Dispositivi di assemblaggio: Principi e tipi di serraggio

I. Principio di serraggio dell'attrezzatura

Il serraggio durante l'assemblaggio è solitamente ottenuto mediante dispositivi di assemblaggio. Per attrezzatura di assemblaggio si intende l'apparecchiatura di processo utilizzata nell'assemblaggio per applicare una forza esterna ai pezzi e garantirne un posizionamento affidabile. Comprende attrezzature semplici e portatili per uso generale e attrezzature speciali su telai di assemblaggio.

Esistono quattro metodi di fissaggio dei componenti con i dispositivi di assemblaggio: serraggio, pressione, trazione e spinta (o espansione), come mostrato nella Figura 5-34.

a) Serraggio
b) Premendo
c) Tirare
d) Spinta

II. Tipi di apparecchi

I dispositivi di assemblaggio possono essere suddivisi in manuali e non manuali in base alla fonte della forza di serraggio. I dispositivi manuali comprendono dispositivi a vite, a barra, a leva, eccentrici, ecc.; i dispositivi non manuali comprendono dispositivi pneumatici, idraulici, magnetici, ecc. Questa sezione introduce principalmente i dispositivi manuali comunemente utilizzati.

1. Morsetto a spirale

Un morsetto a spirale sfrutta il movimento relativo tra una vite e un dado per trasferire la forza esterna e fissare le parti, con funzioni multiple come il serraggio, la pressione, la trazione, la spinta e il supporto.

2. Morsetto a spirale a forma di arco (comunemente noto come Calan)

Un morsetto a spirale a forma di arco utilizza una vite per l'azione di serraggio. Quando si sceglie o si progetta un morsetto a spirale a forma di arco, le sue dimensioni di lavoro H, B devono essere adattate alle dimensioni delle parti bloccate, come mostrato nella Figura 5-35, e deve avere una resistenza e una rigidità sufficienti. Su questa base, anche il peso del morsetto ad arco deve essere ridotto al minimo per facilitarne l'uso. I morsetti a spirale a forma di arco comunemente utilizzati includono le strutture mostrate nella Figura 5-36, con quelli più piccoli che in genere utilizzano le strutture mostrate nelle Figure 5-36a e 5-36b, mentre i morsetti a spirale a forma di arco più grandi spesso utilizzano le strutture mostrate nelle Figure 5-36c e 5-36d.

3. Tenditore a spirale

Un tenditore a spirale utilizza una vite per l'azione di serraggio e la sua struttura può variare. Come mostrato nella Figura 5-37a, un semplice tenditore a spirale si stringe ruotando il dado. I tenditori illustrati nelle Figure 5-37b e 5-37c hanno due viti indipendenti con direzioni di filettatura opposte e i dadi sono collegati con acciaio piatto spesso o acciaio rotondo. Ruotando il dado si regola la distanza tra le viti, ottenendo un effetto di serraggio. Se l'estremità della vite con una piastra rettangolare viene saldata al pezzo, può servire anche per il posizionamento e il supporto. La Figura 5-37d mostra un tenditore a doppia testa, in cui ruotando il bullone si regola la distanza tra i due ganci per serrare le parti.

4. Compressore a spirale

Come illustrato nella Figura 5-38, i compressori a spirale sono solitamente saldati temporaneamente al pezzo in lavorazione mediante staffe e poi utilizzano viti per comprimere. La Figura 5-38a mostra l'uso di un compressore a spirale con staffa a forma di "┌" per livellare la giunzione della piastra durante la giunzione di testa. La Figura 5-38b mostra l'uso di un compressore a spirale con staffa a forma di "Π" per comprimere i pezzi.

a) Utilizzando un compressore a spirale con staffa a forma di "┌" per livellare la giunzione della piastra
b) Utilizzo di un compressore a spirale con staffa a forma di "Π" per comprimere le parti

5. Sostenitore a spirale

I supporti a spirale sono utilizzati per il sollevamento o la divaricazione, non solo nell'assemblaggio ma anche nelle operazioni di correzione. La Figura 5-39a mostra il tipo più semplice di martinetto a spirale, costituito da una vite, un dado e un tubo rotondo. La testa di questo tipo di martinetto a spirale è appuntita, il che non favorisce la protezione della superficie dei pezzi ed è adatto solo per sostenere superfici in cui non è richiesta una grande precisione, come piastre spesse o forme di acciaio più grandi. La Figura 5-39b mostra un cuscinetto aggiunto alla testa della vite, che non danneggia il pezzo e non è soggetto a scivolare durante il sollevamento o il supporto. La Figura 5-39c mostra un supporto a spirale, con filettatura destra e sinistra su entrambe le estremità della vite, che velocizza le operazioni di sollevamento e supporto.

6. Morsetto a cuneo

I morsetti a cuneo utilizzano la superficie inclinata del cuneo per trasformare la forza esterna in forza di serraggio, raggiungendo così lo scopo di bloccare le parti. La Figura 5-40 mostra due forme di base di bloccaggio con cunei; la Figura 5-40a mostra un'azione diretta sul pezzo, che non solo richiede che la superficie del pezzo bloccato sia relativamente liscia e piatta, ma anche che il cuneo sia incline a graffiare la superficie del pezzo; la Figura 5-40b mostra il cuneo che trasmette la forza al pezzo attraverso un elemento intermedio, migliorando la situazione di contatto tra il cuneo e la superficie del pezzo.

Per garantire che il morsetto a cuneo possa autobloccarsi durante l'uso, l'angolo del cuneo α deve essere inferiore all'angolo di attrito, generalmente 10°~15°. Se è necessario migliorare l'effetto del morsetto a cuneo, è possibile aggiungere uno spessore adeguato di spessori sotto il cuneo.

La Figura 5-41 mostra diversi usi del morsetto a cuneo. La Figura 5-41a mostra l'uso di una piastra di bloccaggio con bocca a cuneo per bloccare direttamente il profilo di acciaio e il materiale della piastra. La Figura 5-41b mostra l'uso di una piastra di bloccaggio a forma di "∏" combinata con un cuneo per il bloccaggio di parti. La Figura 5-41c mostra un morsetto a cuneo con una piastra incorporata, dove la forma della sezione trasversale del cuneo può essere rettangolare o circolare.

Questo morsetto viene utilizzato principalmente per l'allineamento dei materiali delle piastre, poiché utilizza una piastra a cuneo, quindi può essere utilizzato solo quando c'è uno spazio nella giunzione dei materiali delle piastre. Anche il morsetto a cuneo in acciaio angolare illustrato nella Figura 5-41d è comunemente utilizzato per l'assemblaggio.

7. Morsetti a leva

I morsetti a leva sfruttano l'effetto di moltiplicazione della forza delle leve per trattenere o premere le parti. Essendo semplici da realizzare, comodi da usare e molto versatili, sono ampiamente utilizzati nell'assemblaggio, come illustrato nella Figura 5-42. La Figura 5-43 mostra diversi morsetti a leva semplici comunemente utilizzati nell'assemblaggio. Inoltre, anche le barre di trazione sono spesso utilizzate come morsetti a leva.

8. Morsetti eccentrici

I morsetti eccentrici utilizzano per il serraggio una parte eccentrica il cui centro di rotazione non coincide con il centro geometrico. I morsetti eccentrici utilizzati in produzione si dividono in ruote eccentriche circolari e ruote eccentriche curve in base alla forma della superficie di lavoro. Le prime sono più facili da produrre e più utilizzate. I morsetti eccentrici richiedono generalmente una capacità di autobloccaggio.

La Figura 5-44 mostra un dispositivo a ruota circolare eccentrica, in cui la ruota circolare eccentrica con un foro eccentrico è montata su un albero fisso e può ruotare intorno all'albero. La distanza e tra il centro della ruota eccentrica circolare e l'asse è chiamata eccentricità e la ruota eccentrica circolare è dotata di una maniglia per il funzionamento. Quando la ruota eccentrica ruota attorno all'albero, la barra trasversale ruota attorno al perno, bloccando così il pezzo da lavorare. La Figura 5-44a mostra una molla come perno, mentre la Figura 5-44b mostra un albero a perno fisso come perno.

Il vantaggio dell'attrezzatura eccentrica è la sua azione rapida, ma lo svantaggio è che la forza di serraggio è ridotta e può essere utilizzata solo in situazioni con vibrazioni assenti o ridotte.