Машина для сварки трением

 

МА1ВДНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ полой цилиндрической детали с заглушкой пои одновременном изготовлении заглушки из листовой заготовки , содержащая корпус, шпиндель с установленным в нем зажимным устройством для цилиндрической детали и зажимное ус-тройство для листовой заготовки, отличающаяс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повьпчения качества сварного соединения, машина снабжена цилиндрическим упором с диаметром , равным диаметру внутреннего отверстия зажимного устройства для цилиндрической детали, распоS ложенным в корпусе в радиальноупорном подшипнике, ось которого ел смещена относительно оси шпинделя на величину 0,5-1,5 мм. 00 о N

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) tl)) SU

3(51) В 2 К 20 12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3461830/25-27 (22) 05. 07. 82 (46) 15. 02. 84. Бюл. Р 6 (72) P.Í.Áoëäûðåâ, В.П.Воинов и Н.М.Ведерников (71) Констоукторско-технологический институт. автоматизации и механизации в автомобилестроении (53) 621.791.14(088,8) (56) 1. Вилль В.И. Сварка металлов трением. Машиностроение, Л., 1970, с.131.

2 ° Авторское свидетельство СССР

М 336937, кл. В 23 К 20/12, 1971 (прототип). (54) (57) МАПИНА,цЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ полой цилиндрической детали с заглушкой пои одновременном изготовлении заглушки из листовой заготовки, содержащая корпус, шпиндель с установленным в нем зажимным устройством для цилиндрической детали и зажимное устройство для листовой заготовки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения качества сварного соединения, машина снабжена цилиндрическим упором с диаметром, равным диаметру внутреннего отверстия зажимного устройства для цилиндрической детали, расположенным в корпусе в радиальноупорном подшипнике, ось которого смещена относительно оси шпинделя на величину 0,5-1,5 мм.

1073047

Изобретение относнтся к сварке металлов трением.

Известна машина для сварки трением, содержащая корпус, рабочий шпиндель с зажимом вращающейся заготовки и зажим неподвижной заготов ки,установленный в корпусе. Такую машину принципиально возможно использовать для изготовления заготовки композиционного клапана ЦБС, включаюцего стакан, например, с медным наполнителем, и его заглушку 31).

Однако относительно малая толщина заглушки создает большие затруднения при ее закреплении в зажимах машины, что практически делает невозможным применение сварочного оборудования для массового производства заготовок клапанов.

Кроме того, такая машина снабжена мощными тормозными устройствами для быстрого окончания нагрева свариваемых заготовок, что усложняет ее конструкцию.

Наиболее близкой к изобретению по технической сути и достигаемому результату является машина для сварки трением полой цилиндрической детали с заглушкой при одновременном изготовлении заглушки иэ листовой заготовки, содержащая корпус, шпиндель с установленным в нем зажимным устройством для цилиндрической детали и зажимное устройство для листовой заготовки. В устройстве эффективно решена проблема зажима заглушки, поскольку она формируется из ленты, а последняя прос. то размещена в прямоугольном пазу корпуса. Здесь отсутствует тормозное устройство, так как при отрыве заглушки от ленты прекращение относительного вращения свариваемых заготовок происходит практически мгновенно (21.

Известная конструкция машины позволяет приваривать заглушку только одновременно к двум деталям и это не дает возможность получить требуемую заготовку клапана беэ дополнительной механической обработки а также не позволяет улучшить качество сварного соединения по сравнению с обычной сваркой тоением.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение качества сварного соединения.

Поставленная цель достигается тем, что машина для сварки трением полой цилиндрической детали с заглушкой при одновременном изготовлении заглушки из листовой заготовки,. содержащая корпус, шпиндель с установленным в нем зажимным устрой ством для цилиндрической детали и эажимное устройство для листовой заготовки, снабжена цилиндрическим

Некоторое время до остановки шпиндель 2 движется по инерции, заставляя с помощью сил трения вращаться упор 7. Так как ось упора 7 смещена относительно оси шпинделя 2 на величину Л, то возникает дополнительное относительное орбитальное движение между заглушкой и упором 7, обеспечивая дополнительную орбитальную проковку стыка заглушки и стакана 4. Орбитальная проковка уменьшает искривление волокон в зоне свар ки и способствует улучшению структуры соединения.

В указанном диапазоне осевого смещения и = 0,5-1,5 мм меньше энаупором с диаметром, равным диаметру внутреннего отверстия зажимного устройства для цилиндоической детали, расположенным в коопусе в радиально-упорном подшипнике, ось ко5 торого смещена относительно оси шпинделя на величину 0,5-1,5 мм.

На чертеже показана конструктивная схема машины сварки трением.

В корпусе 1 размещен рабочий шпин

10 дель 2 с цанговым зажимом 3 стакана с медным наполнителем 5. Лента б, из которой при сварке формируется заглушка, размещена в прямоугольном пазу корпуса. Цилиндрический упор 7 ленты б установлен в корпусе 1 в радиально-упорном подшипнике 8 с возможностью осевого смещения на величину и =0,5-1,5 мм в зависимости от момента инерции шпинделя 2. Маши на имеет со стороны шпинделя 2 привод осевого сжатия (не показан).

Машина сварки работает трением следующим образом.

Перед сваркой стакан 4 с медным наполнителем 5 зажимают цангой 3 в шпинделе 2, а ленту 6 закладывают .в прямоугольный паз корпуса 1. 1 пиндель 2 приводит во вращение и одновременно включают привод осевого сжатия, в результате чего стакан 4 прижимает ленту б к цилиндрическому упору 7. Так как прямоугольный паз корпуса 1 препятствует вращению ленты 6 под действием момента трения, то упор 7 в период

35 нагрева свариваемчх заготовок остается также неподвижным, и сварка происходит обычным путем в стыке стакана 4 и ленты 6.

После размягчения металла лен40 ты б в зоне сварки происходит отрыв сформировавшейся заглушки от ленты и последняя, увлекаемая силами трения, начинает вращаться вместе со стаканом 4. Относительное вращение заглушки и стакана прекращается практически мгновенно, после чего отключают привод вращения шпинделя и производят проковку сварного стыка.

73047

1,0

Составитель И.Фелицина

Редактор Т.Парфенова Техред T,фа„та

КоРРектоР Ю. Макаренко

Заказ 260/12 Тираж 1037

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чения используют для шпинделей, обладающих большими моментами инерции

В данной конструкции машины возможно регулировать теплоотвод от стыка заглушки и стакана 4, выполняя торец упора 7 иэ материалов различной теплопроводимости, большей (например, медь) либо меньшей (например, керамика).

Возможно также выполнение опорной поверхности упора 7 (при малых значениях й) не в виде плоской поверхности, а в виде кольцевого ножа с пилообразным профилем. В этом случае угол резания ножа выбирается достаточно большим (более

90 )..

Возможно, чтобы давление нагрева воспринималось только 6 и корпусом 1 в то время, когда упор 7 смещен относительно ленты 6 на величину порядка половины. ее толщины. Это способствует быстрому отрыву сформированной заглушки от лен ты и пои прочих равных условиях на именьшему износу материала ленты.

В результате использования предлагаемой машины сварки трением снижаются затраты на ее изготовление, благодаря осуществлению эффективного торможения заготовок без применения мощных тормозных устройств и исключения зажима заглушки, роль которого выполняет прямоугольный паэ корпуса. Одновременно улучшается . качество сварного соединения за счет введения дополнительной орбитальной проковки, что для некоторых

15 материалов позволяет вообще исключить осевую проковку и сварку вести только при давлении нагрева. Пре. . имущества машины сварки трением позволяют создать эффективное ч экономичное массовое проиэводстьо заготовок для композиционного клапана ДВС.