Электродная головка для контактной роликовой сварки металлов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) (И) А1

gg 4 В 23 К ll/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3. Электродная головка по п. 1, отличающаяся тем, что толкатель установлен с возможностью регулировочного перемещения относительн6 прижимного роликового электрода.

4. Электродная головка по п, 1, отличающаяся тем, что толкатель выполнен токоподводящим.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3837830/25-27 (22) 08.01.85 (46) 07.06.86. Бюл. У 21 (72) В.И.Булахов и С.И.Маслаков (53) 621.791.763.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 10)8824, кл ° В 23 К 11/06, 1983.

Авторское свидетельство СССР

У 1016109, кл. В 23 К ll/10, 1983. (54) (57) 1. ЭЛЕКТРОДНАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ

КОНТАКТНОЙ РОЛИКОВОЙ СВАРКИ МЕТАЛЛОВ, содержащая корпус, приводной роликовый электрод, прижимной роликовый электрод механизм для задания сварочного давления в виде подпружиненного толкателя, установленного на корпусе с возможностью взаимодействия с роликовым электродом, отличающаяся тем, что, с целью повышения качества сварки за счет уменьшения массы подвижных частей, увеличения интенсивности теплоотвода от роликового электрода и обеспечения его зачистки, она снабжена механизмом зачистки, выполненным в виде опорного ролика и привода его вращения, в корпусе выполнена выемка, в которой с возможностью вращения размещен прижимной роликовый электрод, выполненный в виде диска, и установлен с воэможностью регулировочного перемещения и контактирования с прижимным роликовым электродом опорный ролик, причем угол между плоскостью, проходящей через центры приводного и прижимного роликовых электродов, и плоскостью, проходящей через точку контактирования толкателя с прижимным роликовым электродом и его осью, составляет 5-80 . а угол между плоскостью, проходящей через оси опорного ролика и прижимного роликового электрода, и плоскостью, проходящей через точку контактирования толкателя с прижимным роликовым электродом и его осью, составляет 3080

2. Электродная головка по п. 1, отличающаяся тем, что в прижимном роликовом электроде выполнено центральное отверстие, в котором размещен толкатель.

1235686

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологичес" кому оборудованию для контактной роликовой сварки, и может быть использовано для изготовления деталей радио. 5 электроники и точного приборострое— ния.

Цель изобретения — повышение качества сварки за счет уменьшения массы подвижных частей, увеличения интенсивности теплоотвода от роликового электрода и обеспечения его зачистки.

На фиг. 1 изображена электродная головка, вид сверху, на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — вариант электродной головки с центральным отверстием в роликовом электроде, в котором установлен толкатель, выполненный токопроводящим и служащим токоподводом к прижимному роликовому электроду; на фиг. 4 — силы, действующие на роликовый электрод в процессе работы.

Электродная головка содержит корпус, состоящий из нижней 1 и верхней

2 частей и установленной между ними прокладки 3, образующей щелевой паэ

4, в котором подвижно, например с зазором между торцами, обеспечиваемым ходовой посадкой, в несколько сотых долей миллиметра, расположен прижимной роликовый электрод 5. На нижней части 1 корпуса установлен механизм 6 создания сварочного усилия с пазами 7, позволяющими поворачивать его вокруг центра прижимного роликового электрода 5, и толкателем

8, выполненным в виде ролика. На верх. Щ ней части .2 корпуса установлены токоподвод 9 и опорный ролик 10, выполненный в виде зачистного инструмента, с приводом ll вращения. Паз

12, позволяет поворачивать опорный ролик 10 вокруг центра прижимного роликового электрода 5. В нижней 1 и верхней 2 частях корпуса выполнены каналы 13 для подачи охлаждающей жидкости °

Взаимное расположение точки 14 сварки опорного ролика и толкателя определено углами oL и Р, где oL угол между плоскостью, проходящей через центры приводного и прижимного роликовых электродов, и плоскостью, H проходящей через точку контактирования толкателя с прижимным роликовым электродом и его осью; (3 — угол между плоскостью, проходящей через оси опорного ролика и прижимного роликоsoro электрода, и плоскостью, проходящей через точку контактирования толкателя с прижимным роликовым электродом и его осью.

Верхнее значение углов <а и /3 принято из условия устойчивого равновесия прижимного роликового электрода

5 под действием сил реакции со сторо. ны толкателя 8 Р<, свариваемой детали 15 Р и опорного ролика 10 Р и о э составляет 80 . При этом учитывается уменьшение диаметра прижимного роликового электрода 5 в процессе рабо- . ты, а также то, что при настройке верхнее значение принимает один из углов о1 или °

Нижнее значение угла Ы принято из условия устойчивого равновесия прижимного роликового электрода 5 под действием сил Р,, Р и Р> и составляет 5

Нижнее значение угла Р принято из условия †м (,p> ), где ма с мак

1 2

1 макс махс и Р— максимальные углы трения в точках контакта прижимного роликового электрода 5 с толкателем 8 и опорным роликом 10 соответственно.

При невыполнении этого условия прижимной роликовый электрод 5 под действием сил Р, и Р> отжимается от точки 14 сварки. При коэффициентах трения в точках контакта прижимного роликового электрода 5 с толкателем

8 f, 0,05-0,25 и опорным роликом 10

f =0,3-0,5, Pi =14, р =27

Нижнее значение угла f3 составляет 30

Иэ условия равновесия прижимного роликового электрода 5 под действием сил Р, Р и Р и теоремы синусов

sin(180 -eL-P-P>4p ) з1п()3+() — P,)

;in(f ) где ),, p — углы трения в точках контакта йрижимного роликового электрода 5 с толкателем 8 и опорным роликом 10 соответственно, — угол. между нормалью к поверхности роликово го электрода 5 в точке 14 сварки и напра:влением лействий силы Р, причем при отсутствии проскальзывания

sin(oL+ P + P «)

sin(P+ P - P,) прн изменении углов Ы и Р в указанных пределах, приняв для определено о о ности р, =8, рг =О, Р> =20

-- =0 23

Рз р Ф % г

-- =1,5 °

Р

Таким образом, при заданном уси лии сжатия электродов Р можно изменять силу реакции со стороны опорного ролика от 0,2 Р до 1,5 P и.в этих же пределах изменять крутя- 20 щий момент М„ со стороны опорного ролика 10, так как М„ =Р з1п ),.Чр

Практически значение углов к и 1 выбирают таким образом, чтобы исключить проскальзывание прижимного роликово- 25 го электрода в точке 14 сварки и создать условия для проскальзывания опорного ролика 10.

Электродная головка работает следующим образом.

В зазор между роликовым электродом 5 и вторым электродом.16 устанавливается деталь 15. Механизм 6 создания сварочного усилия через толкатель 8 воздействует на прижимной роликовый электрод 5,который, самоустанавливаясь, прижимается к детали

15 и опорному ролику 10. Для осуществления сварки одновременно включаются привод ll вращения опорного ролика 10, привод вращения второго электрода 17 и подаются по токоподводу 9 импульсы сварочного тока. Ли-. нейная скорость опорного ролика 101 выполненного в виде зачистного ин.струмента, превышает линейную скорость прижимного роликового электрода 5. При этом в точке контакта пряжи. много роликового электрода 5 и опорз 1235 в точке 14 сварки угол, р меньше угла трения.

Рассмотрим пределы изменения от— ношения

686 4 ного ролика 10 происходит удаление разрушенного и окисленного микрослоя электродного материала,что создает стабильные условия для качественной сварки. Выполнение прижимного роликового электрода 5 в виде плоского диска, расположенного в щелевом пазу 4, улучшает условия его охлаждения, так как расстояние от точки 14 сварки, выделяющей тепло, до поглощающих elo внутренних поверхностей щелевого паза 4 минимально, а в корпусе выполнены каналы 13 для подачи охлаждающей жидкости.

Выполнение электродной головки (фиг ° 3)с прижимным роликовым электродом 5, выполненным с центральным отверстием 18, в котором установлен толкатель 19, служащий токоподводом к роликовому электроду 5, позволяет уменьшить силы трения от токоподвода.

Электродная головка работает аналогично основному варианту.

Использование предлагаемой электродной головки позволит повысить качество сварки за счет уменьшения массы подвижных частей, так как при заданном усилии сварки время осадки, а следовательно, и вероятность возникновения выплеска тем меньше, чем меньше масса подвижных частей, sa счет увеличения теплоотвода от роликового электрода и автоматической его зачистки в процессе работы, так как это создает стабильные условия процесса сварки. Кроме того, выполнение роликового электрода в виде плоского диска уменьшает расход электродного материала для его изготовления, а свободное размещение его в щелевом пазу позволяет просто и быстро производить замену роликового электрода, что необходимо для переэаточки .роликового электрода или замены его на другой с иным профилем кромок, а при использовании электродной головки в составе автоматических линий или систем гибкого автоматизированного про." изводства автоматизировать заМену роликового электрода.

1235686

1235686

Q if 4

Щг. Ю

Составитель 3. Хаустова

Редактор Л.Гратилло Техред И.Попович Корректор С.Черни

Заказ 3046/12

Тираж 1001 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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