Самодельный зажим. Приспособления для сварки

Непосредственно сама сварка требует иногда гораздо меньше времени и сил, чем подготовка к ней. Основную долю последней составляет сборка сварной конструкции с фиксацией всех элементов в нужном положении. Эта работа требует особого внимания, поскольку от нее зависит качество готового изделия.

Досадно бывает, когда после тщательной выверки и установки элементов в нужное положение, собранная с таким старанием конструкция разваливается от прикосновения электрода, и нужно собирать все сначала. Еще хуже, когда элемент приваривается, но не в том положении, которое требуется - незаметно сдвинулся или деформировался после остывания металла. Использование универсальных и специализированных приспособлений для сварки помогает сберечь время и получить качественное изделие на выходе.

Существует множество различных устройств и механизмов, предназначенных для сварочных работ. В промышленности, где имеют дело с серийным и массовым производством, используется специализированное механизированное и автоматизированное оборудование - транспортные устройства, механизмы для укладки и кантовки изделий, технологические сборочные приспособления и пр. В домашних условиях используются, как правило, ручные сварочные приспособления универсального действия, позволяющие осуществить быструю сборку конструкции, надежно закрепить все элементы в нужном положении и добиться минимальной деформации детали.

Основные виды сборочно-сварочных приспособлений

Установочные приспособления . Установочные приспособления предназначены для установки детали в нужное положение - точно в такое, в котором она будет находиться в готовом изделии. По функциям и конструктивному исполнению они подразделяются на упоры, угольники, призмы, шаблоны.

Упоры служат для фиксации деталей по базовым поверхностям и могут быть постоянными, съемными или откидными (отводными, поворотными). Постоянные упоры, представляющие собой чаще всего обычные пластины или бруски, привариваются или привинчиваются к основанию. Съемные или откидные упоры ставят тогда, когда их постоянное присутствие в детали конструктивно недопустимо.

Угольники служат для установки деталей под определенным (90°, 60°, 30°, 45°) углом друг к другу. Удобны в использовании угольники, грани которых выполнены поворотными и позволяют установить любой необходимый угол межу ними.

Призмы применяются для фиксации в определенном положении цилиндрических изделий. В качестве призмы с успехом может использоваться простейшая конструкция, сваренная из уголков. Шаблоны предназначены для установки элементов сварной конструкции в заданном положении по отношению к другим, ранее установленным деталям.

Закрепляющие приспособления . С помощью закрепляющих сварочных приспособлений детали после установки в нужное положение прочно закрепляют с целью недопущения их случайного сдвига или деформации после охлаждения. К закрепляющим устройствам относятся струбцины, зажимы, прижимы, стяжки, распорки.

Струбцина - универсальный инструмент, используемый практически при любой работе с металлом. Для сварщика она - первое по важности приспособление, обойтись без которого если и можно, то только ценой крайнего неудобства и в ущерб производительности. Струбцины для сварки могут иметь самые разные формы и размеры, быть с постоянным размером зева и регулируемым. Особенно удобны быстрозажимные струбцины, в которых зажим происходит с помощью кулачкового механизма. Вообще, сварщику желательно иметь набор самых разных струбцин, поскольку для сборки одной конструкции их может понадобиться несколько - различных размеров и конфигураций.

Зажимы для сварки отличаются от струбцин удобством в работе и большей приспособленностью к сварочным работам. Фиксация детали производится сжатием их ручек. Необходимые размеры зева устанавливаются с помощью винта в ручке зажима, перестановкой штифта в другое отверстие, или другим способом.

Прижимы по принципу действия подразделяются на винтовые, клиновые, эксцентриковые, пружинные, рычажные. Из всех прижимных устройств винтовые прижимы - самые распространенные. Простейший вид самодельного винтового прижима представляет собой обычный болт с гайкой, продетый в отверстия двух пластин, с помощью которых зажимаются помещенные между ними детали.

В клиновых прижимах зажим деталей осуществляется с помощью клиньев, проушин, подкладок и молотка.

Зажимные скобы представляют собой кусок листа с пазом в форме клина.

Пружинная скоба прижимает деталь благодаря наличию упругой деформации. Она выполняется из полоски листового материала или проволоки, изготовленных из пружинных сталей.

В эксцентриковых прижимах зажим детали осуществляется с помощью кулачка (1), укрепленного на рычаге (2) при повороте эксцентрика (3) рукояткой (4). Эти устройства удобны тем, что зажим производится одним движением, однако к их недостаткам относится относительно небольшой рабочий ход кулачка, из-за чего используются они гораздо реже, чем винтовые прижимы.

Стяжки применяются для сближения кромок свариваемых габаритных деталей до заданного расстояния. Их длина и способ крепления к конструкции может быть самым различным, в зависимости от стоящей перед ними задачи.

Распорки позволяют выравнивать кромки собираемых деталей, придавать деталям нужную форму, исправлять местные дефекты.

Многие из вышеперечисленных сварочных приспособлений нетрудно сделать самому, придав им те размеры и формы, которые соответствуют наиболее часто выполняемой работе.

Установочно-закрепляющие приспособления

Простое приспособление для фиксации деталей под прямым углом легко сделать своими руками. Для этого потребуется два отрезка уголка, отрезок полосы, две струбцины, угольник и сварочный аппарат.

Отрезанные на нужную длину уголки и полоса (размеры можно увидеть на фото, шкала дюймовая) фиксируются струбцинами, с использованием угольника.

После фиксации и проверки правильности положения уголков, уголки прихватываются к полосе в четырех точках. Если сразу сделать длинный шов или точки будут слишком большие, то конструкцию поведет.

Далее струбцины и угольник снимаются, чтобы их не повредить при последующей сварке, и уголки привариваются более надежным швом, чередуя короткие швы с разных сторон, чтобы конструкцию не повело. Затем прижимаются струбцины и привариваются в нескольких точках. Хотя струбцины можно и не приваривать.

Приспособления для сварки труб

На фото ниже представлен звенный центратор, использующийся для сварки труб большого диаметра. Он состоит из нескольких звеньев, шарнирно соединенных между собой и образующих замкнутый контур. Свариваемые торцы труб, помещенные внутрь устройства, опираются на упоры, которые центрируют их друг относительно друга.

В домашней мастерской более полезными окажутся центраторы-струбцины, предназначенные для сварки труб меньшего диаметра. Например, центратор-струбцина модели СМ151 (на рисунке ниже слева) предназначен для труб диаметром 57-159 мм, а центратор-струбцина модели ЦС3 (справа) - для труб диаметром от 10 до 70 мм.

Вообще-то, обеспечение соосности труб небольшого диаметра не является такой уж сложной задачей. Вполне можно обойтись и без покупки специализированного инструмента, воспользовавшись простым самодельным устройством для сварки труб, состоящим из уголков и приваренных к ним стурбцин.

Или таким:

Уголки необязательно приваривать к струбцине (например, если струбцина только одна), можно просто сточить у уголков угол в месте упора струбцины.

Приспособления с магнитами

Магнитные угольники . Устройства этого типа распространены очень широко. Производится большое количество всевозможных магнитных угольников, различающихся формой, наличием или отсутствием дополнительных крепежных деталей и возможностью или невозможностью изменения угла. С их помощью очень удобно соединять под нужным углом листовые детали, рамные конструкции, стойки и т.п.

Универсальные магнитные приспособления . Кроме угольников есть и другие магнитные устройства, обладающие гораздо большей функциональность и универсальностью. Насколько удобно и легко с ними работать, можно понять, познакомившись поближе с приспособлением, носящим название MagTab (Strong Hand Tools).

Устройство состоит из двух опорных плоскостей (1) с встроенными магнитами. Угол между ними может меняться в зависимости от того, к какому по форме основанию их предстоит крепить. Это может быть цилиндрическая поверхность, плоскость или угол. Кроме опорных, имеются еще две плоскости (2), к которым крепятся детали, которые необходимо приварить к основанию. Они расположены под углом 90° друг к другу и имеют степень свободы по отношению к опорной поверхности, благодаря чему привариваемые детали можно смещать относительно основания. Известно, сколько времени и старания при сварке требует иногда установка и закрепление неудобной и неустойчивой детали в нужном месте. Применение устройства, подобного MagTab (Strong Hand Tools) позволяет быстро и легко приварить к различному по форме основанию любую деталь. Достаточно установить приспособление на основание и приложить привариваемый элемент в нужном месте к одной из двух его крепежных поверхностей. Сила магнита обеспечивает достаточную прочность крепления детали и ее неподвижность во время сварки.

Есть варианты и проще:

Приспособления сборочно-сварочные магнитного действия очень удобны. Они позволяют в несколько раз сократить время на сборку конструкций и обеспечить их должное качество. Простые, удобные в использовании и относительно недорогие они наравне со струбцинами и зажимами, заслуживают того, чтобы находиться в домашней мастерской. Раздобыв постоянные магниты или сделав электромагнит, подобные приспособления можно сделать своими руками. Только важно помнить, что под воздействием высоких температур (некоторые магниты - под воздействием не очень высоких температур) постоянные магниты размагничиваются.

Газовые линзы

Чтобы убрать турбулентность и сделать поток аргона ламинарным (линейным), применяют газовые линзы - корпуса цанговых зажимов особой конструкции (с мелкой сеткой внутри), обеспечивающие ламинарность течения газа. Газовая линза устанавливается вместо стандартного цангового зажима. Вместе с ней меняется и сопло горелки, поскольку линза имеет увеличенные размеры.

Применение газовых линз признается целесообразным в тех случаях, когда требуется обеспечить лучшую газовую защиту из-за особых свойств материала (например, в случаи титана) или конфигурации свариваемых изделий. Их использование позволяет также выдвигать электрод больше обычного, что иногда является необходимым.

Вместе с тем газовые линзы имеют и недостатки. В частности, при их применении требуется больший расход газа. Увеличенный размер сопла несколько ухудшает обзор зоны сварки.

Приспособления для вторичной защиты при аргонодуговой сварке

В качестве основного устройства для вторичной защиты используется металлический кожух ("сапожок"), прикрепляемый к соплу горелки и обеспечивающий подачу газа на область шва. Чтобы "сапожок" качественно исполнял свое предназначение, его форма должна соответствовать конфигурации свариваемого изделия и параметрам горелки. Его часто изготавливают самостоятельно или заказывают под конкретную горелку и работу. Для равномерной подачи газа на защищаемую поверхность, устройство может заполняться каким-нибудь пористым наполнителем, в частности, алюминиевой стружкой.

В виде модификаций устройств для сварки, обеспечивающих вторичную защиту, используются также гибкие фартуки, которые исполняют ту же роль, что и "сапожок", но в отличие от последнего обладают гибкостью, позволяющей им огибать цилиндрические конструкции. Подобные приспособления порой делают из медной фольги достаточной толщины.

Уникальные струбцины зажимы, не так уж и сложно изготовить разного назначения своими руками для столярной мастерской. Хороший набор струбцин зажимов- важная часть набора инструментов при сборке изделий.

Уникальные струбцины зажимы — обзор

В каталогах инструментов есть различные уникальные струбцины зажимы для решения данных вопросов. Однако учитывая цены, трудно оправдать покупку таких зажимов и если они нужны один раз. С другой стороны, только несколько небольших кусков дерева и недорогих вспомогательных предметов и вы изготовите свои собственные специального назначения уникальные струбцины.

В этом и последующих постах рассмотрим уникальные струбцины зажимы:

Любой из этих зажимов легко создать вечером в столярной мастерской. Они достаточно дешевы и не составляет труда изготовить своими руками (зажимов).

Струбцина (зажим) Кулачковая:

Зажим кулачком вы видите на фото (вверху), сама по себе идея не нова. На самом деле, я восхищался простотой дизайна в течение многих лет. Большим преимуществом этой конструкции является то, что она легкая в изготовлении и не создает большого давления на изделие. Знаю, что это звучит полной противоположностью качественному зажиму. Но бывает, в некоторых случаях, слишком большое давление на изделие может исказить части проекта. Зажим состоит из двух челюстей, алюминиевого стержня и кулачка, смотри (фото слева). Одна челюсть закреплена жестко на конце стержня, а вторая челюсть (регулируемая) перемещается по стержню на необходимую толщину заготовки. Кулачковый рычаг расположен в регулируемой челюсти и поворачивается против часовой стрелки, фиксируя заготовку.

Фиксированная челюсть. Первое, что нужно сделать, это сделайте разрез в задней части фиксированной челюсти (рис. С). Ширина разреза должна быть равная толщине алюминиевого стержня. Вставьте и жестко зафиксируйте штифтами алюминиевый стержень в разрезе задней части фиксированной челюсти. Используя ленточную пилу сделайте паз по внутренней стороне половинки и сделайте скругленные углы, как показано на образце.

Скользящая челюсть (регулируемая) У данной струбцины есть свойства, которые заслуживают внимания. Первое свойство это прорез, который создан для кулачкового рычага. Второе свойство, это узкая прорезь сформированная ленточной пилой и имеющая в конце прорези отверстие предохраняющее половинку от раскола. Прорезь позволяет усилить давление от кулачкового рычага на изделие. Третье свойство, это разрез для алюминиевого стержня в задней части половинки. Задняя часть половинки больше размером и имеет более глубокую прорезь в сравнении с фиксированной челюстью. Чтобы переместить челюсть в продольном направлении освободите кулачковый рычаг, удалите один из штифтов и сдвиньте челюсть вдоль стержня. Выбрав необходимую толщину, соответствующую толщине заготовки, жестко зафиксируйте скользящую челюсть штифтом и кулачковым рычагом.

Вопрос о том, как изготовить цанговый зажим своими руками, актуален для тех, кто занимается ювелирным делом, гравировальными работами или изготовлением печатных плат и использует такую оснастку. Именно специалисты данных категорий чаще всего сталкиваются с поломкой цангового зажима, который можно заменить на новую серийную модель либо изготовить своими руками.

Существует несколько вариантов изготовления цангового патрона своими руками, каждый из которых отличается определенными нюансами. Однако по какой бы методике ни был изготовлен самодельный зажим, его цена будет выгодно отличаться от стоимости серийной модели.

Самодельная цанга-муфта простейшей конструкции

Простейшая цанга, работающая по принципу соединительной муфты, может быть изготовлена из стальной проволоки диаметром 1 мм. Следует иметь в виду, что цанга предложенной конструкции не является универсальным зажимным устройством и может быть использована только для сверл одного диаметра. При этом важно, чтобы поперечный размер применяемых сверл максимально точно соответствовал диаметру выходного вала приводного электродвигателя. Кроме того, важно учитывать, что использовать такой цанговый зажим можно только при сверлении материалов, обладающих невысокой вязкостью.

Для изготовления цанговой муфты предложенной конструкции потребуются следующие расходные материалы, приспособления и инструменты:

• цилиндрическая болванка из металла, диаметр которой соответствует диаметрам выходного вала электродвигателя и сверла;
• проволока из стали;
• электрический паяльник;
• флюс для пайки.

Сам процесс изготовления цангового патрона для микродрели выполняется по следующему алгоритму:

• Проволока наматывается на болванку таким образом, чтобы сформировалась жесткая пружина. Важно, чтобы витки пружины располагались как можно ближе друг к другу.
• Готовую пружину, не снимая с болванки, тщательно пропаивают.

Одним концом такая цанга-муфта надевается на вал приводного электродвигателя, а в отверстие в ее свободном конце вставляется используемое сверло.

Простейший цанговый может быть изготовлен своими руками и в другом конструктивном исполнении. Конструкция такого патрона, себестоимость изготовления которого будет очень низкой, состоит из двух половинок, скрепленных винтом. На внутренней поверхности каждой из таких половинок протачиваются цилиндрические желобки, которые при затягивании винта обеспечивают фиксацию как зажима на валу приводного электродвигателя, так и применяемого инструмента. Решив изготовить такой цанговый зажим своими руками, имейте в виду: для того чтобы он работал корректно, перед началом его использования следует обязательно выполнить балансировку.

Кулачковый патрон для микродрелей как альтернатива цанговым зажимам

Чтобы не задумываться над тем, как сделать цанговый патрон или зажим своими руками, можно приобрести для оснащения своей микродрели кулачковый патрон. Такой зажим является аналогом кулачковых патронов, используемых для комплектации обычных электродрелей, и работает по схожему принципу. При вращении подвижной обоймы на корпусе такого устройства кулачки, которыми оно оснащено, сдвигаются и тем самым обеспечивают надежную фиксацию инструмента.

Для оснащения микродрели сегодня предлагается большое разнообразие недорогих кулачковых зажимов. Преимущественное большинство их моделей фиксируется на валу приводного электродвигателя при помощи резьбового отверстия на боковой стороне посадочной части, в которое вкручивается винт. Вращение обоймы кулачкового зажима в зависимости от конкретной модели может осуществляться как вручную, так и при помощи специального ключа, который обязательно присутствует в заводском комплекте данного устройства.

Приобретение кулачкового патрона – это хорошая возможность за небольшие деньги оснастить свой электроинструмент универсальным зажимным устройством, удобным в использовании и обеспечивающим надежную фиксацию рабочих насадок. Главное, на что следует обращать внимание при выборе, – это материал, из которого изготовлены основные рабочие элементы зажима. Если выбрать патрон, кулачки которого сделаны из прочной высокоуглеродистой стали, то он прослужит значительно дольше и будет обеспечивать точную фиксацию используемого инструмента.

Самодельный откидной зажим, который можно применять для строгания и других видов обработки досок . Позволяет быстро фиксировать обрабатываемую доску и также быстро снимать ее после обработки.

На днях, будучи в гостях у своего отца, я увидел у него в мастерской на верстаке интересный самодельный зажим для досок. Поскольку отец в последние годы занимается строительством летнего домика и делает все своими руками , то ему приходится строгать много различного пиломатериала и в основном досок различной ширины.

Вот так, кстати, выглядит этот двухэтажный домик, который он уже успел построить, но еще не закончил до конца.

Под этим домиком отец также сделал еще и глубокий погреб для хранения овощей и садово-огородных заготовок. Причем все это он делал практически в одиночку, своими руками и мы с братом помогали ему лишь совсем немного.

Так вот из-за необходимости обрабатывать большое количество досок, отец сделал самодельный откидной зажим для досок, который позволяет быстро зажимать обрабатываемую доску, поставленную на верстак и также быстро снимать ее с верстака уже обработанную.

Итак, вот общий вид этого зажима.

Вообще, этот зажим состоит из двух основных элементов: деревянного упора, к которому приставляется и прижимается обрабатываемая доска и самого зажима.

Рассмотрим сначала упор. Как видно он сделан из отрезка фанеры, прикрепленного под острым углом шурупами к бруску из твердой древесины (бука). В этот отрезок фанеры упирается и дополнительно самоустанавливается (поджимается к бруску за счет острого угла) обрабатываемая доска.

Сам брусок крепится к дощечке, которая в свою очередь при помощи шурупов закреплена на верстаке.

Во-первых, это сам винт с прижимной головкой из твердой резины и рукояткой отверточного типа, взятый от старой струбцины.

Во-вторых, самодельная втулка с двумя фланцами, которую отец вырезал из какой-то старой алюминиевой детали. В эту втулку ввернут и закреплен при помощи гайки сам прижимной винт с рукояткой.

В свою очередь эта втулка при помощи шурупов, которые вворачиваются в отверстия фланцев, крепится к торцу небольшого бруска из бука.

И наконец, третья деталь это сам брусок из бука, который вставлен в прорезь, сделанную в передней боковой стороне верстака, и насажен на ось из длинной шпильки.

Нижняя сторона бруска скруглена для того, чтобы он мог поворачиваться вокруг оси.

Для того чтобы брусок плотнее держался, но при этом поворачивался в прорези плавно и без особого трения, сбоку к нему прикреплен тонкий отрезок оргстекла.

Таким образом, данный зажим может поворачиваться вокруг оси на 180 градусов.
Вот его нижнее положение.

Это среднее положение.

А это верхнее, рабочее положение.

Поскольку деревянный брусок зажима держится в прорези верстака достаточно плотно, то во время работы для удобства, зажим можно оставлять в среднем положении.

Для начала работы нужно поставить на верстак доску, кромку которой нужно обстругать или обработать иным способом.

Затем придвинуть эту доску вплотную к упору и закрепить ее при помощи зажима. Все это делается очень быстро, буквально за пару секунд.

Так же быстро, обработанная доска снимается с верстака. Для этого нужно чуть открутить рукоятку зажима и откинуть его в среднее положение, чтобы он не мешал снимать обработанную доску и устанавливать на верстак новую.

Если же нужно прострогать широкую сторону доски, то есть положить ее плашмя, то для этого к верстаку дополнительно прикреплен квадратный отрезок фанеры, который используется в качестве упора.

Зажим при этом откидывается в нижнее положение.

Как я уже говорил выше, этот зажим показался мне весьма удобным в использовании. Так что со временем, я, наверное, сделаю себе такой же. Ну а также могу рекомендовать изготовить подобный зажим всем, кому часто приходится обрабатывать доски. Тем более что сделать его достаточно несложно.

Ну и на этом, пожалуй, все! Всем пока и продуктивной работы над самоделками в новом году!

Струбцина – это инструмент позволяющий фиксировать деталь во время обработки. Мастера часто используют различные виды струбцин в своей работе. Будь то столяр, или слесарь, обрабатывающий металл – всегда есть необходимость ее использования.

Это приспособление выпускается в разных вариантах, от универсальных до специализированных. Сравнительно недавно появилась новая модификация: быстрозажимная струбцина. Развивает усилие сжатия до 450 кг.

Задача у всех видов общая – зафиксировать заготовки для обработки или соединения между собой.

Как и любой другой инструмент – струбцины можно приобрести в магазине или изготовить самостоятельно. Второй вариант часто выбирают профессионалы. Проще придумать собственную конструкцию, чем искать вариант для индивидуальных задач.

Самодельные струбцины – разновидности и технологии изготовления

Угловая струбцина

Такие приспособления применяются для фиксации двух предметов (не обязательно одного размера) под прямым углом, для соединения их между собой любым способом. Это могут быть деревянные заготовки при склеивании, или сборке при помощи уголков и конфирмата.

Однако чаще всего, угловая струбцина используется в качестве кондуктора для сварки металлических деталей под прямым углом.

Для изготовления понадобятся:

• стальной уголок 40 мм, толщиной 3-4 мм;
• стальные пластины шириной 40-50 мм;
• шпильки с резьбой, желательно закаленные;
• прутки для воротков;
• гайки для червячного механизма;
• сварочный аппарат;
• дрель, метчики.

Уголки привариваем к стальным пластинам строго под углом 90°.

На каждую сторону крепим при помощи сварки червячную конструкцию. Это такой же уголок с наваренной упорной гайкой или утолщением, в котором нарезана резьба в соответствии со шпилькой-воротком. Ширина рабочего зазора подбирается под потенциальные заготовки.

ВАЖНО! Если диапазон размеров обрабатываемых деталей слишком широк – лучше изготовить несколько струбцин. Слишком большой ход воротка не способствует прочной фиксации.

В рабочую гайку вкручивается шпилька-вороток, после чего на ее конце собирается упор. Как правило, это конструкция из двух металлических шайб разного размера. Упор должен свободно прокручиваться на шпильке.