Устройство для сдавливания деталей при диффузионной сварке (его варианты)
1. Устройство для сдавливания деталей при диффузионной .сварке за счет разницы коэффициентов термического расширения материалов узлов устройства и свариваемых деталей, содержащее две параллельные опорные плиты и съемные стяжные элементы, установленные в сквозных отверстиях плит, отличающееся тем, что, с целью упрощения в эксплуатации , оно снабжено двумя дополнительными плитами, установленными с возможностью перемещения параллельно и соосно с опорными плитами, на поверхности одной из которых, обращенной к другой дополнительной плите, размещены симметрично по окружности кулачковые элементы с клиновой поверхностью, а в центре ее противоположной . поверхности - вал, на боковой поверхности другой дополнительной плиты выполнены симметрично расположенные проточки для стяжных элементов, а на ее поверхности, обращенной к кулачковым элементам первой дополнительной плиты, выполнены симметрично по (Л окружности соответствующие кулачковые элементы с клиновой поверхностью, кинематически связанные с кулачковы- ; ми элементами первой плиты, стяжные элементы выполнены -в виде стоек с фланцами на концах, отверстия для стяжных элементов в опорных плитах выполнены в виде проточек, а на другой плите вьшолнено центральное отверстие , в которое введен центральный вал.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (5))4 В 23 К 20/14
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН
К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ИЯ 13 ",.„
@1 Б71@ И ЕЫА
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3595373/25-27 (22) 27.05.83 (46) 23.08.85. Бюл. Ф 31 (72) В.И.Беляков, О.Н.Крюков, Н.Ф.Казаков и А.В.Сергеев (71) Московский авиационный технологический институт им. К.Э.Циолковского (53) 621.791.66.03(088.8) (56) Казаков Н.Ф. Диффузионная сварка в вакууме. М.: Машиностроение, 1968,.с. 241 — 242.
Авторское свидетельство СССР
М - 884911, кл. В 23 К 20/14, 02.04.80. (54) УСТРОЙСТВО JUIH СДАВЛИВЛНИЯ
ДЕТАЛЕЙ ПРИ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКЕ (ЕГО
ВАРИАНТЫ). (57) 1. Устройство для сдавливания деталей при диффузионной сварке за счет разницы коэффициентов термического расширения материалов узлов устройства и свариваемых деталей, содержащее две параллельные опорные плиты и съемные стяжные элементы, установленные в сквозных отверстиях плит, o T л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения в эксплуата„„SU „„1174216 А ции, оно снабжено двумя дополнительными плитами, установленными с возможностью перемещения параллельно и соосно с опорными плитами, на поверхности одной из которых, обращенной к другой дополнительной плите, размещены симметрично по окружности кулачковые элементы с клиновой поверхностью, а в центре ее противоположной поверхности — вал, на боковой поверхности другой дополнительной плиты выполнены симметрично расположенные проточки для стяжных элементов, а на ее поверхности, обращенной к кулачковым элементам первой дополнительной плиты, выполнены симметрично по окружности соответствующие кулачковые элементы с клиновой поверхностью, кинематически связанные с кулачковыми элементами первой плиты, стяжные элементы выполнены в виде стоек с фланцами на концах, отверстия для стяжных элементов в опорных плитах выполнены в виде проточек, а на другой плите выполнено центральное отверстие, в которое введен центральный вал.
1 1 742
2. Устройство для сдавливания деталей при диффузионной сварке за счет разницы коэффициентов термического расширения материалов узлов устройст" ва и свариваемых деталей, содержащее две параллельные опорные плиты и съемные стяжные элементы, установлен" ные в сквозных отверстиях плит, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения в эксплуатации, оно снабжено двумя дополнительными плитами ус I
Э тановленными с воэможностью перемещения параллельно и соосно с опорными элементами, на поверхности одной из которых, обращенной к опорной плите, размещены симметрично по окружности кулачковые элементы с клино" вой поверхностью, в ней выполнено центральное отверстие, в котором эа"
16 креплен вал с шаровой опорной поверхностью, выходящей за пределы этой плиты, на боковой поверхности другой дополнительной плиты выполнены симметрично расположенные проточки для стяжных элементов а поверхности опорной плиты, обращенной к дополнительной плите с кулачковыми элементами, выполнены симметрично по окружНосТН соответствующие кулачковые элементы с клиновой поверхностью, кинематически связанные с кулачковыми элементами дополнительной плиты, и центральное отверстие, вал введен в это отверстие, стяжные элементы выполнены в виде стоек с фланцами на концах, а отверстия для стяжных элемен» тов в опорных плитах:.выполнены в виде проточек.
Изобретение относится к оборудованию для сварки, в частности для диффузионной сварки в вакууме или среде защитных газов.
Цель изобретения — упрощение уст- 5 ройства в эксплуатации.
Поставленная цель достигается использованием клинового механизма для сдавливания и фиксации свариваемых деталей. 10
На фиг, 1 представлен один из вариантов выполнения устройства; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3. — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — один из вариантов выполнения устройства с наружным кольцом, обеспечивающим кинематическую связь кулачковых элементов; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 — другой вариант устройства; на фиг. 7 — 20 то же, вид сверху.
Устройство (фиг. 1 и 4) содержит две параллельно установленные опорные плиты 1 и 2 со стяжными элементами 3, выполненными съемными в виде набора стоек разной длины с фланцами на концах и изготовленными из материала с малым коэффициентом термического расширения, например из молибдена, нижнюю дополнительную подвижную плиту 4, со-30 держащую сквозные проточки на боковой поверхности, и расположенные на верхнем торце по окружности,кулачковые элементы 5, дополнительную подвижную плиту 6, на поверхности которой, обращенной к первой дополнительной плите расположены по окружности торцовые кулачковые элементы 7 а на противоположной поверхности — вал с руко- яткой 8 или имеющий головку под гаечный ключ (не показано). Свариваемые детали 9 и 10, материал которых имеет коэффициент термического расширения больший, чем материал стяжных элементов 3, располагают между опорной плитой 2 и подвижной плитой 4.
Опорные плиты 1 и 2 выполнены со сквозными проточками на боковой поверхности, предназначенными для монтажа стяжных элементов 3, и, кроме того, верхняя опорная плита 1 имеет центральное сквозное отверстие. Кулачковые элементы 5 и 7 выполнены с углом наклона к плоскости плиты 4 и
6, меньшим угла трения скольжения материалов плит.
Подвижные плиты 4 и 6 установлены параллельно и соосно опорным плитам
1 и 2 таким образом, что кулачковые торцовые элементы 5 и 7 сочленены между собой с возможностью вращения один относительно другого и имеют геометрическое замыкание, осуществляемое путем профилирования сечения ку3 11 74 лачков 5 и 7 (фиг.З) или с помощью втулки 11 (фиг. 4), внутренний диаметр которой равен наружному диаметру кулачковых элементов и обеспечивает взаимное вращательное перемеще. ние кулачковых элементов 5 и 7 один относительно другого. Вал с рукояткой 8 верхней подвижной плиты 6 введен с возможностью свободного перемещения в отверстие верхней опорной 1О плиты 1, а стяжные элементы 3 сочленены с опорными плитами 1 и 2 и нижней подвижной плитой 4 посредством сквозных проточек на их боковой поверхности. Стяжные элементы 3, выпол- 15 ненные в виде набора стоек разной длины, позволяют соединять детали, имеющие различную суммарную высоту.
Устройство работает следующим образом. Ю
Устройство со свариваемьпки деталями собирают согласно фиг. 1 или фиг. 4.
Взаимная центровка свариваемых деталей и элементов устройства осу- 25 ществляется любым известным способом.
С помощью вала с рукояткой 8 поворачивают дополнительную плиту 6 и в результате вращения кулачковых элементов 7 (на чертежах — против часо-30 вой стрелки) относительно кулачковых элементов 5 плит 4, поджимают (фиксируют) свариваемые детали 9 и 10 и таким образом придают жесткость конструкции устройства в целом. При этом одновременно с приданием конструкции жесткости свариваемым деталям может быть сообщено и некоторое начальное усилие сжатия. Так как угол наклона кулачковых элементов 5 и 7 к @ плоскости дополнительных плит 4 и 6 меньше угла трения скольжения материалов плит 4 и 6, то при снятии крутящего момента с вала с рукоятки 8 вала дополнительной плиты 6 кулачковые 4$ элементы 5 и 7 остаются в фиксированном положении. Профилирование сечения (фиг. 1) кулачков 5 и 7 или использование втулки 11 (фиг. 4) обеспечивают кинематическую связь кулачковых у элементов и возможность их относительного вращательного перемещения при сборке (разборке) устройства.
Собранное устройство помещают в камеру, которую вакуумируют или за- Ы полняют защитной средой.
При нагревании устройства из-за разности термических расширений де216 талей 9 и 10 и элементов устройства стяжных элементов устройства стяжных элементов 3 плит 4 и 6 и др. меящу опорными плитами 1 и 2 возникает сдавливающее усилие, которое и передается на свариваемые детали.
Материалы свариваемых деталей и конструктивных элементов устройства подбирают таким образом, чтобы выполнялось условие с +A ((, +ZK ll A) с ср. где м ;, к„, и Кс — соответственно коэффициенты линейного термического расширения материалов свариваемых деталей, опорных плит и дополнительных плит, стяжных элементов; — соответственно линейные рабочие размеры. (вдоль оси симметрии устройства) свариваемых деталей, опорных плит и дополнительных плит п1 с,р и стяжных элементов. По окончании сварки деталей их совместно с устройством охлаждают, затем развакуумируют камеру и извлекают устройство с готовыми изделиями. Путем поворота вала с рукояткой 8.дополнительной плиты 6 (на.чертеже — по часовой стрелке) нарушают жесткость конструкции, а затем производят разборку устройства и удаление сваренных деталей. Другой вариант устройства для сжатия деталей при диффузионной сварке представлен на фиг. 6. Устройство содержит две параллельно установленные опорные плиты 1 и 2 со стяжными элементами 3, выполненными съемными в виде набора стоек раз1174216 ной длины с фланцами на концах и изготовленными иэ материала с малым коэффициентом термического расширения, например из молибдена, дополнительную плиту 4 с симметричными сквозными проточками на боковой поверхности, вал с рукояткой 8 с шаровой опорной поверхностью установлен и закреплен в центральном отверстии, выполненном 10 в дополнительной плите 6, на поверхности которой выполнены симметрично по окружности кулачковые элементы 5 таким образом, что шаровая опорная поверхность выходит за пределы этой 15 плиты. . Вал с рукояткой 8 может иметь головку под гаечный ключ (на фиг, 6 не показано), опорная плита имеет центральное сквозное отверстие и рас- 20 положенные на поверхности, обращенной к дополнительной плите 6, по окружности кулачковые элементы 7. Сварива, емые детали 9 и 10, материал которых имеет коэффициент термического расшн- 25 рення больший, чем материал стяжньм элементов 3, располагают между опорной плитой 2 и подвижной дополнительной плитой 4. Опорные плиты,1 и 2 выполнены со 30 сквозными проточками на боковой поверхности, предназначенными для монтажа стяжек 3. Кулачковые элементы 5 и 7 выполнены с углом наклона к плоскостям плиты 6 и плиты 1 меньшим угла трения скольжения материалов плит. Опорные плиты 1 и 2, плиты 4 и вал с рукояткой 8 с плитой 6 установлены соосно таким образом, что кулачковые 40 элементы 5 и 7 сочленены между собой с воэможностью вращения один относительно другого и имеют кинематическую связь — замыкание. Вал с рукояткой 8 одним концом 45 введен с возможностью свободного перемещения в отверстие верхней опорной плиты 1, а другим концом, имеющим шаровую огорную поверхность, сочлечен с подвижной плитой 4, что по- g0 зволяет обеспечить равномерность передачи сварочного усилия на соединяемые детали. Стяжные элементы 3 выполнены в виде набора стоек разной длины с фланцами на концах, что дает воэможность соединять детали, имеющие различную суммарную высоту. Стяжные элементы Э сочленены с опорными плитами 1 и 2 и подвижной плитой 4 посредством сквозных проточек на их боковой поверхности, Устройство работает следующим образом. Устройство со свариваемыми деталями собирают согласно чертежу (фиг. 6). Взаимная центровка свариваемых деталей и элементов устройства осуществляется любым известным способом. С помощью вала с рукояткой 8 поворачивают дополнительную плиту 6 и в результате вращения кулачковых элементов 5 (на чертеже — против часовой стрелки) относительно кулачковых элементов 7 опорной плиты 1 поджимают (фиксируют) свариваемые детали 9 и 10 и таким образом придают жесткость конструкции устройства в целом. При этом одновременно с приданием конструкции жесткости свариваемым деталям может быть сообщено некоторое начальное усилие сжатия. Так как угол наклона кулачковых элементов 5 и 7 к плоскостям плиты 4 и плиты 1 меньше угла трения скольжения материалов плиты 4 и плиты 1, то при снятии крутящего момента с вала с рукояткой 8 и, следовательно, плиты 6 кулачковые элементы 5 и 7 остаются в фиксированном положении. Собранное устройство помещают в камеру, которую вакуумируют или заполняют защитной средой, При нагревании устройства из-за разности термических расширений деталей 9 и 10 и элементов устройства (стяжных элементов 3, плиты 4, вала с рукояткой 8 с плитой 6 и др.) между опорными плитами 1и 2 возникает сдавливающее усилие, которое и передается на свариваемые детали. 1174216 ФиаУ 1174216 1174216 Составитель В.Шаров Техред А.Бабинец Корректор E.Ñèðîõìàí Редактор А.Козориз Заказ 5107!14 Тираж 1086 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Филиал IIIIII "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4
