Сварка и сборка рам

Основными типами высоконагруженных силовых конструкций являются рамы и фермы. В отличие от рам в элементах последних при нагружении отсутствуют изгибающие моменты. В этом и заключается основное отличие ферм от рам.

Рамы применяются в различных областях, но в основном – в машиностроительной сфере. Рама являются несущей конструкцией вагонов, грузовых автомобилей, автобусов, прицепов и др. Поскольку все транспортные средства в процессе эксплуатации испытывают динамическую нагрузку, следовательно, несущая конструкция должна обладать высокой усталостной прочностью, что достигается только при выполнении высококачественного сварного соединения.
Не всем автолюбителям по карману приобрести качественный прицеп для перевозки различных объектов. Даже, если это возможно, то при наличии должного мастерства и оборудования целесообразнее всего изготовить его самому. Для этого потребуется посетить ближайший строительный рынок с целью покупки необходимого количества металлопроката. Рассмотрим технологический процесс производства рамы автомобильного прицепа:

1. Механическая резка металлопроката на стержни необходимой длины;
2. Зачистка острых кромок стержней шлифовкой;
3. Сборка согласно сборочному чертежу и последующая сварка всех элементов рамы;
4. Технический контроль полученной конструкции;
5. В случае необходимости нанести лакокрасочное покрытие с предварительной пескоструйной или дробеструйной обработкой для повышения долговечности наносимого покрытия.

Наиболее ответственная операция данного технологического процесса – сборка элементов конструкции. Для повышения точности сборки рекомендуется применять универсально-сборные приспособления. В современном исполнении последние представляют собой комплект быстро устанавливаемой/демонтируемой оснастки в совокупности с перфорированным сборочно-сварочным столом, отверстия которого служат установочными пазами для оснастки. Продемонстрируем применение системы УСП для сборки рамы прицепа из швеллеров:

1. Основываясь на габаритных размерах желаемого изделия подобрать соответствующую модель сварочного стола. В случае отсутствия в ассортименте стола требуемого размера расположить в соответствующей последовательности малые столы и стянуть их стяжным болтом, тем самым можно получить любую конфигурацию стола.
2. На сборочно-сварочный стол согласно сборочному чертежу поместить элементы рамы, выдержав размеры и допуски формы;
3. Зафиксировать элементы рамы от перемещения по вертикальной оси с помощью струбцин с резьбовым валом (арт. 28-85022-000), в плоскости стола с использованием универсальных упоров, струбцин, а также упорно-крепежных двусторонних угольников;
4. Проконтролировать правильность сборки;
5. Провести сварку;
6. Ослабить зажимные и прижимные элементы оснастки, извлечь готовое изделие.

Спецификация комплекта универсальных сварочных приспособлений для сборки рам

Наименование

Артикул

Кол-во

3D стол стальной сварочный H-тип (повышенной прочности) на 4 стандартных опорах, размеры: 2400 x 1200 x 850±30

Ремонт рамы грузовика своими руками. Особенности сварки

Силовой каркас большегруза несет на себе практически всю конструкцию автомобиля. На него крепятся детали кузова, мотора, коробки передач, приводов и других элементов. При интенсивной эксплуатации автомобиля его рама может сломаться во время движения. Избежать этого помогает регулярный осмотр каркаса и своевременный ремонт грузовых рам.

Этот элемент должен соответствовать серьезным требованиям. Перекос полок не может превышать 0,2 см на каждый метр длины (или 0,7 см — на всю длину). Перпендикулярное положение поперечин и лонжеронов не должно изменяться более, чем на 0,2 см. А сама рама должна сохранять целостность.

Повреждения каркаса встречаются часто и бывают разнообразными — трещины, складки, деформация. Большинство из них можно отремонтировать. Лишь поведенную после тяжелых аварий раму приводить в чувства бессмысленно.

Мы рассмотрим технологии и этапы ремонта рамы. При их соблюдении конструкция и дальше сможет выдерживать огромные нагрузки на кручение.

Диагностика рамы

Перед ремонтом необходима диагностика состояния рамы. Проверить на наличие трещин можно с помощью видеоэндоскопа. За неимением профессионального инструмента Вы можете воспользоваться эндоскопом USB, который сопряжается с ноутбуком, планшетом.

Проверить раму грузовика на искривление можно диагональными замерами между контрольными точками. Так Вы выясните, в какую сторону повело раму. Определить прямолинейность несущей системы на длинномерах можно разными методами. Суть каждого — определить прямую, как исходную координату, и сравнить с ней раму.

• Лазер. Точный метод, при котором на один конец рамы Вы настраиваете лазер (на расстоянии 5 см от края) и направляете луч на противоположный конец конструкции (также на 5 см от края). Часть плоского материала, например, картона, удерживаете вдоль рамы в нескольких точках. Фиксируйте и сравнивайте все замеры — совпадают ли они на всех точках. Несовпадение данных говорит об искривлении рамы. Аналогичным образом проверьте высоту — при отклонении замеров вверх или вниз можно говорить об изгибе рамы.
• Шнур. Этот способ — точное повторение описанных выше манипуляций с лазером. Только роль луча выполняет шнур.
• Отвес и шнур. Замеры отвесом удобно делать, когда вдоль рамы много препятствий. Отвесом Вы намечаете точки на полу, а шнуром эти точки соединяете. На нижней части балок определите симметричные точки, от внешней стороны которых опустите отвес. На полу сделайте пометки мелом. Соедините точки, а потом проведите анализ — если все диагонали пересекают центральную линию, значит она ровная. Максимально допустимое отклонение — 0,6 см.

Правка рамы

При ДТП рама берет на себя большую часть энергии. Поэтому она может сместиться в плоскости, искривиться, скрутиться. Обычно одновременно бывают разные типы деформации.

Выправить геометрию рамы можно, если повреждение не очень серьезное. При существенных дефектах приходится вырезать и заменять на новый проблемный участок металла. При этом требуется сохранить расстояние между контрольными точками. (О сварочных работах — немного ниже).

Как только Вы определили степень и направление смещения деталей рамы, закрепите ее на стапеле и воспользуйтесь гидравлическим оборудованием для восстановления геометрии.

Основное правило при вытягивании рамы — действовать в обратном порядке и в направлении, противоположном удару. Вытягивайте постепенно, контролируя расстояние между обозначенными точками. Металл при ослаблении вытягивающего усилия слегка возвращается обратно, поэтому стоит незначительно перетянуть раму от необходимых параметров.

Что делать, если треснула рама

При ремонте грузовых рам часто приходится ликвидировать трещины. Представьте, что Вы сгибаете и разгибаете какой-то материал. Рано или поздно он достигает предела своей эластичности и трескается. То же самое происходит с рамой грузового автомобиля, когда он подвергается циклическим загрузкам и разгрузкам. Металл испытывает усталость и дает трещины. Небольшие повреждения завариваются без дополнительного усиления, серьезные — с накладками.

Но прежде чем приступать к сварочным работам, поврежденный участок нужно подготовить.

Этапы при сварочных работах

Подготовка к сварке

Перед ремонтом обеспечьте свободный доступ к поврежденному участку силового каркаса. Если надо, демонтируйте детали, которые стоят на пути. Чтобы минимизировать нагрузку на грузовую раму во время ремонта, стоит также снять все навесное оборудование.

При расхождении трещин сведите их домкратом, замеряя контрольные точки по диагонали. Расхождение не должно быть более 0,5 см. В противном случае потребуется править раму на стапеле.

Основная подготовка к сварке состоит из шагов:

• Просверлить отверстие на конце ( примерно 1-1,5 см от конца) трещины сверлом 5-6 мм на глубину примерно 0,3 см. Оно необходимо для того, чтобы трещина не пошла дальше по металлу.
• Разделать кромки примерно под прямым углом на ⅔ толщины детали. Для разделки подойдет болгарка либо плазменный резак.

Как правильно резать раму

Не делайте швов перпендикулярно лонжерону. Иначе после сварки не создадутся зоны с концентрацией напряжения. Это может повлечь за собой новые трещины.

Делать срезы можно под углом 30, 45 градусов, в виде буквы Z. Большая площадь сварки поможет распределить нагрузку на большую поверхность. Так отремонтированная рама прослужит дольше.

Чтобы разметить места реза, удобно использовать малярную ленту — по ней легко чертить.

Процесс сварки

Принципиальный момент — за сварочные работы имеет смысл браться только если есть возможность проварить корень.

Сварочные работы выполняются полуавтоматом. На протяжении всего процесса необходимо контролировать, чтобы металл на месте сварки не перегревался. Останавливайтесь, чтобы он успевал остыть.

Сварочные швы должны быть не более 0,5 см.

Первый проход — проваривание корня. В качестве электродов используется проволока Св09 диаметром 1,2 мм. Ток — 100А. Корню нужно уделить особое внимание — он должен быть проварен строго по всей длине.

Второй, третий проходы. Проволока используется с той же маркировкой. Валики минимальной толщины должны перекрывать друг друга. Ток увеличивается до 110 А.

Четвертый проход. Показатель тока — 120 А.

Обработка шва после сварки

Шов после ремонта рамы грузовых автомобилей необходимо обработать, чтобы сохранить металл в условиях агрессивного воздействия окружающей среды.

• Зачистить шов заподлицо с основной поверхностью. Это позволит не только повысить эстетику каркаса, но и оценить качество сварки.
• Покрасить участок. Предварительно его обезжирить и прогрунтовать

Особенности сварки рамы из высокопрочной стали

Повышенная прочность стали на рамах современных грузовиков достигается путем тепловой закалки. Перед сварочными работами такие силовые каркасы необходимо нагреть — на 10 см в каждую сторону ремонта до температуры 100 градусов. Это снизит чувствительность рамы к растрескиванию. В противном случае при ремонте одних трещин, Вы получите новые.

Во время варки нужно избавиться от сквозняков и не выполнять работы при низких температурах.

Усиление рамы

Если лонжерон порвало не до конца, но трещина имеет внушительные размеры, то исправить ситуацию помогут усилительные накладки или профильный усилитель (внутренний или наружный).

Выбор материала и способа усиления зависит от самой рамы — они должны быть выполнены из одного металла и иметь одинаковую толщину. Длина накладки должна быть в 2 раза больше высоты рамы.

Чаще всего используются усилительные накладки, которые привариваются на зачищенный шов.

Накладки можно фиксировать заклепками или приваривать. В зависимости от расположения и типа трещин, накладка может быть треугольная, в форме ромба (для продольных повреждений) либо прямоугольная. Следите за плавностью переходов с основного на дополнительный металл.

Стоимость ремонта

Стоимость ремонта грузовой рамы зависит от различных факторов — места и размеров повреждения, его доступность. Так, необходимость демонтировать кузов требует дополнительного времени и усилий, а потому и повышает стоимость работ.

Влияют на итоговую цифру и накладки либо их отсутствие.

В любом случае. ремонт рамы грузового автомобиля требует щепетильности и наличия опыта сварочных работ. Слишком большая нагрузка и ответственность ложится на усилительный каркас большегрузов.

Как сварить раму автомобиля

В любом автомобиле, кузов – является важной неотъемлемой составляющей, которая защищает все внутренние узлы. Грузовой автомобиль, как и любой другой, требует постоянного обслуживания, а в случае поломки – ремонта. Очень часто в грузовике приходится варить раму. Именно об этом процессе пойдет речь в данной статье.

О сварке кузова автомобиля можно прочесть тут.

Общие сведения

Рамой в автомобиле называется силовой каркас, выступающий основанием для крепления всех кузовных деталей, двигателя, коробки, приводов и т.д. Прибегать к такой технологии как сварка рамы, обычно следует при незначительных деформациях этой детали. Например, если образовались трещины, сколы, складки, то в данном случае, варить раму будет целесообразно. Однако, следует точно соблюдать технологию сварки, ведь от этого будет зависеть не только качество рамы, но и в будущем безопасность пользования автомобилем.

Выполнение ремонта и процесс сварки рамы грузовика

Очень часто, грузовые автомобили, например камаз, занимающиеся перевозкой больших грузов, могут выйти из строя прямо на трассе. Чтобы не допустить возникновения такой неприятной ситуации, следует постоянно контролировать в каком состоянии находится рама и производить своевременный ремонт этой детали.

Для того, чтобы в процессе сварки рамы грузового автомобиля, соединение получился прочным и надежным, нужно соблюдать ряд правил и требований.

• Первое, что стоит отметить, так это необходимость следить за тем, чтобы на том участке, где образуется шов, металл не перегрелся. Варить шов надо маленькими отрезками, длина которых не превышает показатель в 5 мм.

Обязательно выжидайте некоторое время, пока место сварки не остынет

• Далее нужно обработать кромки. Осуществляется это посредством плазменного резака либо болгарки, т.к. это наиболее подходящий вариант для резки металла.
• Осуществляя сварку рамы, следите за тем, чтобы переходы с дополнительного металла на основной были как можно более ровными. Следите за тем, чтобы не образовывались подрезы, т.к. именно этот дефект приведет к потрескиванию рамы. Помимо этого, корень должен провариваться по всей длине, иначе весь процесс будет бессмысленным.

• Учитывая тот факт, что со многими грузовыми автомобилями, которые не очень большие по размеру, работать достаточно сложно и рама очень часто склонна поломке, вне зависимости от качества выполненного шва, то здесь, есть только один выход – нужно усилить место поломки. Для этого подойдет швеллер и болтовое соединение.

Как сварить раму автомобиля своими руками

Прежде чем приступать непосредственно к процессу сварки, следует хорошо подготовить деталь. Важно верно определить повреждения, для этого надо снять все кузовные элементы и осмотреть пораженный участок. Место, где заканчивается трещина, надо засверлить. Это поможет предотвратить развитие повреждения.

Совет! Используйте сверла с диаметром 5 мм.

Подобные сварочные работы выполняются полуавтоматом.

Подробнее о процессе сварки. Как уже отмечалось, процесс сварки осуществляется в несколько проходов.

При первом проходе горелки – проваривается корень. Проварка осуществляется электродами, в качестве которых выступает проволока с толщиной в 1,2 мм с индексом Св08. Сварочные работы выполняются под воздействием тока в 100 А. На втором и третьем проходе, показатель тока должен быть 110 А с той же сварочной проволокой, при этом валики должны быть как можно тоньше и перекрывать собой друг друга. На четвертом проходе, ток увеличивается до 120 А.

Важно, чтобы варка проводилась без прерывания дуги. Только так вы сможете получить максимально ровный и качественный шов.

Обработка шва после сварки

Все швы после окончания сварочных работ нужно правильно обработать. Металл нужно защитить от негативного воздействия окружающей среды. Участок соединения надо отмыть, затем обработать пескоструйкой, обезжирить, прогрунтовать и покрасить.

В завершении стоит отметить, что сварка рамы грузовика – процесс, требующий концентрации и внимательности. Для того, чтобы шов получился максимально прочным и качественным, сварщик должен иметь некоторый опыт работы. Поскольку рама – это важная деталь, от которой зависит безопасность управления автомобилем. Не забывайте о безопасности и выполняя сварку, обязательно наденьте специальную защитную одежду. Если соблюдать все правила и требования, то в итоге вы получите максимально качественное соединение.