Устройство для ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК В 29 С 27/08 ССУД АРСТВЕННЦЙО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕН МИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЦТИ ОП ЗОБ НИЯ ты м вол но водо м, еремещения и с, отличающееся я качественной ступных местах, бр азов атель усому столу, прию к оси преобрам определяется, Н. А. Хлопо рэВ. В. Маш унова нц,8)свидетельство9 С 27/08, 196и др. СваркаХимия, 1975 пластмасс, 29- длина волновода,- радиус инерциичения выходнойстрикционного пмм. мм;оперечного се части магнитоеобразователя, йе И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) (57) УСТРОЙЗВУКОВОЙ СВАРЛИМЕРНЫХ МАТопорный стол длямагиитострикционн СТВО ДЛЯ УЛЬТРАКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПО. ЕРИАЛОВ, содержащее свариваемых деталей и ый . преобразователь с закрепленным на нем изогну связанныи с механизмом п ультразвуковым генератором тем, что, с целью обеспечен сварки деталей в труднодо магнитострикционный прео тановлен под углом к опорн чем угол 8 между нормаль зователя и опорным столо из соотношения81/о,оо 20 25 30 35 40 45 8 1/О,оо Изобретение относится к сварке и мо.жет быть использовано при сборке конструк.ций сложной формы из термопластичныхматериалов.Известно устройство для ультразвуковой сварки пластмасс, содержащее акус.тический узел, волновод, опору и регуляторпродолжительности пропуска ни я ультразвука 1,Недостатком устройства является невоз.можность использования для сварки пластмасс в труднодоступных местах, напримерв коробчатых конструкциях.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов, содержащее опорный стол для свариваемых деталей и магнитострикционный преобразователь с закрепленным на нем изогнутым волноводом, связанный с механизмом, перемещения и с ультразвуковым генератором. Выполнение волновода изогнутым в известном устройстве позволяет сваривать детали в труднодоступных местах 2,Недостаток указанного устройства за.ключается в том, что оно не обеспечиваеткачественной сварки деталей в труднодоступных местах из-за наличия поперечныхколебаний рабочего торца волновода, которые могут вызвать взаимное смещениесвариваемых деталей или выброс привариваемой детали, если она имеет небольшиеразмеры,Целью изобретения является обеспечение качественной сварки деталей в труднодоступных местах.Указанная цель достигается тем, что вустройстве лля ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов, содержа.щем опорный стол для свариваемых деталейи магнитострикционный преобразователь сзакрепленным на нем изогнутым волноводом,связанный с механизмом перемещения и сультразвуковым генератором, магнитострикционный преобразователь установлен подуглом к опорному столу, причем уголб между нормалью к оси преобразователя и опорным столом определяется из соотношения гле 1. - длина волновола, мм;В. радиус инерции поперечного се.чения выходной части магнито.стрикционного преобразователя, мм.Такое выполнение устройства исклю. чает поперечные колебания рабочего торца волновода при сварке деталей в трудно доступных местах.На чертеже схематически изображенс предлагаемое устройство.Устройство для ультразвуковой сварки деталей из полимерных материалов содер. жит сварную станину 1 с направляющей 2 и с подвижным опорным столом 3 лля сварнваемых деталей, регулятор 4 силы прижима леталей и с 4 гержневой магнитострикционный преобразователь 5 с изогнутым волноводом 6.Магнитострикционный преобразователь 5 установлен по направляющей 2 и связан с механизмом 7 перемещения и с ультразвуковым генератором 8, на которь 1 й поступает сигнал от электропередачи (не показана). Устройство содержит также блок 9 конт. роля резонанса и блок О экспонирования.Магнитострикционный преобразователь расположен под углом к опорному столу, причем угол между нормалью к оси преобразователя и опорным столом опрелеляется из соотношения где . - ллина волновода, мм;К - радиус инерции поперечного сечения выходной части магнито.стрикционного преобразователя,Выбор геометрических параметров преобразователя 5 и волновода 6 обусловлен следующим.На свободном конце изогнутого волновода смещения, направленные вдоль его оси, обусловлены только волнами продольного типа, а смещения, направленные по нормали к оси, - волнами изгибного типа. При пролольном возбуждении входного торца волновода в нем возникают волны продольного типа, а волны изгибного типа могут возникать только из-за связи между обоими типами волн на возбуждаемом конце волновода. Величина этой связи зависит от кривизны б волновода, равной -- , от радиуса инерции г входного торпа волновола, от изгибной жесткости крепления входного торца преобразователя. которая пропорциональна отношению радиусов инерции поперечного сечения выходной части преобразователя и входного торца волновода Р/г,и от длины волновода ., Таким образом, отношение амплитуд смещения рабочего торца по нормали к оси и по оси волновода зависит от величиныг -- . =-С . Ю = 6Г 1.Экспериментально установлено, что при 6 В.-- 0,05 отношение поперечной и продольной амплитуд смещения на рабочем конце волновола меньше 0,1, которое, как экспериментально установлено, достаточно, чтобы не происходило смещения привариваемых деталей.Устройство работает следующим образом.Свариваемые детали 11 и 12 устанавливаются на опорном столе. При нажатии на1111866 Составитель Н. Елисеева Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи Заказ 9)42/9 Тираж 639 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий3035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5 Филиал ППП Патентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4электропедаль (не показана) сигнал посту. пает на механизм 4 (пневмосистему) перемегцения стола, при срабатывании которогс опускается преобразователь 5 с волноводом 6, в результате детали зажимаются между волноводом 6 и опорным столом 3. В момент поджатия поступает сигнал на ультразвуковой генератор 8 и блок 10 экспонирования, включается ультразвук. При подаче электрического сигнала на стержневой магнитострикционный преобразователь 5 от генератора в нем возбуждаются меха. нические колебания, которые усиливаются за счет настройки системы в резонанс и применения резонансного волновода 6. Далее производится сварка,5Выполнение волновода изогнутым и расположение магнитострикционного преобразователя под углом к опорному столу при заданном угле между последним и нормалью к оси преобразователя позволяет исключить поперечные колеб ания рабочего тор- О ца волновода и обеспечивает качественнуюи надежную сварку деталей в труднодоступ.ных местах.