Устройство для сварки трением

(22) Заявлено 05,01.76 (21) 2310822/25-27 В 23 К 19 02 с присоединением заявки М итет суаерстееииьд ке ССьр е делан изобретен и открытийПриоритетОпубликовано 25,02 80 Бюл Дата опубликования описани(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ ноИзобретение относится к устройствам для и интенсивнъгй нагрев торцов и прилегающегосварки трением. к ним металла. Через некоторый промежутокИзвестно устройство для сварки трением, времени осевое усилие резко повышается досодержащее зажим первой заготовки, закреп. величины, обеспечивающей дальнейший нагревленный в шпинделе передней бабки, зажим вто- деталей, по истечении которого переключением5рой заготовки, установленный в корпусе, име- фрикционной муфты вращение шщинделя мгноющем возможность осевого перемещения от при- венно останавливается, а усилие повышается,вода, и механизм для прекращения относитель. Происходит проковка и сварка деталей, Затемного вращения заготовок 1). давление сбрасывают, происходит раскрытиеЭто устройство работает следующим обра 10цанговых зажимов и отход суппорта назад сзом. помощью гидроцилиндра.Детали, подлежащие сварке, вставляются в Однако данная машина не позволяет качестзажимы шпинделя и суппорта. Нажимом кноп. веяло сваривать малогабаритные детали (с секи включают рабочий цикл машины, при кбто. чением до 50 мм ). Трение, имеющее место вром происходит предварителыпй зажим дега- гидроцилиндрах, становится соизмеримо с усилей, после чего фрикционной муфтой включа. лием нагрева и проковки, требующимися дл15я яют вращение шпинделя и с помощью гидроци. сварки малогабаритных деталей. Возникает зналиндров начинают. подвод суппорта к шпинделю. чительная нестабильность режима сварки поПосле соприкосновения торцов деталей давле-. усилию нагрева и проковки, в результате -ние в гидросети возрастает, и суппорт переклю- большая нестабильность качества сварного сочают на рабочее перемещение, На рабочеь ходу единения, т,е, потеря основного достоинс а20и ствапроисходит. сжатие деталеи осевым усилием, сварки трением,обеспечивающим усилие нагрева, возникают си- К недостаткам описанного устройства можлы трения, которые вызывают выделениетепла отнести также сложностьконструкции гид716743 3росистемы и механизма для мгновенного тор" "можения свариваемых деталей.Целью изобретения является улучшение качества сварки малогабаритных деталей путемповышения точности воспроизведения требуемыхрежимов.Это достигается тем, что устройство снабже.но пружиной с нелинейной упругой характеристикой, зажим второй заготовки установлен свозможностью вращения и перемещения в осе1вом нвправленйи относительн 6 корйуса, пружина размещена в корпусе между его торцовойстенкой и зажимом второй заготовки, а механизм для прекращения относительного вращенйя заготовоквыполнен в виде двух пар упоров, одна из которых расположена в радиальном направлении на корпусе, а другая - назажиме второй заготовки. Пружина может быть.выполнена в виде усеченного конуса из синтетического уретанового каучука 20На фиг. 1 изображено устройство для сваркитрением, общий вид; на фиг. 2 - вид пострелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - график зависимости усилия нагрева и проковки от величины прогибапружины,25Предлагаемое устройство для сварки трением используется, напрймср, на токарном станке1162. В шпинделе 1 передней бабки 2 токар-ного станка с помощью зажима 3 танавлйва- ют вращающуюся деталь 4, В задней бабке 5 ЗОтокарного станка, имеющей привод от автоматической продольной подачи, крепится самоустройство.Устройство содержит зажим цаногового типа для закрепления второй (невращающейся) здетали 6, состоящий из цанги 7 и зажимногопатрона 8, сжимающего губки цанги при ееосевом поджатии. Патрон смонтирован на подшипниках качения 9 и может вращаться и перемещаться вдоль оси в кбрпусе 10 устройства, В задней части патрона 8 установлен упорный подшипник (шарик) 11, который черезшток 12 воздействует на йружину 13, изготовленную найрнмер, из синтетического уретано-- вого кау"ука СКУ - 7 Л. -- 45Пружйна имеет форму усеченного конусаи характеристику с максимальной нелииейностью на участке проковки.И передней части патрона 8 расположеныдва упора 14, которые в начале рабочего цикла находятся в зацеплении с регулируемыми.,Упорами 15, закрепленными на корпусе 10 винтами 16.Сварку производят следующим образом,Свариваемые детали 4 и 6 вставляют до яупора в раскрытые зажймы 3 и 7,переднейй зюней бабки. токарного станка. Быстрым перемещением задней бабки приводят в сопри;косновение торцовые поверхности свариваемых деталей, происходит их предварительный зажим.Затем включают вращение шпинделя 1 и автоматическое продольное перемещение задней бабки 5 с вполне определенной величиной подачи,ойределяющей время нагрева и проковки. Про.кручйвание свариваемых деталей в зажимах исключено, так как силы трения, возникающиемежду деталью и цангой, значительно большесил трения между торцами свариваемых дета.лей. По мере автоматического перемещения задней бабки происходит дальнейший зажим деталей в цангах и увеличение осевого усилия встыке свариваемыхдеталей, передаваемое пружиной 13 через упорный подшипник 11 и шток12. Характеристика пружины выбирается и рас,считывается конкретно для определенного режима сварки. Период нагрева идет с постояннымнарастанием усилия. Возрастающие при этомсилы трения обеспечивают интенсивный нагревторцов деталей. Через определенный промежуток времени упоры 14 выходят из зацепленияс регулируемымн упорами 15, и ранее невраша.ющаяся деталь 6 за счет сил трения торцамисвариваемых деталей приводится во вращение.Относительная скорость обеих свариваемых деталей становится равной нулю.Образование неразъемного соединения происходит в процессе продолжающегося затем ихсовместного вращения и одновременного резкого увеличения осевого усилия проковки засчет продолжающегося сжатия пружины научастке максимальной нелинейности,В момент достижения максимального значения усилия проковки вращение шпинделя иавтоматическое продольное перемещение задней бабки включается с помощью концевыхвыключателей, и задняя бабка отводится висходное положение, Происходит раскрытие цан-,говых зажимов и съем готовой детали.4Регулирование и поддержание других параметров режимасварки, таких как скоростьвращения, время нагрева и проковки, обеспечивается с достаточной точностью и стабильностью конструкцией выбранного металлорежущего станка.Высокая износостойкость и долговечностьуретановых каучуков, способность выдерживатьвысокие удельные давления (до 40-50 кг/мм)и деформацйю (до 75%), а после снятия перегруэкй восстанавливать свою первоначальнуюформу (остаточная деформация 1 - 3%), стабильность упругих характеристик в течение практически неограниченного периода времени, воэ.можиость получения из них пружин любой заданной характеристики позволяет получать в автоматическом режиме очень стабильные покачеству сварные .соединения,1ИИПИ аз 9715/12Тираж 1160 Подписное л, Проектная,нал ППП "Патент" Ужгоооп 5 ., 716743 6Ф о р м у л а и з об р е т е н и якорпуса, пружина размещена в корпусе междуего торцовой стенкой и зажимом второй заго 1. Устройство для сварки трением, содержа- товкн, а механизм для"прекращения относй="щей зажим первой заготовки, закрепленный в тельного вращения заготовок выполнен в виде шпинделе передней бабки, зажим второй загодвухар упоров, одна из которых расположен товки, установленный в корпусе, имеющем воз. в радиальном направлении на корпусе, а дру- можность осевого перемещения от привода, И гая - на зажиме второй заготовки.механизм для прекращения относительного вра 1 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е.1щения заготовок, о т л и ч а ю щ е Ь с "я е с ятем,чтопружина выполнена в виде уоетем, что, с целью улучшения качества сварки 10 ченного конуса нз синтетического уретанового малогабаритных деталей путем повышения точ- каучука.ности воспроизведения требуемых режимов; устройство снабжено пружиной с нелинейной уп- Источники информации,ругой характеристикой; зажим второй заготов. принятые во внимание-при зксйертизе- ки установлен с возможностью вращения и пе 1, Авторское свидетельство СССР У 267315 ремещения в осевом направлении относительйо кл.В 23 К 19/02, 1968 (прототип).