УСТРОЙСТВО ДЛЯ СБОРКИ ПОД СВАРКУ ДЕТАЛИ ТИПА ШТУЦЕР С ИЗДЕЛИЕМ ЦИЛИНДРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Полезная модель относится к области сварки, в частности к вспомогательному технологическому оборудованию, предназначенному для закрепления детали типа штуцер при проведении сборочно-сварочных работ с изделием цилиндрической формы, преимущественно с технологическим отверстием, в частности для контактной точечной сварки.
Известно устройство для сборки под сварку резьбовых деталей по патенту РФ на полезную модель №23264, Кл. В23К 37/04, 2001 г., содержащее базирующий элемент, выполненный в виде втулки с крепежными винтами, предназначенными для крепления устройства к изделию посредством выполненных на его наружной поверхности резьбовых технологических отверстий, Г-образное ребро, на одном конце которого закреплен базирующий элемент, а другой конец связан с механизмом фиксации резьбовой бонки. При этом механизм фиксации резьбовой бонки выполнен в виде резьбового пальца, предназначенного для взаимодействия с внутренней резьбовой поверхностью бонки. Данное устройство предназначено для установки привариваемой бонки под прямым углом по отношению к оси втулки и крепежных винтов базирующего элемента и не обеспечивает возможность установки привариваемой детали на наружной поверхности изделия на различных расстояниях от базирующего элемента. Кроме того, данное устройство не предназначено для установки на наружной поверхности изделия, имеющего цилиндрическую форму. Известно устройство для сборки и сварки штуцеров с цилиндрическими изделиями по а.с. СССР №1662793, Кл. В23К 37/04, В23К 37/053, 1989 г., содержащее Г-образную стойку с опорой и цилиндрическим центратором, фиксирующий механизм, выполненный в виде рычага с прижимными винтами и упорами от осевого смещения детали. Данное устройство предназначено для установки внутри цилиндрической детали, а не снаружи и поэтому может быть использовано при установке только в ограниченных по длине цилиндрических изделиях. Известное устройство предназначено для установки в цилиндрических изделиях с заранее просверленным отверстием, что тоже сужает его технологические возможности. Известно устройство для соединения штуцеров с цилиндрическими изделиями по а.с. СССР №251118, Кл. В23К 37/04, В23Р 19/00, 1968 г., содержащее предназначенные для установки на наружной цилиндрической поверхности изделия опорные элементы с вертикальными стойками, на которых закрепляется горизонтальная плита с механизмами фиксации привариваемого штуцера. Данное устройство предназначено для установки щтуцера в предварительно просверленное отверстие, т.е. использование данного устройства подразумевает сначала разметку места сверления отверстия под штуцер на поверхности изделия потом сверление этого отверстия, а затем установку самого устройства вместе с закрепленным в нем штуцером на поверхность изделия таким образом, чтобы торец штуцера совместился с отверстием в изделии. Таким образом, само устройство не обеспечивает точную установку штуцера на цилиндрической наружной поверхности изделия в месте его присоединения к изделию методом точечной сварки, а также быструю переналадку приспособления при необходимости изменения места приваривания штуцера, как вдоль оси изделия, так и в поперечной плоскости. Данное техническое решение принимается за прототип.
Технической проблемой, на решение которой направлено предложенное техническое решение, является ограниченные технологические возможности устройства, обусловленные сложностью его переналадки на различные установочные размеры детали типа штуцер.
Достигаемым техническим результатом от использования предложенного устройства является обеспечение быстрой переналадки устройства на разные установочные размеры детали типа штуцер на наружной поверхности изделия цилиндрической формы, при одновременном повышении точности позиционирования детали.
Указанная выше техническая проблема решается путем использования в процессе закрепления на наружной поверхности изделия цилиндрической формы детали типа штуцер устройства для сборки под сварку, содержащего предназначенные для установки на наружной поверхности изделия опорные элементы и средство позиционирования детали типа штуцер с ее фиксатором, при этом опорные элементы выполнены в виде двух, установленных параллельно друг другу, Г-образных пластин с опорными и направляющими полками, последние из которых ориентированы под углом навстречу друг другу, при этом на противоположных концах Г-образных пластин закреплены базирующие элементы, один из которых выполнен в виде закрепленной на внутренних поверхностях упомянутых опорных полок радиусной пластины с радиусным выступом, предназначенным для взаимодействия с ответным радиусным пазом, выполненным на торце изделия, а другой - в виде закрепленной на внутренних поверхностях упомянутых направляющих полок плоской пластины с пальцем, предназначенным для взаимодействия с технологическим отверстием, выполненным в изделии, при этом средство позиционирования детали типа штуцер выполнено в виде П-образной скобы, установленной с возможностью перемещения и фиксации ее концов на направляющих полках соответствующих Г-образных пластин, причем в средней части П-образной скобы выполнен сквозной паз, предназначенный для размещения фиксатора детали.
Предложенное техническое решение поясняется чертежами, где:
на фиг. 1 представлен общий вид устройства для сборки под сварку детали типа штуцер с изделием цилиндрической формы;
на фиг. 2 представлено сечение В-В на фиг. 1;
на фиг. 3 представлено сечение С-С на фиг. 1;
на фиг. 4 представлено сечение А-А на фиг. 1;
на фиг. 5 представлен пример выполнения детали типа штуцер, предназначенной для установки на наружной поверхности изделия цилиндрической формы;
на фиг. 6 представлена схема установки устройства для сборки под сварку детали типа штуцер на наружной поверхности изделия цилиндрической формы.
Устройство для сборки под сварку детали типа штуцер с изделием цилиндрической формы состоит из опорных элементов, двух базирующих элементов и средства позиционирования детали типа штуцер с фиксатором детали.
Опорные элементы устройства для сборки под сварку выполнены в виде двух Г-образных пластин 1, каждая из которых имеет опорную 2 и направляющую 3 полки. Г-образные пластины 1 расположены параллельно друг другу и своими опорными полками 2 устанавливаются на наружной поверхности изделия 4 цилиндрической формы. Направляющие полки 3 Г-образных пластин 1 расположены таким образом, что направление их наклона ориентировано навстречу друг к другу, что обеспечивает удобство крепления и легкость перемещения по ним средства позиционирования детали типа штуцер. На противоположных концах Г-образных пластин 1 закреплены два базирующих элемента.
Один базирующий элемент выполнен в виде радиусной пластины 5, наружный радиус которой совпадает с радиусом наружной поверхности изделия 4 цилиндрической формы, на которое устанавливается устройство. Радиусная пластина 5 крепится на внутренних поверхностях опорных полок 2 Г-образных пластин 1. На торцевой поверхности радиусной пластины 5 базирующего элемента выполнен радиусный выступ 6, предназначенный для взаимодействия с ответным радиусным пазом, выполненным в торце цилиндрического изделия 4, что обеспечивает базирование устройства для сборки под сварку по торцевой поверхности изделия 4 цилиндрической формы.
Другой базирующий элемент выполнен в виде плоской пластины 7 с пальцем 8. Плоская пластина 7 крепится на внутренних поверхностях соответствующих направляющих полок 3 Г-образных пластин 1 и располагается над наружной поверхностью изделия 4 цилиндрической формы. Палец 8 обеспечивает базирование устройства для сборки под сварку по технологическому отверстию, выполненному в теле изделия цилиндрической формы 4 (не показано).
Средство позиционирования детали типа штуцер выполнено в виде П-образной скобы 9. Оба конца П-образной скобы 9 имеют возможность перемещения по направляющим полкам 3 соответствующих Г-образных пластин 1 и фиксации на них при помощи, например, болтов. В средней части П-образной скобы выполнен сквозной паз 10, предназначенный для установки в нем с возможностью продольного и радиального перемещений фиксатора 11 детали 12 типа штуцер. Фиксатор 11 детали 12 выполнен в виде винта.
На наружные поверхности опорных полок 2 Г-образных пластин и П-образной скобы средства позиционирования детали 12 типа штуцер нанесены размерные шкалы 13 и 14 соответственно.
Установка детали 12 типа штуцер на наружной поверхности изделия 4 цилиндрической формы с использованием заявляемого устройства для сборки под сварку осуществляется следующим образом:
Г-образные пластины 1 внутренними поверхностями опорных полок 2 устанавливаются на наружную цилиндрическую поверхность изделия 4. При этом радиусный выступ 6, выполненный на торце радиусной пластины 5 одного базирующего элемента, входит в радиусный паз, выполненный на торцевой поверхности изделия 4 цилиндрической формы. Одновременно плоская пластина 7 другого базирующего элемента устанавливается на наружной цилиндрической поверхности изделия 4 и фиксируется на ней посредством пальца 8, устанавливаемого в предварительно выполненное в изделии 4 технологическое отверстие (не показано).
Затем осуществляют операцию предварительной установки детали 12 типа штуцер в средстве позиционирования при помощи фиксатора 11. При этом деталь 12 устанавливается под средней частью П-образной скобы 9 средства позиционирования в произвольном месте и предварительно закрепляется при помощи проходящего через сквозной паз 10 фиксатора 11 детали, выполненного в виде винта.
После этого средство позиционирования детали вместе с предварительно установленной в нем деталью 12 типа штуцер устанавливается на направляющие полки 3 Г-образных пластин 1 устройства для сборки под сварку в произвольном месте без фиксации и с возможностью свободного перемещения по ним.
После указанных выше предварительных операций производят окончательную установку и фиксацию средства позиционирования и детали 12 типа штуцер в устройстве для сборки под сварку с учетом требуемых конструкторской документацией размеров на расположение детали на поверхности изделия 4 как вдоль оси изделия, так и в поперечной его плоскости.
Установка детали 12 в устройстве для сборки под сварку с учетом требуемых конструкторской документацией размеров на расположение детали на поверхности изделия 4 может осуществляться несколькими способами. Например, при помощи размерных шкал 13, 14, нанесенных на наружных поверхностях опорных полок 2 Г-образных пластин 1 и на наружной поверхности средней части П-образной скобы 9 средства позиционирования деталей типа штуцер. Данный способ является более быстрым и точным. Этот способ установки детали может использоваться как в серийном производстве, так и при изготовлении штучных изделий. Второй способ установки детали 12 типа штуцер в устройстве для сборки под сварку согласно требуемым конструкторской документацией размерам на расположение детали на поверхности изделия 4 осуществляется путем установки устройства для сборки под сварку на предварительно уже размеченную наружную поверхность изделия 4 цилиндрической формы. После чего за счет перемещений, как самого средства позиционирования детали, так и фиксатора 11 с закрепленной в нем деталью 12 типа штуцер производят совмещение детали 12 с заранее размеченным местом ее установки на поверхности изделия 4. Данный способ рационально использовать только при серийном производстве и он является долгим по времени и менее точным.
Установка необходимого продольного (вдоль оси изделия) размера места установки привариваемой детали 12 типа штуцер на наружной цилиндрической поверхности изделия 4 осуществляется путем перемещения средства позиционирования детали с предварительно закрепленной в нем при помощи фиксатора 11 деталью 12 типа штуцер по направляющим полкам 3 Г-образных пластин 1 вдоль оси изделия 4. После этого средство позиционирования детали фиксируется на направляющих полках 3 болтами. За счет возможности перемещения фиксатора 11 детали 12 типа штуцер вдоль сквозного паза 10 П-образной скобы 9 устанавливается необходимый поперечный (в поперечной плоскости изделия 4) размер места установки привариваемой детали 12 на наружной цилиндрической поверхности изделия 4. После установки необходимого положения детали 12 в поперечной плоскости изделия 4 происходит окончательное закрепление фиксатора 11 с установленной в нем деталью. За счет радиального перемещения фиксатора 11 детали 12 типа штуцер в сквозному пазу 10 происходит изменение зазора между наружной цилиндрической поверхностью изделия 4 и контактирующей с ней торцевой поверхностью детали типа штуцер 12, что необходимо для осуществления перемещения детали 12 типа штуцер над поверхностью изделия 4 в процессе переналадки устройства и для осуществления контакта между привариваемыми деталью 12 и изделием 4 при проведении операции сварки.
После установки Г-образных пластин 1 устройства для сборки под сварку на наружной поверхности цилиндрического изделия 4, базирования устройства по торцевой поверхности изделия 4 и выполненному в теле изделия 4 технологическому отверстию посредством соответствующих базирующих элементов, окончательной установки и закрепления детали 12 в устройстве в соответствии с заданными размерами производят соединение детали 12 с изделием 4 методом контактной точечной сварки.
За счет перемещения средства позиционирования детали с закрепленной в нем деталью 12 типа штуцер по направляющим поверхностям 3 Г-образных пластин 1 и возможности перемещения фиксатора 11 вместе с деталью 12 типа штуцер вдоль сквозного паза 10 средства позиционирования возможна быстрая переналадка устройства при изменении места установки детали и точная установка привариваемой детали типа штуцер в любом месте на наружной поверхности изделия цилиндрической формы.