О подготовке(сборке) деталей к сварке

[nickkk]

Проектирую одно изделие из алюминия. Что-то вроде карусели (в корпусе мотор, наверху вращающаяся платформа).

Как видно, корпус состоит из 4х деталей: основание, верхушка и 2 боковины. 

 

 

 

Детали необходимо сварить. В итоге корпус должен получиться максимально ровным, без каких-либо перекосов и прочего(погрешность то всегда будет, но суть в том, чтобы снизить её настолько, насколько возможно).

Вот собственно и появился вопрос, как сделать так, чтобы всё действительно было ровно. Если я просто отдам эти 4 детали специалисту, есть большие сомнения, что всё получится в идеальном виде (специалисты разные бывают, сами понимаете).

Может быть принято проводить какие-то предварительные операции для достижения максимальной точности? Например, изготовить под это дело 4 специальных бруска 10х10х100; вставить их между боковинами и затянуть всё это струбцинами, параллельно сверяясь с угломером и передать это в таком виде мастеру. Сделать провары внутри корпуса(снаружи, думаю, делать нет нужды). Затем, после сварки, выбить эти бруски и доварить те пропущенные сантиметры.

 

 

Делают ли вообще так? Может как-то по-другому делают? Мне бы хотелось понять, как в профессиональной среде принято варить(или предварительно готовить) такие вещи? Подскажите, пожалуйста, начинающему заказчику

Edited July 18, 2017 by nickkk

[МассаТом]

Простите что боком, но суть не меняется.

[nickkk]

Спасибо. Вижу, там говорится про последовательность сваривания и прихваты, правда без особой конкретики по прихватам. Вы не могли бы подсказать, то, что изображено у меня это правильное решение или решение должно быть другим?

Edited July 18, 2017 by nickkk

[МассаТом]

@nickkk,  

[selco]

@nickkk,

Вот вопросик к вам. В первом сообщении фото вашей затеи с размерами и я так понимаю размеры в ММ указаны и если это так то можно смело варить что там при таких толщинах и размерах покорежит.  Или все таки размеры в других единицах ну например в СМ , и тогда должно стоять обозначения этому , я пока принимаю размеры по умолчанию в ММ кои можно не указывать.

Edited July 18, 2017 by selco

[nickkk]

@МассаТом, большое спасибо, прочёл, но всё же это литература, наверное, для людей хоть что-то знающих о сварке, но я всё же перечитаю несколько раз, попробую понять. Хотя тут опять же акцент на проблеме деформаций, а меня интересовало просто изначальная првильная фиксация деталей.

ОФФТОП: как же всё непросто то с этими деформациями. Как же такого специалиста в своих краях искать, кто всё это знает и умеет работать тонко...

 

 

@selco, размеры в мм. Дело не в деформациях, о них я, честно говоря, и не задумывался даже (ну разве что,близко к швам предполагается предварительно разместить мелкие резьбовые отверстия(вот как бы их там не расплавило)).

Так вот. Суть в том, чтобы оно в принципе ровно было. Если какая-то деталь съедет на 1 мм или перекосится на 1 градус - это абсолютно недопустимо, потому как вращающайся объект довольно таки большой(да ещё со светом/проекцией света) и малейшая погрешность внизу сделает большой перекос наверху.

Суть в том, что если я дам человеку просто 4 этих детали, то я сомневаюсь что я получу от него изделие с рёбрами 90+-0.1 градусов. Вот меня и интересует, как бы сделать так, чтобы я в итоге получил вот это максимально ровное изделие. Я вот пришёл к этим временным вставочкам и струбцинам - делают ли так вообще?

Edited July 18, 2017 by nickkk

[selco]

 

 

Суть в том, что если я дам человеку просто 4 этих детали, то я сомневаюсь что я получу от него изделие с рёбрами 90+-0.1 градусов.

Надо туды отдать у кого есть хороший сварочный стол , желательно 3D и все проблемы отпадут. Ели вы в большом городе то думаю найдете без труда.

А брус и все остальное точности 01 градус не дадут.

https://www.youtube.com/watch?v=p05ZQHgEjxc

[МассаТом]

@nickkk, варите как задумали, с учетом прихваток вразбежку в диагональ. НАЧИНАТЬ прихватки строго изнутри конструкции (если я правильно понял). Тогда внутрь стенки не утянет из-за брусков (красных на вашем четреже), а утяжку (которая в любом случае будет) компенсируете внешним швом (снаружи конструкции)

[nickkk]

@selco, спасибо. Но из ролика, я понял, что они особенно удобны когда вот именно такие размашистые конструкции. А у меня же по сути маленькая коробочка, которая на этом же столе просто обожмётся несколькими зажимами. Просто в плане брусков - их то я могу выфрезеровать абсолютно любой формы и конфигурации специально для этой задачи так, что всё будет предельно точно стянуто и зафиксировано.

 

а утяжку (которая в любом случае будет) компенсируете внешним швом 

 

@МассаТом, поясните чуть-чуть, пожалуйста, этот момент. Вы имеете в виду, что при сварке изнутри, боковины затем будут, так сказать, тянуться друг к другу? И чтобы облегчить это напряжение, необходимо обязательно сделать по шву и с внешних сторон? Как то так? (просто переспрашиваю, потому как изначально думал ограничиться только сваркой внутри, чтобы не заморачиваться с последующей обработкой швов, шлифовкой (внешняя сторона должна выглядеть более менее аккуратно), но раз надо, то будем делать, как надо)

Edited July 18, 2017 by nickkk

[МассаТом]

@nickkk,в страница которые я вам привел есть даже примерные нормы эти тепловых деформаций и остаточных напряжений, так же советую предварительный равномерный нагрев всей конструкции, так вы снизите эти самые натяжений и остаточные напряжения в структуре. (не путать с отпуском) Да, вы все правильно поняли. Зафиксировав парой струбцина-брусок, вы зададите начальную геометрию конструкции, поставив прихватки изнутри, вы создадите некую силу, которая будет тянуть стенки вовнутрь, но создав подобную прихватку снаружи, вы компенсируете. Варить сплошняком там по сути и не надо.

[Георгий 11]

@nickkk,пластны без разделки кромок под сварку будут?Скорее всего нужна разделка для полного провара.С таким креплением как у вас на эскизе диагонали могут уйти,я бы два угла сначала сварил из двух деталей,жестко зажав и предварительно выставив по угольнику,а уже после этого остальные два угла сварил.А так Валера прав,нужен хороший стол с приспособами,если варить деталь целиком.

[svarnoi69]

тема перенесена в соотв. раздел

PS.

 

@МассаТом, 

пример,- почему правилами форума   НЕ рекомендуется пользоваться сторонними сервисами .

 

 

[МассаТом]

@svarnoi69, я свои фото вижу и некоторые форумчане так же видят. Как мне загрузить сюда фото без сторонних сервисов (в моем случае гугл+) не пойму. 

[Георгий 11]

@МассаТом,я тоже не вижу ваших фото.

[Anton VL]

@svarnoi69, там не в сторонних сервисах проблема. просто движок форума с некоторыми браузерами не дружит.

если с хрома андроидного, к примеру, на форум загрузить картинку - отображается именно в таком виде.

[МассаТом]

@Георгий 11, Селко и топик стартер видят. И я вижу. 

[Dmitry1962]

А, может быть, мехобработку производить уже на собранной конструкции, если такие высокие требования к точности?

[SergDemin]

Надо туды отдать у кого есть хороший сварочный стол , желательно 3D и все проблемы отпадут. Ели вы в большом городе то думаю найдете без труда. А брус и все остальное точности 01 градус не дадут.

И то, большой вопрос. Я так, грубо, в уме прикинул, он хочет на метр длины иметь меньше 1,7 мм деформации.  На указанную длину - меньше 0,5 мм.   И как бы жёстко её не крепили, напряжения останутся и после освобождения она уйдёт. По моему, требования завышенные.  Или требования с потолка, или технология изготовления другая нужна, а никак не сварка.

 Или сварить, как получится, а потом сваркой рихтовать.  По капельке добавляя швы с той стороны, куда потянуть надо.

А, по уму, сначала сварка, потом мехобработка тех мест, где точность нужна. Деталь маленькая, и на фрезерный и на координатный поместится.

@nickkk, я надеюсь, рамеры в миллиметрах?  Вы не сварочные допуски в конструкцию закладываете,  тут не всякий фрезерный станок такую точность обеспечит.  Нужен новый, не раздолбаный.

 

 

 

Как то давно делал корпус газового клапана  из нержи. Сначала выточили, потом варил. Потом друг Петрович выручал. Метчик сделал из ХВГ, там М42Х1,5, готовый не нашли. Прогнали резьбу, на фрезерном заторцевал. Больше я таких глупостей не делал. Сначала сварка, потом мехобработка. А не наоборот.

 

 

Edited July 19, 2017 by SergDemin

[copich]

@nickkk, мое личное мнение:

- нет данных по шву. (нужен провар не нужен, а еще сплошной или на прихватках)

- нет данных по прочности конструкции. (вижу, что из десятки, но почему?)

 

Учитывая ваши ответы, получается, что если варить не с проваром или с обоих сторон, то даже небольшая поводка не сильно скажется на результате готового изделия. 

Если у вас погрешность не допускается, то изготовление изделия обычно делается на черную, а потом делается обработка тех мест где важна точность.

@SergDemin, все то же самое и написал.

 

Поэтому максимально точно собрать и сделать прихватки. Прихватки делать максимальное количество. А потом сварить все то что необходимо и как необходимо.

Чем мощнее аппарат. тем быстрее он сварит (при определенных навыках у сварщика), тем меньше будет коробления и поводок.

А далее к токарщику\ фрезеровщику. На чертеже у вас должна быть базовая плоскость или базовые точки, относительно которых и делать дальнейшую обработку. Т.е. те точки относительно которых позиционировать деталь и обрабатывать необходимо точную поверхность.

Так делают ВСЕ!!!

От сварки вы можете получить в любом случае поводки. Ведь сварка не сразу с двух сторон. А последовательно, т.к. изделие единичное и не на роботе двумя горелками одновременно.   

 

А бруски и струбцины в любом случае нужны будут и нужно варить на хорошем столе с хорошо зафиксированной деталью. 

Edited July 19, 2017 by copich

[Gopher]

Да вы, похоже, торопитесь и спешите. Тут или очень жесткий кондуктор нужен, с надежной и точной фиксацией по всем поверхностям..либо вообще почти никакого-но,например-самоустанавливающийся подшипниковый узел вместо расточки-и -при  нужде-система корректировки положения вала относительно корпуса. Либо мехобработка в сборе.

Т.е изделие должно быть, на выбор :максимально жестким и точным монолитом. Или ушатайкой-с возможностью подстройки взаимного положения деталей

[nickkk]

Большое спасибо всем за ответы. Вы меня прям спустили на землю, так сказать По незнанию оно всё виделось как-то легче.

 

@SergDemin, размеры в мм

 

@copich, нагрузка такова, что крутить он над собой будет массу(неравномерно распределённую) около 40 кг. Я просчитывал нагрузки/деформации в Solidworks - данная толщина взята с хорошим запасом. Что касается шва, провара - ну по незнанию хотелось бы, наверное, по максимуму, для достижения максимальной прочности

 

 

2 последних уточнения:

если разделывать кромки, то оно должно будет выглядеть как-то так?

 

и ещё одно. если на расстоянии 4 мм от места провара будут находиться резьбовые отверстия диаметром 2-3 мм(в фиолетовом основании), то они повредятся/деформируются при сварке? (да, я уже понял совет по поводу мехобработки после сварки, но всё же хотел бы понять этот момент. я догадываюсь, что в целом оно, наверное, будет зависеть от мощности аппарата/проваров, но хотелось бы просто как-то поверхностно понять - стоит ли вообще надеяться на стойкость этих отверстий после сварки в моём случае)

Edited July 19, 2017 by nickkk

[copich]

@nickkk, расстояние от сварки... тут зависит какой ширины шов будет. При вашей, даже разделке (да, показали правильно) отверстия не должны повредиться, т.к. шов выше и стоит так сказать на подиуме. 

Смотрите:  Если у вас просчет был с запасом, то по сути надо добавить "косынки" , где бурски стоят. Они придадут жесткости конструкции и как раз будут работать как усилитель.

Без косынок конструкция будет иметь места повышенного напряжения. Так же косынки, на лазере изготовлены, будут иметь высокую точность изготовления и следовательно помогут при сборке детали и от дальнейших деформаций.

В общем и в целом я пока не вижу ни чего тут такого страшного, что могло бы повредить конструкции при сварке и на дальнейшую эксплуатацию.

 

И еще одно замечание. Если все рассчитано с большим запасом, то делать не сплошные швы. а так сказать пунктиром по 2-3 см.  Это сильно поможет уйти от общего нагрева детали и следовательно от какого либо перегрева. 

 

А да... Если варить П\А, а отверстия уже будут, то либо закрыть их либо прыснуть спреем от прилипания. Тогда если капли попадут, то не прилипнут и не испортят ни отверстие ни резьбу если она будет. 

Edited July 20, 2017 by copich

[nickkk]

@copich, большое спасибо, буду пытаться кого-то найти в Крыму, от кого услышу подобные мысли. Думаю, если человек будет очень озабочен напряжениями и "микро" поводками в моей конструкции, то, наверное, он всё сделает, как надо

 

Вопрос не по теме форума. Но может кто-то знает. А болтовое соединение в данном случае рассматривать не стоит? Скажем, увеличить толщину боковин до 12 мм, а через основание и крышку вкрутиться в их торцы болтами 5кой (то есть по 3 мм по краям останется), вкрутить их десяток, на каждый сантиметр по штучке. Понятно что болтами можно добиться огромных возможностей, если там подобавлять всяких дополнительных мощных уголков, но здесь места внутри не так уж и много свободного

 

Edited July 20, 2017 by nickkk

[copich]

@nickkk, мысль понятна. Сверлить - на станке. В противном случае вертикала не получить и следовательно дополнительные нагрузки на болты.

Болты можно и 6-ку взять.

Уголки в любом случае желательны, даже если это буду болты. Т.е. уголки хотя бы на те же болты прикрутить. Самое крепкое и уравновешенное соединение - треугольник. Поэтому когда вы замыкаете систему, то треугольник будет самым прочностным и простым. Может, допустим с низу или с верху по уголку в каждом углу. Это уже придаст большую общую прочность конструкции. Это как табурет. Если есть снизу распорки то табурет устойчивее. Если нет, то ножки быстро разбалтываются. Или еще понятнее на скамейке, там без перемычки по диагонали делать не чего.

 

Да, еще насчет болтов. Кромки тогда должны быть от фрезерованы и конечно вертикальное сверление. Да же лазер не даст столько плотного прилегания кромок как фреза.

Хотя какая фреза     

 

А да, если болты то на фиксатор резьбы ставить. Не равномерная нагрузка будет разбалтывать соединение и если одно звено вылетит то за собой потянет и остальные. 

Edited July 20, 2017 by copich

[nickkk]

@copich, детали предполагается изготовить на (полу)профессиональном ЧПУ фрезере, так что 0.1 мм погрешность это в самом худшем случае

 

Спасибо

Edited July 20, 2017 by nickkk