Инструмент для заварки отверстий трением

 

СО!ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И) А1 (5g 4 В 23 К 20/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3654972/25-27 (22) 09 ° 08.83 (46) 30 ° 05.86, Бюл. Ф 20 (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения Производственного объединения Уралмаш (72) Е.С.Цыганков, M.Ï.Журавлев и В.П.Суриков (53) 621.791.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 745620, кл. В 23 К 20/12, 1977.

АвторскоЕ свидетельство СССР

N 984771, кл. В 23 К 20/12, 1980. (54)(57) 1. ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ЗАВАРКИ

ОТВЕРСТИИ ТРЕНИЕМ, выполненный в виде стержня с режущим элементом на теле и формирующим углублением на рабочем горце, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, повышения про- изводительности и качества заварки, на торце углубления выполнен по крайней мере один режущий зуб с передним углом = 2 — 10, задним угломер о

= 0 — 5 и углом наклона стружечной о канавки э = 20 — 60, а в центре углубления выполнена цилиндрическая выточка глубиной 1 — 4 мм и диаметром, равным 0,2 — 0,5 диаметра рабочего торца инструмента.

2. Инструмент по и.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что он выполнен сборным в виде державки и закрепляемого в ней сменного элемента, при этом режущий элемент выполнен на державке, а формирующее -углубление — на торце сменного элемента.

1 12341 . Изобретение относится к сварке с нагревом путем трения и может быть использовано для заглушивания отверстий, например технологических, в различных деталях машин, широко используемых в машиностроении и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, повьппение производительности и качества завар- 10 ки, На фиг.1 изображен инструмент, об-, щий вид с частичным разрезом; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3— заваренное отверстие. 15

Инструмент для заварки отверстий трением состоит из державки 1, на теле которой выполнено не менее одного режущего элемента 2 с режущей кромкой 3 для снятия грата, образо- 20 вавшегося вокруг углубления 4 после заварки.

В отверстии державки 1 установлен и закреплен штифтами 5 сменный эле- . мент 6 с формирующим. сферическим или коническим углублением 7 на его рабочем торце 8, который снабжен не менее чем одним режущим зубом 9 с передним углом / = 0 — 10, задним угЗ0 лом о = 0 — 5о и углом наклона струо жечной канавки = 20 — 60

В центре углубления 7 сменного элемента 6 выполнена цилиндрическая выточка 10 глубиной 1 — 4 мм и диаметром, составляющим 0,2 — 0,5 диа35 метра рабочего торца 8.

Наружная часть сменного элемента

6 выполнена в форме конуса, сужающегося от торца 8 в сторону державки 1.

Такая форма сменного элемента 6 и наличие на нем режущего зуба 9 со стружечной канавкой с заданным углом наклона позволяют отводить стружку к центру цилиндрической выточки 1 0 сменного элемента 6 и тем самым пре45 дотвращать затирание стружки между наружным диаметром рабочей части сменного элемента .6 и стенкой завариваемого отверстия. Цилиндрическая выточка 10 обеспечивает плотность и равномерное формирование перемычки из концентрируемого в ней пластичного материала детали.

Инструмент работает следующим образом. .55

При одновременном вращении и поступательном перемещении соосно установленного с завариваемым отверсти20 1 ем инструмента его режущий зуб врезается в материал детали, который за счет возникновения тепла от трения с формирующей поверхностью 7 сменного элемента 6 постоянно доводится до пластичного состояния, и, отделяясь от стенки отверстия, начинает перемещаться по вращающейся поверхности

7 к центру выточки 10 и, упираясь в ее торец, уплотняться до однородного состояния и формировать перемычку необходимой толщины и формы без наличия в ней рыхлостей и волосовин, Одновременно с заваркой отверстия снимается и грат, образовавшийся вокруг углубления после заварки.

Инструментом производилась заварка отверстий в медных заготовках. Наружный диаметр инструмента 40 мм, диаметр завариваемого отверстия 34 мм.

Геометрия режущего зуба на торце

8 сменного элемента 6: передний угол о о — 8, задний угол о = 0, угол наклона стружечной канавки h = 35

Глубина выточки 1 — 2 мм, диаметр

10,мм.

Заварка производилась на токарном станке модели )К62 при 1000 об/мин вращения шпинделя. При перемещении в осевом направлении инструмента на

17 мм заварка осуществлялась за 90 с.

Образовывалась перемычка толщиной

5 мм, Заваренное отверстие проверялось . под давлением керосина 50 атм в течение,6 ч. Нарушения герметичности не обнаружено.

Изменение переднего угла принято о о в пределах 2 )16)0 как оптимальное.

Этот угол меняется в зависимости от обрабатываемого материала, чем больше коэффициент теплопроводности обрабатываемого материала и меньше его твердость, тем угол больше. Так, при заваривании отверстий .в деталях из о меди угол )) = 6 — 10, в деталях из о стали = 2 — 5, в деталях из латуни =5-8 .

Значение угла наклона стружечной

0с канавки принимается 20 э 60 . При заваривании отверстий в медных деталях оптимальным является угол 9 = 20— о

35, обеспечивающий отвод стружки к цейтру выточки 10 сменного элемента

6. При меньших значениях угла ) происходит забивание стружечной канавки и затирание ее между. поверхностью отверстия и наружным диаметром сменного элемента 6.

1 234!

Составитель И.Фелицина

Редактор М.Недолуженко Техред О.Гортвай Корректор, Т.Колб

Заказ 2935/15 Тираж !OOI Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый инструмент позволяет для каждого завариваемого отверстия и соответственно материала иметь свой сменный элемент с оптимальными геометрическими и физико-механическими характеристиками, легко завари— вать отверстия больших диаметров без

20 4 специального оборудования с большим числом оборотов шпинделя и большой мощностью и повысить при этом производительность. При заварке отверстий образуется перемычка необходимой формы и толщины с гарантированной герметичностью.