Устройство для деформирования заготовки под сварку

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк двторском свидетельствю Союз Советски кСоциалистическикРеспублик п 1889346(53) УДК 621. 791 02(088 8) по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретен ячев.и В, В. Б. Жуков, Т. В. Морозова Заявител 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФОРМИРОВАНИЯ 3 АГОТО ПОД СВАРКУ мация, Кроме то ного устройства ванное.оборудоИзвестно та шения остаточны представляющее в роликах котор ли, подлежащиеОднако давле го, при испол требуется с вание для сва кже устройст х сварочныхсобой раска ой устанавли ьзовании дан пециализирсрки для уменьеформаций, ю машину, ваются детаварке (2,ием вращающихся е Изобретение относится к сварочному производству, в частности к устройствам для деформирования заготовки под сварку и может быть использовано при дуговой сварке различных соединений в любой отрасли промышленности, преимущественно в машиностроейии и авиационной промышленности.Известно устройство для деформировання кромок заготовки под сварку, представляющее собой прижимное приспособле ние с выпуклой рабочей поверхностью. Непосредственно под свариваемыми кромками расположена медная подкладка, высота которой в зоне стыка кромок деталей выше рабочей поверхности прижима, что и обеспечивает деформацию этой зоны перед сваркой 1,Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено только для предварительного деформирования тонко- листового материала, что в результате фиксирования свариваемых кромок под узлом, возможна угловая остаточная дефорков с одновременным нагревом установлных деталей деформируют участки, прилегающие к кромкам. Это устройство засчет своей сложности не нашло широкогоприменения,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройстводля деформирования загоговки под сварку,содержащее стол для размещения заготовки, направляющие для подачи заготовкинагревательные элементы, установленныесимметрично относительно продольной осиустройства и привод для перемещения заготовки ( 3/,889346 Недостатком устройства является то, что сварные соединения получаемые и,з заготовок часто не отвечают требованиям предъявляемым к качеству изделий. Кроме того, недостатком такого устройства является использование его только для сварки тавровых соединений, что ограничивает номенклатуру обрабатываемых деталей, исключая такие массовые типы сварных соединений, квк нахлесточные и стыковые. 1 ОЦелью изобретения .является повышение качества сварного изделия, получаемого из деформированной заготовки, и расширение номенклатуры обрабатываемых заготовок. 15Цель достигается тем, что в устройстве для деформирования заготовки под сварку, содержащем стол для размещения заготовки, направляющие для подачи звготов.ки, нагревательные элементы, установленные симметрично относительно продольной оси устройства, и привод для перемещения заготовки, нагревательные эле-менты объединены в блоки, в каждом изкоторых содержится три элемента: дввразмещены над одной из кромок изделияи расположены под углом друг к другу,а третий - над другой кромкой, под каждым блоком симметрично иэделию расположен такой же блок, а вдоль продольнойоси изделия размещение элементов в блоках чередуется,Кроме того, направляющие для подачизаготовки выполнены в виде регулируемыхфильер и расположены в начале, в середине и в конце стола для размещения звго 35товки.На фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - вид А на фиг, 1; нафиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 1;фиг, 4 - сечение Г-Г на фиг. 1;на фиг, 540эпюра деформаций.Устройство содержит стол 1 для размещения заготовки 2. На столе установлены направляющие для подачи заготовки,выполненные в виде фильер 3. Фильеры 3представляют собой корпус со щелевиднымотверстием, высота и которого регулируется сменной прокладкой 4, а ширина Вее изменяется за счет боковых упоров,вЫполненных подпружиненными тарированными пружинами 5.Две фильеры расположены в начале иконце стола 1 по продольной оси 1-1 устройства и одна между блоками 6 и 7 нагревательных элементов, количество которых так же, как и фильер зависит от длины заготовки и может значительно бытьбольше. 4Блоки расположенЫ один над другим сдвух сторон заготовки 2 и состоят израсположенных с одной стороны продольной оси 1-1 устройства под углом, например, 30 друг к другу двух нагревательоных элементов 8 и 9, и третьего - 10,размещенного симметрично им, с другойстороны оси 1-1, Угол наклона нагревательных элементов создает наиболее эффективный нагрев как по температуре, таки по времени, Во всех блоках, расположенных по длине загОтовки, в частности,в блоках 6 и 7 нагревательные элементырасположены в шахматном порядке относительно продольной оси 1-1, т,е, в блоках6 по четыре нагревательных элементарасположены справа от оси 1-1, а в блоках 7 - слева от оси 1-1,Нагревательные элементы 8-10 установлены на рамах с Возможностью перемещения в поперечном направлении, Так какрамы крепятся с помощью стопорных вин 1 тов 11, то это обесйечивает возможностьизменять расстояние от продольной оси1-1 до нагревательных элементов в соответствии с шириной заготовки, Перемещение заготовки происходит с помощью привода шаговой подачи, состоящего из электродвигателя 12, редуктора 13 и парытянущих цилиндрических валков 14, установленных за последней фильерой по ходуперемещения заготовКи,Работает устройство следукнцим образом,Заготовку прогягивают через фильеры3 и нагревательные Элементы 8-10, блоков 6 и 7, соосно расположенных с фильерами. Количество блоков, длина которых,исходя из.ширины зойы пластических деформаций при сварке, не более 80 ммдля заготовки длиной 350 мм, равно двумкак изображено на фиг. 1.Включают нагревательные элементы8-10 всех блоков и нагревают заготовку,например, до 400-45(У. Температура нагрева должна быть не выше температурыотпуска металла перед сваркой. Температура отпуска различна для различных марок материалов, например для стали30"ТСА 470-550; ВЛ 1-Д -200-250;30 ГСНА - 300-35 О для титана - низкоотемпературный отжиг - 500.За счет того, что у двух противоположных кромок заготовки в одном поперечномсечении расположено разное количествонагревательных элементов (четыре с однойкромки и два с другой), нагрев кромокбудет неодинаков, а, следовательно, и деформацпп кромок будут различнымп.На кромке со стороны четырех нагревательных элементов возникает только зонаупругих деформаций ТАВ зв счет перемещения сечения из положения 0-0 в положение 1-1, Твк как разность между свободными температурными деформациями оТ и деформациями фактическими Еф (положение плоского сечения) оказывается поабсолютной величине меньше величины деформации, соответствующей пределу текучести, то после остывания в этой зонепластические деформации отсутствуют. Накромке же со стороны двух нагревательных элементов разность между свободнойтемпературной деформацией 4 Т и деформацией фактической Ефф по абсолютной величине больше величины деформации, соответствующей пределу текучести, в связи:с чем возникает эона пластической деформации К 1 М,В результате появления пластическойдеформации происходит местное укорочение кромки, примерно на 0,1-0,2 мм притолщине материала 2 мм на базе 20 мм,Так как группы нагревательных элементов в соседних блоках расположены вшахматном порядке относительно другдруга, то зоны укорочения располагаютсяв том же порядке.В результате шахматного расположениязон укорочения металла кромок и их симметричного расположения относительно осиоси 1-1 устройства появляется фволнистость" вдоль кромок, но общего изгибазаготовки не происходит, Указанная величина "волнистости не превышает доусков под сварку и не требует дополнительной механической обработки кромки.При сварке узлов из таких заготовоксварочные усадочные напряжения равны повеличине тем, которые были получены врезультате нагрева до сварки. Таким образом, изменения поля напряжений послесварки не происходит, а, следовательно, иотсутствуют те виды деформаций, которыевызываются продольным укорочением. Далее с помощью привода перемешают загс товку иа шаг. равный длине Е .После сварки деформированных в устройстве заготовок, полученная конструкция 5 не требует рихтовки или каких-либо других дополнительных операций, направленных на повышение точности конструкции,формула изобретедкя1 О1. Устройство для деформирования заготовки под сварку, содержащее стол дляразмещения заготовки, направляющие дляподачи заготовки, нагревательные,. элемен 15 ты, установленные симметрично относительно продольной оси устройства, и при:,вод для перемещения заготовки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества сварного изделия, получае 20 мого из деформированной заготовки, и расширения номенклатуры обрабатываемых заготовок, нагревательные элементы объединены в блохи, в каждом из которых содержится три элемента - два размещены над25 одной из кромок иэделия и расположеныпод углом друг к другу, а третий - наддругой кромкой, под каждым блоком симметрично изделию расположен такой жеблок; а вдоль продольной оси иэделия разЗО мешение элементов в блоках чередуется.2. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что направляющие рляподачи заготовки выполнены в виде регулируемых фильер и расположены в начале,55в середине и в конце стола для размещения заготовки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Сагалевич В, М, Методы устранения сварочных деформаций и напряжений.40.М"Машиностроение", 1974, с. 1911972. Авторское свидетельство СССРИо 580965, кл, В 23 К 28/ОО, 1977.М . авторское свидетельство СССРМ 612775, кл. В 23 К. 37/04, 1976.