Задание 6. Проектирование специальных сборочных приспособлений (13-я — 14-я недели)

Специальные сборочные приспособления (стенды) применяют с целью повышения производительности труда при установке и сборке собираемых изделий на рабочих местах. Различают два типа таких приспособлений.

Тип 1. Приспособления для неподвижной установки и закрепления базовых деталей и узлов собираемого изделия. Приспособления этого типа должны обеспечивать устойчивое положение детали (узла) в процессе сборки. Точного базирования изделия при этом не требуется. Усилие зажима должно быть достаточным, чтобы удерживать деталь (с.е.) при воздействии на нее сборочного оборудования (момент вращения гайковерта). Часто приспособления этого типа делают поворотными как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости для обеспечения доступа к собираемому изделию с разных сторон.

Приспособления данного типа могут быть стационарными (установленными на верстаках, столах, фундаментах) или подвижными (перемещаемыми по рольгангу или по конвейеру).

Тип 2. Приспособления второго типа применяются для точной и быстрой взаимной установки соединяемых деталей или частей изделия. Эти приспособления освобождают сборщиков от трудоемкой ориентации и выверки соединяемых деталей, ускоряют процесс сборки. Такие приспособления имеют не только зажимные, но и направляющие (базирующие) элементы. Эти приспособления применяют при посадках деталей с натягом, развальцовке, клепке, сварке, пайке и прочих операциях.

В качестве объекта проектирования в курсовом проекте могут быть выбраны (по согласованию с преподавателем):

• 1) приспособления для установки и закрепления базовых деталей на операциях общей сборки, возможно поворотные в одной или двух плоскостях;
• 2) стенды для установки и закрепления деталей при сварке;
• 3) приспособления для запрессовки (напрессовки) каких-либо деталей (зубчатых колес, втулок, подшипников);
• 4) специальные приспособления для установки и сборки соединений недостаточно жестких деталей, деталей сложной конфигурации;
• 5) приспособления для контроля собранных соединений (осевых зазоров, биений валов, мертвого хода, зазоров в зубчатых зацеплениях).

Специальные сборочные приспособления состоят из корпуса и смонтированных на ею основе установочных элементов и зажимных устройств. Установочные элементы обеспечивают требуемое положение деталей и частей изделия без выверки. Они должны иметь достаточную поверхность, чтобы избежать смятия контактирующих опорных поверхностей изделия. Часто с этой целью установочные элементы облицовываются твердой резиной или пластмассой.

Зажимные элементы обеспечивают фиксацию и устойчивость установленных элементов изделия, предохраняют их от смещения под действием сил сборочного оборудования. Для предохранения от деформирования поверхностей зажимаемых деталей горцы зажимных элементов снабжают мягкими вставками (накладками).

В качестве зажимных элементов могут использоваться прямые и Г-образные прихваты. В качестве привода используются пневмои гидроцилиндры. Иногда используют вакуумные прихваты, пружинные зажимы (последние не препятствуют тепловому расширению деталей, например, при сварке).

Главным элементом приспособления является корпус. На нем располагаются все детали и устройства приспособления. Корпус должен обладать необходимой прочностью, жесткостью, износоустойчивостью. По форме и размерам он должен приближаться к размерам устанавливаемых изделий, иметь, по возможности, меньшую массу, быть технологичным в изготовлении, а также удобным в работе (см. практическое занятие 6).

Рис. 12.4. Схема действия сил на изделие при затяжке резьбовых соединений.

Расчет приспособлений. Установка и закрепление собираемых изделий в сборочных приспособлениях должны обеспечивать их неподвижность иод действием усилий, возникающих в процессе сборки. Наиболее типичным является случай удержания изделий от воздействия на них крутящего момента при затяжке резьбового соединения.

Рассмотрим схему установки изделия на базовую плоскость для затяжки резьбовых соединений (поочередно 6 штук) с приложением усилия зажима в четырех точках (рис. 12.4).

Изделие закрепляется на основании посредством сил Р,. Под действием реакции этих сил R на опорной поверхности возникают силы трения F_rp, препятствующие повороту изделия под действием крутящего момента от затяжки М_кр. Таким образом, условие равновесия данной системы может быть записано следующим образом:

где К₃ — коэффициент запаса, принимаемый от 1,5 до 2; / - коэффициент трения, принимается 0,1…0,12; /,? — расстояние от точки зажима до точки приложения крутящего момента.

Отсюда требуемое усилие зажима собираемого изделия должно быть.

При использовании гайковертов, имеющих несколько шпинделей, расчет ведется по суммарному крутящему моменту, а за центр приложения суммарного момента принимается центр симметрии расположения шпинделей.

Сборочный чертеж специального приспособления (стенда) выполняется в масштабе 1:1с необходимым числом видов, разрезов и сечений. Изделие, собираемое на данном приспособлении (стенде), показывается условно прозрачным штриховой линией с двумя пунктирами; в разрезах штрихуется штриховой линией. Штриховой линией с пунктиром обязательно показываются крайние положения перемещающихся элементов приспособления (откидные прихваты, поворотные столы, выдвижные рукоятки и т. п.). Здесь же указывается величина хода или угол поворота.

Сборочный чертеж приспособления снабжается общими габаритными размерами (с учетом выдвижных элементов), присоединительными размерами (при установке на стол, на фундамент), посадочными размерами в соединениях деталей, размерами передаточных механизмов (шаг винтов, модуль зубчатых нар, угол клина и т. и.). Обязательно указываются параметры сварочных швов.

На поле сборочного чертежа приспособления (стенда) приводится краткая техническая характеристика (грузоподъемность, усилие зажима, давление в пневмоили гидросистеме и т. п.), а также технические условия на изготовление (параллельность установочных элементов опорным поверхностям, усилие на рукоятке при холостом и рабочем ходе, величины зазоров и т. и.).

В штампе чертежа обязательно указывается номер операции, для которой предназначено это приспособление.