыми в их отверстия — между плоскостями вставляется деталь, затем регулируется степень фиксации.
- Распорки. Нужны для предотвращения деформационного расширения деталей. Их также используют при коррекции локальных дефектов, при придании нужной формы свариваемому изделию.
- Стяжки. Этот элемент необходим для сведения кромок крупногабаритных свариваемых деталей. При помощи стяжек можно установить нужное расстояние, на котором будут удерживаться плоскости относительно друг друга. Длина и способ закрепления на поверхности конструкции варьируется, подбирается исходя из параметров детали.
Крепежные приспособления, используемые при сварке, довольно просты в изготовлении. Часто мастера сами создают их из подручных материалов, особенно если работы ведутся не в оборудованном цехе, а в «полевых» условиях.
Универсальные варианты
Для того чтобы упростить и облегчить сварочный процесс, были созданы комплексы приспособлений, объединяющие в себе функции установочных и крепежных элементов. Такие универсальные решения удобны тем, что не требуют долгих и сложных расчетов, подгонки. Детали просто вставляются внутрь приспособления, затем их фиксируют эксцентриковым или винтовым креплением. Наиболее часто в готовом виде встречаются комплексы для сварки под прямым углом. Чтобы облегчить выемку детали по завершении сварочных работ, используется поворотно-зажимной элемент.
Универсальные приспособления часто называют комплексами для объемной сварки. Объединив установочные и закрепляющие функции, можно облегчить монтаж угловых соединений.
Трубные центраторы
К универсальным относятся и приспособления, используемые при сварке торцевой части труб. Они называются центраторы, при монтаже придают отрезкам правильное положение, помогают обеспечить их совпадение по оси, фиксируют детали в нужном положении, исключая их смещение. Выделяют наружные и внутренние разновидности таких конструкций. Чаще всего используется первый тип, не создающий сложностей при удалении по завершении сварки.
Для соединения кромок больших по диаметру труб используются звеньевые центраторы с шарнирно соединенными элементами, собранными в кольцо. Имеющиеся внутри упоры позволяют избежать смещения элементов в процессе работы. В домашних условиях более удобным решением становятся струбцинные центраторы, позволяющие обеспечить надежное скрепление труб малого диаметра.
Для каждого из популярных типоразмеров используется своя модель сварочного приспособления.
Приспособления на магнитах
К универсальным сборочно-сварочным изделиям можно отнести и магнитные приспособления. Они играют роль распорки, а также удерживают изделия из ферромагнитных сплавов в заданном положении. Наиболее часто встречаются угольники — разных форм, размеров, толщины. Некоторые имеют возможность изменения остроты угла. Такие приспособления довольно популярны при скреплении:
- листовых деталей;
- стоек;
- рам.
Для соединения деталей разной конфигурации используются универсальные приспособления-магниты. Они гораздо более функциональные, имеют 2 плоскости-опоры, которые прикладываются к поверхности соединяемых деталей. Угол между ними легко меняется. Такие магнитные приспособления подходят для работы с цилиндрическими и плоскими элементами конструкций, а при помощи боковых площадок соединение легко можно дополнить вспомогательными сварными деталями.
Магниты в таком установочном крепежном блоке довольно мощные, чтобы обеспечить неподвижность конструкции при сварке. При этом их легко демонтировать по завершении работ. Сборочно-сварочные магнитные элементы существенно сокращают время, затрачиваемое на монтаж деталей между собой на подготовительном этапе. Они максимально просты в эксплуатации, долговечны, наравне с классическими зажимами и струбцинами, могут с уверенностью занять центральное место на домашнем верстаке.
Единственный их недостаток — возможность размагничивания под влиянием высоких температур.
Дополнительные инструменты
Некоторые виды сварки требуют использования специального оборудования и инструментов. Для аргоно-дугового способа соединения металлов очень важно обеспечение высокого уровня защиты. Для этого на сопло устанавливается не стандартный цанговый зажим, а специальный компонент – газовая линза. С ее помощью удается устранить главные источники проблем — подсос воздуха и турбулентность, возникающую в потоке аргона.
Газовая линза представляет собой корпус зажима цангового типа, но с установленной внутри мелкой сеткой. Сопло горелки при этом выглядит иначе, поскольку устанавливаемый блок имеет иную форму. На качество работы это не влияет, может наблюдаться лишь незначительное снижение обзора и увеличение расхода газа. Такая линза обеспечивает возможности для смещения электрода вперед в расширенном диапазоне.
К инструментам дополнительного ряда относятся и приспособления, используемые в качестве элементов вторичной защиты. Они нужны при сварке титана, для обеспечения безопасности областей, которые находятся вокруг зоны соединения. Чтобы избежать реакции металла с кислородом, используется «сапожок» — кожух из металла, закрепляемый на сопле горелки (иногда его наполняют пористой алюминиевой стружкой для повышения равномерности распределения аргона). С его помощью подача газообразной среды становится локальной. «Сапожки» подбирают с учетом конфигурации изделия, с которым ведется работа, а также горелки.
Кантователи и манипуляторы
К дополнительным инструментам относят и приспособления, используемые для работы с крупногабаритными изделиями и заготовками. Кантователи — механизмы, позволяющие выполнять поворот таких конструкций. Они бывают цепными и рычажными, цевочными и центровыми, а также роликовыми, но выполняют одни и те же задачи.
Не обойтись при работе с крупноформатными свариваемыми деталями и без манипуляторов. Они могут вращать элемент в нескольких плоскостях с заданной скоростью или удерживать его в нужном положении на весу, обеспечивая мастеру удобный доступ к рабочей области.
Держатели электродов
При выполнении дуговой сварки вручную специалисту необходимо иметь в своем распоряжении специальное крепление для электрода и подвода к нему электрического тока. Среди всех разновидностей наибольшей популярностью пользовались вилочные и пассатижные приспособления.
Другие вспомогательные приспособления
Существует ряд инструментов, применяемый в рамках подготовки к сварке. В него входят необходимые для зачистки шва от шлака щетки с металлической щетиной. Они могут быть ручными или иметь электропривод. После сварки шов очищается уже специальным шлакоотделительным молотом, позволяющим добиться более эффективной обработки.
А также в процессе вырубки дефектных участков могут быть полезны ручные зубила.
Далее представлено видео о необходимом инструментарии для сварщика.
Приспособления для сварки
Сварочному процессу предшествует подготовка. Соединяемые заготовки нужно правильно выставить и зафиксировать. Порой это занимает очень много времени. Задача сильно упрощается, если использовать специальные приспособления. Они отличаются назначением и функционалом.
Иногда сварочный процесс забирает меньше сил и времени, нежели подготовка к нему. Основную часть предварительных работ составляет фиксация всех элементов конструкции в нужном положении. От уровня подготовительных работ зависит и качество конечного результата. Для того, чтобы правильно собрать и выставить все заготовки, нужно быть предельно внимательным, а нередко – и терпеливым.
Бывает случаи, когда с большим трудом скомпилированный остов будущей конструкции рассыпается от неудачного прикосновения рук или при попытке разжечь дугу. Приходится все начинать чуть ли не с ноля, и это раздражает. Но еще хуже, когда один из элементов незаметно сдвинулся и был приварен неправильно. Или же деформировался под воздействием высокой температуры или быстрого остывания.
Избежать досадных ошибок можно, используя в работе специальные приспособления, упрощающие фиксацию деталей. На потребительском рынке есть большое количество приспособлений и оснастки, предназначенных для сварочных работ. На промышленных линиях, которые выпускают продукцию серийно и в большом количестве, эти функции выполняют специальные механизмы, зачастую к тому же роботизированные. К примеру, широко используются автоматические системы по транспортировке, укладке, кантовке продукции. в большом ассортименте представлены разнообразные сборочные фиксаторы и крепежи.
Для улучшения качества и увеличения скорости работ, вы всегда можете воcпользоваться нашими сварочными столами собственного производства от компании VTM.
В домашних условиях выбор аналогичной оснастки скромнее. Это, как правило ручные приспособления универсального спектра. Они позволяют собрать будущее изделие и прочно закрепить все его элементы в нужном пространственном положении. Это – скобы, зажимы, струбцины и другие фиксирующие устройства. Они же предотвращают явную деформацию конструкции.
Виды сборочно-сварочных приспособлений
Все приспособления, которые применяются для удержания элементов, делятся на две группы в зависимости от функционала – закрепляющие и установочные. Наиболее практичны универсальные устройства, которые объединяет в себе обе эти функции.
Установочные
Оснастка данной категории предназначена для начальной установки элемента в нужном пространственном положении. Важно добиться именного того расположения, которое свойственно для готового изделия. Приспособления установочной группы отличаются по своему функционалу и конструктивному решению. Они делятся на подкасты: угольники, шаблоны, призмы и упоры.
Угольники необходимы для того, что установить элемент под нужным углом по отношению к сопряженной поверхности. Шаблонные угольники дают возможность установки детали под одним определенным углом – 30, 45, 60, 90 градусов или другим. Куда практичнее использовать универсальные аналоги, имеющие поворотные лучи. Они позволяют выбрать любой нужный угол для установки детали.
Шаблоны востребованы в том случае, когда нужно установить деталь будущей конструкции в стандартном положении по отношению к ранее сваренным деталям.
Призмы используются для фиксации цилиндрических элементов в предопределенном пространственном положении. Вместо призмы можно применять самую простую конструкцию, сделанную из двух сваренных между собою уголков.
Упоры требуются для фиксации элементов базы. Они бывают откидными, постоянными или съемными. Постоянным упором может быть любая распорка, платина или брусок из дерева или металла. Они привинчиваются или привариваются с целью правильного расположения одной из деталей конструкции и не убираются. Откидные или съемные упоры используются в случаях, когда их постоянное присутствие в конструкции недопустимо или обременительно.
Закрепляющие
Сварочные приспособления, которые применяются для фиксации детали в нужном положении уже после того, как она была выставлена. Крепеж нужен для того, чтобы исключить случайный сдвиг элемента (например, от соприкосновения с электродом) или же его деформацию в результате охлаждения. Закрепляющие устройства представлены большим ассортиментом. Сюда относятся струбцины, стяжки, зажимы, распорки и прижимы.
Струбцина представляет собой универсальный инструмент, который пригодится в большинстве случаев работы с металлом. Для сварщика это оснастка №1, без которой работать катастрофически неудобно и малопродуктивно. Особенно, если речь идет о сочленении заготовок небольшого размера. Существует различные варианты исполнения струбцин для сварочных работ, которые отличаются по форме и размеру. Они могут иметь постоянный или регулируемый зев. Особой популярностью пользуются быстрозажимные варианты, которые сжимаются посредством кулачкового механизма. Каждый сварщик должен иметь набор струбцин разной конфигурации, поскольку в его работе этот инструмент является незаменимым.
Зажимы по сравнению со струбцинами характеризуются большей приспособленностью и удобством использования. Детали фиксируются простым движением – сжатием и разжатием ручек зажимов. Размеры зева в большей части моделей регулируются при помощи винта, размещенного в ручке; перестановкой поворотного штифта или иным способом.
Прижимы бывают нескольких видов. Делятся они по принципу действия: рычажные, клиновые, винтовые, пружинные, эксцентриковые. Наибольшее распространение получили винтовые прижимы. Их можно изготовить самостоятельно. Это довольно примитивный самодельный механизм, представляющий собой две пластины с отверстиями, через которые продет винт. Соединяемые детали удерживаются пластинами, которые в свою очередь зажимаются винтом.
Клиновые зажимы использовать не всегда удобно. Там зажимаются детали при помощи клиньев, подкладок и скоб. Забиваются они молотком, на что требуется время.
Пружинная скоба работает за счет деформации сжатия. Для ее изготовления используется особый вид проволоки или листовой стали, обладающий пружинными свойствами.
В эксцентриковых прижимах основным элементом является смещенный кулачок. Проворачиваясь, он смещается относительно своей оси вращения, что можно использовать в том числе и для сжатия. Такой механизм удобен тем, что дает возможность зафиксировать заготовки одним движением. Но есть и весомый изъян. Дело в том, что ход кулачка небольшой. Поэтому востребованы они намного меньше, нежели винтовые аналоги.
Стяжки идеально подходят в случае необходимости сближения кромок свариваемых заготовок, особенно, габаритных. Они имеют разный способ крепления к заготовкам и отличаются по длине. Стяжки нужного размера подбираются в зависимости от удаленности деталей и их сопротивляемости перемещению.
Распорки предназначены для выравнивания кромок заготовок, исправления деформации иного рода и придания плоскостям нужной конфигурации.
Многие перечисленные здесь приспособления можно изготовить самостоятельно. Изначально оснастке придается форма, которая наиболее часто востребована для соединения заготовок.
Установочно-закрепляющие приспособления
Самыми удобными для сварочных работ являются приспособления для решения комплекса небольших задач. Хорошо, когда при помощи одной оснастки можно выставить заготовку в нужное положение и надежно зафиксировать. В таком случае нет надобности заботиться о наличии большого количества вспомогательного инструмента. Универсальные зажимные приспособления позволяют быстро установить заготовки в нужном положении, зафиксировать их и приступить к сварочному процессу.
Выше изображены три самых распространенных приспособления, с помощью которых легко расположить и зафиксировать заготовки под углом 90 градусов. Некоторые виды оснасток позволяют работать сразу в двух плоскостях и размещать сразу три заготовки.
Простые зажимы, которые смогут удерживать детали под прямым углом по отношению одна к другой, несложно сделать самостоятельно. Для этого требуется немного: два уголка, угольник, полоса и сварка. Уголки размещаются перпендикулярно, чтобы стать впоследствии направляющими, а полоса будет служить связующим звеном между ними. Точно сориентировать их проще всего при помощи угольника (см. фото ниже), а для фиксации можно использовать струбцины.
После того, как все элементы будут правильно расположены и зафиксированы, выполняются прихватки минимум в четырех точках, которые должны соединить полосу с двумя уголками. Формировать сварной шов сразу без прихватов не стоит, поскольку метал может увести в сторону и прямой угол уже не сохранится.
Пришло время снять струбцины, чтобы они не мешали сварке деталей и не были случайно повреждены. Проваривая края заготовок, желательно ложить короткие швы поочередно с разных сторон. Так больше гарантии того, что геометрия будущего шаблона сохранится.
Приспособление для сварки труб
Сваривание торцов труб сварщикам выполнять приходится нередко. И дома, и в мастерской, и на производстве – везде возникает такая необходимость. Есть приличное количество приспособлений, облегчающих сварку труб. Их применение положительно сказывается на качестве сварного соединения. Такие устройства принято называть центраторами. Они обеспечивают точное совпадение кромок свариваемых заготовок, тем самым способствуя более быстрому выполнению работы. В зависимости от конструктивного решения они бывают наружными или внутренними. Более востребованы наружные центраторы.
Для сварочных работ с трубами большого диаметра успешно используется звенный центратор (на фото). Называется он так потому что состоит из нескольких звеньев, соединенных при помощи шарниров. Они образуют замкнутый контур. Торцы двух соединяемых труб размещаются внутри данного приспособления. Они удерживаются специальными упорами, которые и центрируют их по отношению друг к другу.
Для домашнего использования больше подойдут струбцины-центраторы. Они предназначены для совмещения труб небольшого диаметра. К примеру модель СМ151 рассчитана на работу с магистралями диаметром от 57 до 159 мм. А вот струбцина-центратор ЦС3 пригодится, если диаметр труб не выходит за пределы диапазона 10-70 мм.
Честно говоря, совместить трубы небольшого диаметра не так уж и сложно. Если сваривать их приходится нечасто, то можно обойтись и без специальных приспособлений. Если возникает ситуация, когда центратор все-таки нужен, то можно изготовить его самостоятельно. Самое простое решение – это к струбцинам приварить уголки (на фото ниже).
Приспособления с магнитами
Очень удобно для позиционирования заготовок в сварочных работах использовать специальные магнитные приспособления для сварки. С их помощью легко соединять легко выставить детали и удерживать их в нужном положении сколь угодно долго, благодаря силе притяжения магнитов.
Магнитные угольники
Очень распространенные инструменты. На потребительском рынке они представлены в широком ассортименте – всевозможных размеров, форм, комплектаций и функционала. Некоторые модели просты и помогают выставить заготовки в каком-либо одном положении. Есть варианты с дополнительными крепежными элементами, а также с возможностью изменения угла размещения деталей. Такие устройства очень удобны в работе с листовым металлом, рамными конструкциями, стойками и т.п.
Универсальные приспособления
Есть и другие магнитные устройства, которые по сравнению с угольниками наделены большей функциональностью и возможностями. Одно из таких приспособлений называется MagTab. С его возможностями стоит ознакомиться более детально.
Основу устройства составляют две опорные плоскости (1). Они имеют встроенные магниты. Угол между пластинами можно менять в зависимости от того, с какими по форме заготовками приходится работать: уголками, листами или цилиндрами.
Помимо опорных устройство имеет еще две другие плоскости (2). Они предназначены для крепления деталей, которые будут приваренными к основному элементу. По отношению друг к другу дополнительные пластины расположены под прямым углом. Они смещаются относительно основных плоскостей, что дает возможность сварщику расположить привариваемую деталь именно так, как ему нужно.
Иногда, чтобы зафиксировать деталь в нужном месте и приступить к сварочным работам, уходит слишком много времени и сил. Устройство типа MagTab дает возможность быстро выполнить весь объем работ, независимо от того, насколько сложной является поверхность основания и какую форму имеет присоединяемая деталь. Для фиксации нужно всего лишь одну поверхность приспособления расположить на основании, а к другой поднести другой элемент. Магниты обладают достаточной силой, чтобы удержать обе детали неподвижно и позволить сварщику выполнить свою работу без дополнительных хлопот.
Сборочно-сварочные приспособления на магнитной основе просты и удобны в применении. Благодаря им, время на первичную сборку конструкции снижается в несколько раз. Вырастает не только скорость выполнения работы, но и качество сварочного соединения. Ведь уже на начальном этапе специалист видит собранную конструкцию такой, какой она должна быть после сварки.
Простые, практичные и относительно недорогие приспособления достойны того, чтобы наравне со струбцинами и зажимами занять место в домашней мастерской или на производственном участке. Такие «помощники» можно сделать самостоятельно, раздобыв небольшие и подходящие по форме магниты. Только нужно помнить, что магнитам претит высокая температура. Под ее воздействием они размагничиваются.
Газовые линзы
При аргонодуговой сварке металлы соединяются в среде инертных газов. Качество защиты во многом зависит от скорости подачи газа и формы соединяемых деталей. Слишком сильный поток газа отрицательно сказывается на уровне защиты, равно как и слабый его приток – из-за образования турбулентности и подсоса атмосферного воздуха в область сопла.
Чтобы исключить вероятность образования турбулентности, обеспечить прямолинейное и равномерное поступление аргона, используются специальные газовые линзы. Они представляют собой цанговые зажимы особой конструкции, внутри которых устанавливается мелкая сеточка. Именно она обеспечивает прямо направленный приток инертного газа. Такая линза заменят обычный цанговый замок. В силу того, что линза имеет несколько большие размеры, чем обычная, то нужно сменить и сопло горелки.
Использование газовых линз оправдано в случаях, когда нужно обеспечить лучшую газовую защиту из-за особых свойств металла. Пример может служит сварка титановых заготовок. Или в том случае, когда такого подхода требует непривычная конфигурация соединяемых деталей. В других случаях прибегать к установке газовых гильз нецелесообразно. Ведь в связи с их применением увеличивается расход инертного газа. К тому же увеличенный диаметр сопла ухудшает обзор места сварки.
Вторичная защита в аргонодуговой сварке
При работе с титаном требуется защита как зоны сварки, так и прилегающих к ней областей металлических заготовок. Это требуется по той причине, что титан, нагреваясь до температуры в 400 градусов Цельсия, вступает в реакцию с атмосферными газами. В результате этого прочность металла сильно снижается и в местах нагрева он становится хрупким. Чтобы избежать подобного, применяется вторичная защита. Ее задача состоит в том, чтобы препятствовать контакту нагретого металла с воздухом атмосферы.
Основное устройство вторичной защиты представляет собой металлический кожух, который специалисты называют сапожком. Он крепится к горелке и обеспечивает приток защитного газа в область сварочного шва. Качественно «сапожок» сможет исполнять свое предназначение только в том случае, когда по форме будет плотно прилегать к соплу горелки и повторять конфигурацию заготовки. Часто его приходится заказывать под конкретную работу. Иногда сварщики делают такой кожух самостоятельно непосредственно перед процессом. Для того, чтобы инертный газ равномерно распределялся по всей плоскости свариваемых деталей, внутренняя часть кожуха может содержать наполнитель, например, алюминиевую стружку.
Вторичная защита также может обеспечиваться гибкими фартуками. Они призваны решить те же задачи, что и «сапожек». Но в отличие от металлического аналога гибкие фартуки отличаются пластичностью и плотно прилегают к цилиндрическим поверхностям. Такие фартуки можно сделать самостоятельно из медной фольги, имеющей достаточную толщину.
Читайте также: