Кольцевые швы, соединяющие заготовки валов, осей и роликов, в условиях серийного производства выполняют дуговой, контактной стыковой и сваркой трением, причем область применения сварки трением заметно расширяется. На

рис. 57, а и б приведен карданный вал автомобиля, изготовленный по двум вариантам. Деформация ушков вилки кардана вызывает смещение оси отверстий диаметром 39 мм, что ведет к перекосу подшипников и снижению долговечности карданной передачи. Обеспечение соосности отверстий при последующей обработке увеличивает стоимость изготовления. В то же время требуемая точность без последующей механической обработки может быть получена при сварке трением. Стабильность размеров и уменьшение остаточных деформаций в этом случае объясняется более равномерным нагревом при сварке трением и увеличением расстояния от оси шва до оси отверстий в вилке кардана без изменения размеров штампованной заготовки. Одновременная сварка трением сразу двух стыков легко поддается автоматизации, обеспечивая при этом требуемую соосность всего карданного вала.

Изготовление опорного катка трактора из двух половин дуговой сваркой вполне оправдано. Полная автоматизация сборочно-сварочной операции достигается при использовании автомата роторного типа (рис. 58). Ротор / оборудован четырехместной планшайбой со специальными устройствами для сборки, закрепления и вращения катка. Над каждым таким устройством (гнездом ротора) установлена сварочная головка 3 с катушкой 5 электродной проволоки и флю-

Рис. 56. Литая стойка картера тепловозного дизеля

Рис. 57. Карданный вал автомобиля:

а - при сварке в углекислом газе; б - при сварке трением; / - вилка; 2 - шлицевая втулка; 3 - труба кардана; 4 - уплотиительная заглушка

соподающими трубками 4 6. Планшайба и кольцевая обойма со сварочными головками смонтированы на общем вертикальном валу и вращаются вокруг его оси, обеспечивая производительность 150 шт./ч при скорости сварки 1 м/мин. Автомат работает следующим образом, Из загрузочного лотка / (рис, 59), снаб-

о н ш я

о а.

о =я о

о >>

о а: о* о

>. а.

га со

<5

женного системой отсекателей, обе заготовки одновременно поступают в приемную призму 12 манипулятора. Под действием пневмоцилиндра 4 фиксатор 5 входит в зацепление с ротором 8, после чего манипулятор 7 начинает поворачиваться вместе с ротором 3 вокруг оси вала 6. При этом пневмоцилиндр 11 по направляющим 10 подает призмы 12 вверх до зажимных пинолей 2, центрирующих половины катка с прижатием их друг к другу. Цилиндр И опускает призму 12, цилиндр 4 выводит из зацепления фиксатор 5, и манипулятор 7 возвращается в исходное положение пневмоцилиндром 9, закрепленным на станине 8. Включается сварочный вращатель (см. рис. 58) с приводной 2 и холостой 7 бабками, и начинается процесс сварки. При этом ротор / и изделие 8 непрерывно и равномерно вращаются относительно своих осей. После того как свариваемый каток совершит полный оборот вокруг своей оси и 0,75 оборота вокруг оси ротора, сварка прекращается и изделие выгружается на ходу при определенном положении ротора.

Шкивы, барабаны и другие детали подобного типа обычно изготовляют с помощью дуговой сварки. При серийном производстве зубчатых колес сварку используют в ограниченной степени. В то же время экономичность выпуска блоков зубчатых колес привода автомобилей и тракторов сварными взамен цельных не вызывает сомнений. Опыт автомобильной промышленности США свидетельствует о целесообразности широкого использования сварки блоков зубчатых колес электронным лучом. Предполагается широкое внедрение поточных и автоматических линий сварки зубчатых колес электронным лучом в низком вакууме. В связи с опасностью образования трещин в этом случге д.яя зубчатых колес следует использовать хорошо сваривающиеся низколегированные стали, например 15ХГН2ТА.

Для изготовления сложных сварных узлов необходимо выполнять сборочные и сварочные операции в сочетании с операциями механической обработки и транспортирования узла с одной позиции на другую. В крупносерийном производстве для этой цели используют автоматические линии, оснащенные специальным оборудованием. На рис. 60 показана схема такой линии для производства балок заднего моста автомобиля ЗИЛ-130. На стенде / выполняют сборку балок и сварку корневых швов. Последовательность их выполнения показана на рис. 61. Два оператора укладывают штампованные половинки балки (рис. 61, а) в базы транспортирующего устройства на позиции / и клиновые вставки на позиции 2. Поданная на позицию 2 балка поднимается до сварочных головок. Поворотные рычаги 3 устанавливают клиновые вставки 2 в вырезы балки / (рис, 62). Затем одновременно четыре сварочные головки 4 с двух сторон на вертикальной плоскости сваривают четыре корневых шва по схеме, приведенной на рис. 63, а, после чего подъемный механизм возвращает балку в базы транспортирующего устройства. В процессе передачи балки с позиции 2 (см. рис, 61, б) на позицию 3 она кантуется на 180°, и здесь оставшиеся корневые швы свариваются двумя горелками (см. рис. 61, в и 63, б). На позиции 4 (см. рис. 61, б и г) механическая рука сбрасывает балку в накопитель, откуда оператор с помощью легкого консольного крана подает их на стенд (см. рис. 60) для выполнения второго прохода. В связи с меньшей скоростью сварки второго облицовочного шва на этом участке лтши предусмотрены два параллельных стенда. Сварка выполняется на позициях б и 7 в нижнем положении, между позициями балка кантуется на 180°. Схема сварки одновременно двумя головками показана на рис. 64. Затем балки с двух параллельных стендов механической рукой последовательно подаются на стенд / (см. рис. 60) для автоматической правки под прессом на позиции 10 с последующим визуальным контролем на позиции 11а. После механической обработки на стенде IV балка поступает на сборочный стенд ]/. На позиции 16 в процессе передачи балки с верхнего транспортирующего устройства на нижнее кольцо подается и прижимается снизу, а на позиции 17 крышка укладывается сверху, и четыре сварочные головки ставят прихватки. При этом подача кольца и крышки осуществляется механизмами из питателей. Сварка кольцевых швов выполняется на двух параллельных стендах VI, куда с поворотом

о со

и н а

К е[ са

о п

о р-с

s и к ч

о

о <и

пз S о

01 S

\no3.l\ J

ц1 .шму

Jl03J \ Ш Г\ /; nOJJ

77777777777777777777777777J

Рис. 61, Схема выполнения сборочно-сварочных операций на схенде

на 90° балки подаются специальным манипулятором. На каждой из позиций 19 и 20 манипулятор-подъемник снимает балку с шаттля и устанавливает ее на вращатель, после чего осуществляется сварка соответствующего шва в положении в лодочку . На стенд VII сборки и сварки тормозных фланцев балка посту-

Напрадление сборки

Холостой ход горелки

Рис. 62. Схема подачи клиновых вставок

Рис. 63, Схема движения головок при сварке корневых швов

f t

Рис. 64. Схема движения сварочных головок при сварке облицовочных швов

пает, проходя накопитель 22, Фланцы автоматически подаются из магазинов, центрируются и одновременно насаживаются на концы балок с двух сторон на позиции 24, и здесь же четыре сварочные головки одновременно сваривают корневые швы крепления фланцев при вращении балки относительно продольной оси. Второй проход этих швов выполняется на позициях 25 и 26 в положении в лодочку одновременно двумя сварочными головками. Для охлаждения концов перед приваркой цапф трением на позицию 28 балка поступает после прохождения вертикального конвейера 27, на котором она находится не менее 40 мин. Оператор укладывает цапфы в два наклонных лотка-накопителя, откуда они специальным механизмом подаются в зажимные патроны. Сварка трением осуществляется при неподвижном корпусе балки за счет вращения и продольного перемещения патронов с цапфами. После окончания сварки патроны освобождают приваренные цапфы, и смонтированными на этих же патронах резцовыми головками производится удаление наружного грата. Последние две позиции предназначены для контроля качества сварки цапф и фланцев,

список ЛИТЕРАТУРЫ

1. Васильев К. В. Плазменно-дуговая резка. М., Машиностроение , 1974. 11 1 с.

2. Гитлевич А. Д., Этингоф Л. А. Механизация и автоматизация сварочного пропз-водства. М., Машиностроение, 1972. 280 с.

3. Грицук Н. Ф., Антонов С. П. Производство широкополочных двутавров. М., Металлургия, 1973. 304 с.

4. Контактная стыковая сварка картеров блоков мощных транспортных дизелей/ В. К. Лебедев и др. - Автоматическая сварка, 1976, № 11. с. 51-54,

5. Корниенко В. С, Поповский Б. В. Сооружение резервуаров. М., Издательство по строительству, 1971. 224 с.

6. Куркин С. А. Прочность сварных тонкостенных сосудов, работающих под давлением. М., Машиностроение, 1976. 184 с.

7. Куркин С. А. Технология изготовления сварных конструкций, М., Машгиз, 1962. 151 с.

8. Матвеев Ю, М., Ваткин Ю. Я., Кричевский Е. М. Сварные трубы. М., Металлургия, 1972. 184 с.

9. Николаев Г. А., Куркин С. А., Винокуров В. А, Расчет, проектирование и изготовление сварных конструкций. М., Высшая школа, 1971. 760 с.