Способ холодной сварки и устройство для его осуществления

9 В 23 К 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54)РОИСТ СВАРКИ И УСТСТВЛЕНИЯ. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3390669/25-2703.02.8207,12.83, Бюл.В.З. Курцев, А.АМараев621.791.12(088 81. Баранов И.Б.астичных металлооение", 1969, сАйнбиндер С.Б,и давлением, ИздЛатвийской ССР.-62 (прототип).СПОСОБ ХОЛОДНОЙВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕ(57) 1. Способ холодной сварки корпусов с крышками, при котором отбортовывают кромку корпуса, собирают корпус с крьыкой и продавливают свариваеьюе кромки через матрицу,о т ю и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения прочности и надежности сварного узла, а также упрощения изготовления заготовок подсварку, давление при продавливаниии образовании сварного соединенияпередают под углом 1-15 к оси изделия.1058742 2. Устройство для холодной сварки корпусов с крышками, содержащее матрицу с рабочими поверхностями, параллельными ее оси, и пуансон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения прочности и надежИзобретение относится к холоднойсварке изделий из пластичных металлов и может быть, в частности, использовано при изготовлении корпусных деталей в приборостроении, радио. 5технической, электротехническойпромышленностях.Известны способы холодной сваркивнахлестку, осуществляемые за счетсовместного пластического деформирования свариваемых деталей. Приэтом сварной шов располагается вофланцевой части иэделия 11 .При. этих способах сварки на корпусе после его соединения с крышкой остается большая отбортовка,ширина которой несколько увеличивается по сравнению с начальнойиз-за пластической деформации металла при сварке. Наличие этой отбортовки, значительно увеличивающейгабариты корпусов, делает упомянутые способы холодной сварки в рядеслучаев малопригодными.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результату к изобретению является способхолодной сварки корпусов скрышками, при котором отбортовывают кромку корпуса, собирают корпус с крышкой и продавливают свариваемые кром ки через матрицу 23 .Устройство для осуществления это-. го способа содержит матрицу с рабочими поверхностями, параллельными ее оси и пуансон 23. В этом устройстве 35 рабочие поверхности пуансона также параллельны его оси.Указанный способ характеризуется сравнительно малой прочностью соединения; необходимостью выполнения 40 свариваемых деталей с высокой точностью. Кроме того, пуансон имеет цилиндрический поясок и обеспечивает одну степень деформации для конкретных расчетных толщин соединяемых деталей, Допуск же на изготовление соединяемых деталей обычно составляет около 10 их толщины, т.е. Фактические .толщины соединяемых деталей могут колебаться в пределах 10. Поэтому применение цилиндрического пуансона дает значительный разброс ности сварного узла, а также упрощения изготовления заготовок подсварку, пуансон выполнен срабочими поверхностями, накло.ненными к его оси под углом1-15 ф . в действительных степенях деформации и вецет к получению нестабильной прочности соединения, из-за чего часто нарушается герметизация иэделий.Целью изобретения является повышение прочности и надежности сварного узла, а также упрощение изготовления заготовок под сварку.Поставленная цель достигается тем, что при холодной сварке корпусов с крышками, при котором отбортовывают кромку корпуса, собирают корпус с крышкой и продавливают свари:ваемые кромки через матрицу, давление при продавливании иобразовании сварного соединения передают под углом 1-15 к оси изделия.оВ устройстве для холодной сварки корпусов с крышками, содержащем матрицу а рабочими поверхностями, параллельными ее оси, и пуансон, последний выполнен с рабочими повохностями,наклоненными к его оси под углом 1-15Направление угла наклона рабочей поверхности пуансона определено самой сутью процесса холодной сварки продавливанием и должно обеспечивать увеличение степени деформации от основания к вершине эоны соединения. Этим достигается благоприятное для образования сварочного соединения повышенной прочности и стабильности течения металла свариваемых деталей при совместной деформации в процессе образования сварного соединения, а также достигается переменная степень деформации свариваемых деталей по высоте эоны соединения.На фиг. 1 изображено положение свариваемых деталей перед сваркой по предлагаемому способу и устройство для ее осуществления; на фиг. 2 - взаимное положение свариваемых деталей, матрицы и пуансона в момент непосредственной сварки по пересекающимся поверхнбстям; на Фиг. " - готовое изделие, полученное предлагаемым способом; на Фиг. 4 - график иллюстрирующий увеличение прочности свариваеьих соединений, выполненных согласно предлагаемому способу, по сравнению сосварными соединениями, выполненнымипо прототипу,Сварке подлежат корпус 1 и крышка 25Корпус 1, имеющий толщину 5 двходит в матрицу 3. Для удержанияпадения вниз корпус имеет отбортов-.ку. На корпусе 1 помещается заготовка крышки 2, имеющая толщину 5 Р. 10При движении вниз пуансона 4 происходит совместная деформация стенкикорпуса 1 и крышки 2.Пуансон 4,. имеющий наклоннуюпод углом,еС рабочую поверхность и15размер В, сопрягается по скользя. -щей посадке с матрицей, имеющей размер В. Пуансон 4, проталкивая сва. -риваемые детали 1 и 2 через матрицу 3 в результате совместной деформации производит сварку деталейи выталкивает готовое иэделие вниз.Степень деформации переменна повысоте сварного узла и определяетсяразмерами матрицы В и размерами пуансона В и В. Это касается изделийкак круглой, так и некруглой формы(например, прямоугольной).На Фиг. 2 зафиксировано взаимноеположение свариваемых деталей 1 и 2и матрицы 3 и пуансона 4 в момент,когда сварка уже закончена. Сварнойузел имеет переменное сечение. Награфике (Фиг. 4 прочность сварного соединения, выполненного по прототипу, т.е. по параллельным поверхностям, принята за 100.Из графика видно, что заметныйэффект увеличения прочности сварного соединения имеет место при углахА 1-15 . Наибольший эффект увеличения 40прочности достигается при углахсС = 5 10.Предлагаемый способ сварки, обеспечивающий .в процессе образованиясварного соединения передачу деформирующего усилия по пересекающимся. поверхностям, .позволяет повыситьпрочность соединения и снизить разброс по прочности сварных изделий.Так, при сварке алюминиевых корпусов ф 32 мм с толщиной стенки 0,5 мм и алюминиевых крышек толщиной 07 мм прочность сварного соединения при проверке разрушающимдавлением увеличивается с 8 атм.сварка по параллельным поверхностям 1 до 10,8 атм. (сварке по пересекающимся поверхностям) . При этомразброс прочности в первом случае+ 1,6 атм,. во втором случае+ 0,2 атм.При сварке алюминиевых корпусовф32 мм с толщиной 0,5 мм с меднымикрышками толщиной 0,7 мм прочностьсварного соединения увеличиваетсяс 9,5 до 13,2 атм, разброс прочности уменьшается с + 2,2 до + 0,2 атмсоответственно, причем наилучшиерезультаты обеспечивает угол А5-10Таким образом, предлагаемый способ позволяет изменить схему пласти.ческого деформирования.металла присварке, что повышает прочяость сварного узла при широких колебанияхтолщины свариваеьщх элементов, повышает стабильность прочностных харак.тери"тик.С помощью предлагаемого способавозможно одним и тем же устройствомс улучшением прочностных.характеристик сваривать детали иэ материалов,толщина которых может изменяться.Разброс показаний прочности сварногосоединения от иэделия к иэделиюуменьшился в 810 раз относительнопрототипа,Чри использовании этого способаи устройства отпадает необходимостьв высокой точности свариваемых деталей и необходимости их селективного подбора перед сваркой. Достижение больших прочностных характеристик сварных изделий при меньшейтолщине исходных деталей позволяетсэкономить металл, что особенноважно для носимых и возимых иэделий.Снижение усилия, необходимого дляосуществления процесса сварки, позволяет использовать оборудованиеменьшей энергоемкости. Значительноснижаются трудозатраты на изготовление устройства и перенастройкуего для сварки.1056742 оставитель Э.В ехред С.Легеза а Корректор И. Муска Редактор Г1 Тираж 1106 ВИНИШКИ Государственного по делам изобретений 1130 Э 5, Москва, Ж-Э 5, Ра