Машина для сварки трением

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциапистическихРеспублик(23) Приоритет -Опубликовано 071082. Бюллетень йо 37 РМ К з В 23 К 20/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий,14(088.8) Дата опубликования описания 07. 10.82 72) Авторы изобретен Н. М. Ведерников, В, П. Воинов, И. В. И. Медведев и К., И. Мулвк биков Челябинский конструкторско-технологический ин автоматизации и механизации автомобилестроенйя Заявите 54) МАНИН СВАРКИ ТРЕНИЕМ ки 11О Машина для сварки трением преимущественно заготовок биметаллического клапана двигателя предназначена для автоматизации процесса сварки и удаления грата, а также для совмещения операций выгрузки готовых изделий и загрузки в зажимные устройства соединяемых заготовок: стержня и тарелки клапана. 0Известна .машина для сварки трением заготовок круглого сечения, содержащая станину, переднюю бабку со шпинделем, механизм подачи и осадки в виде суппорта, зажимные устройства, установленные в передней бабке и суппорте, и загрузочное устройство.В этой машине суппорт снабжен рычагом, досылающим одну иэ заготовок в закимное устройство передней бабднако загрузочное устройствомашины обеспечивает передачу заготовоктолько цилиндрической Форвы,что снижает технические возможностирассматриваемой машины,Наиболее близкой к изобретениюявляется машина для сварки трениемзаготовок биметаллического клапана,содержащая станину, переднюю бабку,со шпинделем, механизм подачи и осад ки, зажимвые механизмы, устройства загрузки стержней и тарелок клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового иэделия в поиспособление для удаления грата2) .Недостатком машины является низкая надежность машины, которая проявляется вследствие многочисленности передачи свариваемых заготовок и готового изделия иэ зажимного элемента. одного механизма в зажимные элементы другого: автооператорами от исходной позиции заготовок в зажимные механизмы шпинделя и задних бабок, а от последних (уже в готовом виде и тоже автооператором) в зажимной элемент приспособления для удаления грата. Такие передачи сложны, и для их осуществления заготовка перед захватом ее автооператором должна быть в зафиксированном положении и расфиксироваться только после закрепления ее зажимным элементом автооператора. В такой машине невозможно осущест-вить операцию загрузки заготовки тарелки клапана, имеющую минимальный размер по длине, при котором она практически может не иметь цилиндрической части.Целью изобретения являются повышение надежности машины для сваркитрением за счет уменьшения числа механизмов с зажимными элементами,участвующих в передаче свариваемыхзаготовок и готового иэделия с однойпозиции технологического процессана другую и расширение функциональных воэможностей машины путем обеспечения автоматической загрузки тарелки клапана независимо от ее размеОра по длине,Поставленная цель достигается тем,что машине для сварки трением заготовок биметаллического клапана двигателя, содержащей станину, переднюю 15бабку со шпинделем, механизм подачии осадки, зажимные механизмы, устройства загрузки и заготовок стержня итарелки клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового изделия в приспособление для удаления грата, устройствозагрузки заготовки тарелки клапанавыполнено в виде вертикально расположенного и проходящего через осьшпинделя передней бабки опорно-направляющего паза, имеющего в поперечном сечении форму заготовки тарелкиклапана. Верхняя и нижняя части пазажестко связаны со станиной машины,а средняя выполнена заодно с механизмом подачи и осадки. У торца верхнейчасти паза размещены толкатель заготовки тарелки клапана, выполненныйв виде поворотной вилки с приводами,и устройство загрузки стержня с досылателем стержня клапана в шпиндель,объединенные в один блок. Поворотнаявилка снабжена тягой, связывающейее с досылателем стержня, и эластичным прижимом переднего стержня заготовки тарелки клапана к опорно-направляющему пазу.В результате получена конструкцияавтоматической установки, в которойисключена передача свариваемых эаготовок клапана из одного зажимногоприспособления вдругое. Путь заготовки тарлеки клапана и готового иэделияна всем протяжении ограничен направляющими, благодаря которым повышает Ося надежность работы устройства загрузки и передачи заготовок с однойпозиции на другую. При этом конструкция сварочной автоматической установки обеспечивает постоянство принудительного перемещения заготовок и готового изделия,На фиг. 1 показана машина, видсбоку 1 на фиг. 2 - сечение Б-Б наФиг, 1, где ( свариваемые заготовки Онаходятся на позиции .сварки); нафиг. 3 - сечение А-А на фиг, 1 (заготовки клапана находятся на исходной перед сваркой позиции), на фиг, 4вид с торца на заготовку тарелки клапана, зафиксированную толкателем в исходной позиции; на фиг, 5 - фик сация заготовки тарелки клапана эластичным прижимом в опорно-направляющем пазе.Машина для сварки трением содержит станину 1, переднюю бабку 2 со шпинделем, устройство загрузки свариваемых заготовок ( стержня 3 и тарелки клапана 4), механизм подачи и осадки и приспособление для удаления грунта,К устройству загрузки свариваемыезаготовки 3, 4 поступают из бункера 5,снабженного пневмоцилиндром 6, попроволочным направляющим 7.Устройство загрузки содержит полую цилиндрическую втулку 8 для размещения в ней заготовки стержня 3и его досылатель, состоящий из толкателя 9 рычага 10 и пневмоцилиндра 11, вертикально расположенныйи проходящий через ось шпинделя передней бабки 2 опорно-направляющийпаз для заготовки тарелки клапана 4, который имеет в поперечномсечении ее форму (сечение В-В),Опорно-направляющий паз выполненсоставйым и содержит три части. Верхняя 12 и нижняя 13 части прикреплены к станине 1, а средняя часть 14выполнена заодно с механизмом подачии осадки и имеет возможность перемещения по направляющим 15, установленным на станине 1. Механизм подачии осадки содержит также зажимной механизм и 16 и гидроцилиндр 17.Приспособление для удаления гратавключает фильеру 18, установленнуюна нижней части 13 опорно-направляющего паза, толкатель 19, рычаг 20и гидроцилиндр 21,К устройству загрузки также относится толкатель заготовки тарелкии клапана и готового изделия, размещенный у торцовой стенки верхней части 12 опорно-направляющего паза. Толкатель выполнен в виде поворотнойвилки 22, охватывающей выступами О ио заготовку тарелки клапана по диаметру и взаимодействующей выступом8 с тарелкой готового изделия, Междувыступами О и д на вилке размещен.эластичный прижим 23, выполненный,например, в виде пластинчатсй пружины. Толкатель 22 и втулка 8 с досылателем объединены в один корпус (блок),перемещающийся по двум вертикальнымнаправляющим 24 пневмоцилиндром 25(сечение А-А), При этом поворотнаявилка 22 с тягой 26 соединена с рычагом 10 досылателя стержня клапана.К стенке верхней части 12 опорнонаправляющего паза прикреплен стопор 27 с приводом в виде пневмоцилиндра.Машина работает следующим образом, На исходную позицию 1, где стержень 3 и заготовка тарелки клапана 4 становятся соосными относительно друг друга, во втулку 8 устройства загрузки стержень 3 поступает из бункера 5 с помощью пневмоцилиндра 6, а заготовка тарелки клапана 4 под 1действием веса - по проволочным направляющим 7 и верхней части 12 опор но-направляющего паза до упора в стопор 27 ( до этого момента выступы 0 и д поворотной вилки 22 выведены из зоны траектории заготовки тарелки клапана). От исходной позиции 1 на позицию сварки 11 стержень 3, находящийся во втулке 8, и заготовка тарелки клапана 4 пазмещенная между выступами О и О вилки 22 .и при. жатая эластичным прижимом 23 передним (более гладким) торцом к опорно- направляющему пазу, перемещаются пневмоцилиндром 25. При этом выступ д поворотной вилки 22 двигает по опорно-направляющему пазу (по его частям 13 и 14) сваренное в предыдущем цикле готовое изделие на позицию удаления грата 111, где последний срезается продавливанием сквозь фильеру 18 гидроцилиндром 21 через рычаг 20 и толкатель 19, Во время удаления грата толкатель 9 досылателя перемещает стержень клапана 3 в шпиндель передней бабки 2, где он эажимается цангой. При этом тягой 26 поворачивается вилка 22, выводя упоры О ,б ииз зоны траектории заготовки тарелки клапана 4 в,опорно-направляющем пазе (выведенное положение упоров показано штрих-пунктирной линией)Пневмоцилиндром 25 втулка 8 и поворотная вилка 22 отводятся на исходную позицию 1, после чего механизм подачи и осадки гидроцилиндром 17 перемещает среднюю часть 14 опорно" направляющего паза с закрепленнойв ней (в зажимном механизме 16) заготовкой тарелки клапана 4 к шпинделю передней бабки 2 до соприкосновения ее торца с торцом стержня клапана 3 (при этом толкающий орган гидроцилиндра 17 упирается в торец заготовки тарелки клапана). Затем включают вращение шпинделя и осуществляют процесс сварки трением, после чего механизм подачи и осадки отводит . среднюю часть 14 опорно-направляющего паза с готовым изделием в исходное (правое) положение. К этому времени по проволочным направляющим 7 и верхней части 12 опорно-направляющего паза до упора в стопор 27 (доэтого момента выступы О и о поворотной вилки 22 выведены иэ эоны траек" тории заготовки тарелки клапана) отисходной позиции 1 на позицию сварки11 стержень 3, находящийся во втулке 8, и заготовка тарелки клапана 4,размещенная между выступами а и с)вилки 22 и прижатая эластичным прижимом 23 передним (более гладким) торцом к опорно-направляющему пазу, перемещаются пневмоцилиндром 25. Приэтом выступ 4 вилки 22 двигает поопорно-направляющему пазу (его частям 13 и 14) сваренное в предыдущемцикле готовое иэделие на позициюудаления грата 111, где последнийсрезается продавливанием сквозь фильеру 18 гидроцилиндром 21 через рычаг20 и толкатель 19. Во время удаленияграта толкатель 9 досылателя перемещает стержень клапана 3 в шпиндельпередней бабки 2, где он зажимаетсчцангой, При этом тягой 26 поворачивается вилка 22, выводя упоры О . К ,Я из зоны траектории заготовки та 20 релки клапана 4 в опорно-направляющем пазе (выведенное положение упоров показано штрих-пунктирной линией). Пневмоцилиндром 25 втулка 8и поворотная вилка 22 отводятся на25 исходную позицию 1, после чего механизм подачи и осадки гидроцилиндром17 перемещает среднюю часть 14 опорно-направляющего паза с закрепленной в ней (в зажимном механизме 16)30 заготовкой тарелки клапана 4 к шпинделю передней бабки 2 до соприкосно-вения ее торца с торцом стержня 3(при этом толкающий орган гидродилиндра 17 упирается в торец заготов 35 ки тарелки клапана). Затем включаютвращение шпинделя и осуществляют про- .цесс сварки трением, после чего механизм подачи и осадки отводит среднюю часть 14 опорно-направляющегопаза с готовым изделием в исходное(правое) положение, К этому временипо проволочным направляющим 7 очередная заготовка тарелки клапана перемещается на позицию 1, толкатель4 9 отводится пневмоцилиндром 11 вправое положение, а вилка 22 повора"чивается тягой 26 (при этом выступыО и Е охватывают заготовку тарелкиклапана). На этом цикл работы завершается,Таким образом, заготовка тарелкиклапана и готовое иэделие (с диаметром тарелки около 52 мм) перемещаются с одной позиции на другую по непрерывному тракту, т,е, опорно-направляющему пазу, с которым заготовка тарелки клапана контактирует только своими сегментными участками, разнесенными на достаточное расстояниедруг от друга для обеспечения устой 60 чивости их перемещения (согласно виду Г описания). Это приводит к сокращению числа автооператоров, участвующих в передаче заготовки тарелкиклапана и готового иэделия от одного65 к другому, и к расширению функциональ 963764ных воэможностей машины, поскольку в результате контакта изделий с опорно-направляющим пазом загрузочного устройства только его сегментными участками достигается возможность загрузки заготовок тарелки клапана, имеющих различные длины, включая минимальные.Использование в предлагаемой машине для автоматизации операций загрузки-выгрузки заготовок механизма в виде составного опорно-направляющего паза, поперечное сечение которого имеет форму свариваемой заготовки (заготовки тарелки клапана) наиболее сложной формы", повышает надежность оборудования и сокращает до минимума потери вспомогательного времени. Это создает условия для высокой производительности процесса сварки трением при массовом производстве ответственных иэделий.Формула изобретенияМашина для сварки трением преимущественно заготовок биметаллического клапана двигателя, содержащая станину, переднюю бабку со шпинделем, механизм подачи и осадки, зажимные механизмы, устройства загрузки стержня и тарелки клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового изделияв приспособление для удаления грата,о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностеймашины, устройство загрузки заготовки тарелки клапана выполнено в видевертикально расположенного и проходящего через ось шпинделя переднейбабки составного опорно-направляюще 1 О го паза, имеющего в поперечном сечении форму заготовки тарелки клапана,верхняя и нижняя части паза жесткосвязаны со станиной, а средняя выполнена заодно с механизмом подачи и15 осадки, у торца верхней части пазаразмещены толкатель заготовки тарелки клапана, выполненный в виде поворотной вилки с приводом, и устройство загрузки стержня клапана с досы 20 лателем стержня клапана в шпиндель,объединенные в один блок, а поворотная вилка снабжена тягой, связывающей ее с досылателем стержня клапана, и эластичным прижимом переднего25 торца заготовки тарелки клапана копорно-направляющему пазу.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 190183, кл. В 23 К 19/02, 1964.2. Чертежи 5 В 6581 и 5 В 6332 машины для сварки трением типа 2 ОА 260 1 Чфирма "Сасегр 1 аг", 1973 (прототип),963764 ьР г одпис 318/4 Тираж 1153 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 13035, Москва, %-35, Рауыская наб., д лиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проект Составитель В. ЧабуркинРедактор Л, Утехина Техред А.Ач Корр