Способ холодной точечной сварки

 

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к холодной сварке, и может быть использовано для точечного соединения плоских толщиной до 3 мм, например алюминиевых и медных шин токоподводов, экранных лент, в кабельной промышленности и при проведении монтажных работ в различных условиях. Цель изобретения - повышение качества сварного соединения. Способ холодной точечной сварки листовых деталей включает выполнение рабочих торцов пуансонов сферическими с плоской, перпендикулярной продольной оси, площадкой диаметром от 2,3 до 7,0 толщины деталей. Между каждым прижимом и свариваемой деталью устанавливают резиновую прокладку с отверстием. Границы прокладок располагают на расстоянии 2,5-11 толщин свариваемой детали. Отверстие прокладки устанавливают соосно пуансону. Прижимы устанавливают через прокладки на свариваемых деталях. Далее в детали вдавливают пуансоны, которые предварительно устанавливают концентрично прижимам в отверстиях, производят отовод пуансонов и прижимов. Причем производят отвод пуансонов до уровня поверхностей прижимов, обращенных к деталям. После отвода пуансонов и прижимов производят повторное одновременное сжатие деталей прижимами и пуансонами. Прижимы и пуансоны сводят друг с другом до расстояния 2,2-2,8 толщины деталей. Способ позволяет получать соединения, обладающие высокими прочностными характеристиками и хорошим внешним видом. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

P ЕСПУБЛИК (5!)5 В 23 К 20/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4600352/25-27 (22) 31.10.88 .(46) 15.12.90. Бюл. М 46 (71) Институт электросварки им. Е;О.Патона и Всесоюзный научно-исследовательский проектно — конструкторский и технологи, ческий институт кабельной промышленности (72) Ю.А, Корниенко, Ф. Г. Свидовский, А.И.Дудин и Л.В.Макарин (53) 621.791.12 (088.8) (56) Баранов Б. Холодная сварка пластинчатых материалов. Jl. Машиностроение, 1969, с.40, рис.11, с.107-111. (54) СПОСОБ ХОЛОДНОЙ ТОЧЕЧНОЙ

СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочной тех. нике, в частности к холодной сварке, и может быть использовано для точечного соединения плоских деталей толщиной до 3 мм, например алюминиевых и медных шин токоподводов, экранных лент, в кабельной промышленности и при проведении монтажных. работ в различных условиях, Цель изобретения — повышение качества сварного соединения. Способ холодной точечной

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к холодной сварке, и может быть использовано для точечного соединения плоских деталей толщиной до 3 мм, например алюминиевых и медных шин токоподводов, экранных лент и др., в кабельной промышленности и при проведении монтажных работ в различных условиях.

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения.

- Ж,, 1613279 А1 сварки листовых деталей включает выполнение рабочих торцов пуансонов сферическими с плоской, перпендикулярной продольной оси, площадкой с диаметром от

2,3 до 7,0 толщины деталей. Между каждым прижимом и свариваемой деталью устанавливают резиновую прокладку с отверстием.

Границы прокладок располагают на расстоянии 2,5 — 11 толщин свариваемой детали.

Отверстие прокладки устанавливают соосно пуансону, Прижимы устанавливают через прокладки на свариваемых деталях, Далее в детали вдавливают пуансоны, которые предварительно устанавливают концентрично прижимам в отверстиях, производят отвод пуансонов и прижимов.

Причем производят отвод пуансонов до уровня поверхностей прижимов, обращенных к деталям. После отвода пуансонов и прижимов производят повторное одновременное сжатие деталей прижимами и пуансонами. Прижимы и пуансоны сводят друг другом до расстояния 2,2 — 2,8 толщины деталей. Способ позволяет получать соединения, обладающие высокими прочностными характеристиками и хорошим внешним видом. 4 ил.

На фиг. 1 показана схема размещения двух деталеи между пуансонами и прижимами; на фиг. 2 — схема вдавливания пуансонов в детали; на фиг. 3 — схема сдавливания деталей пуансонами и прижимами через упpyro деформируемую прокладку; на фиг, 4— пуансон со сферической формой рабочей поверхности с площадкой, используемой для реализации способа.

Суть способа заключается в том, что две детали 1 и 2 (фиг.1 и 2) размещают между

1613279

55 двумя пуансонами 3 и 4, имеющими сферическую форму рабочей поверхности с диаметром da, на конце которого выполнена ровная (гладкая) круглая площадка 5 с диаметром d (фиг,4).

После размещения деталей 1 и 2 между пуансонами 3 и 4 указанной формы (на последние надеты прижимы 6 и 7, на торцах которых, обращенных к деталям 1 и 2, помещены прокладки 8 и 9, из упруго деформируемого материала, например резины, с отверстиями с диаметрами, равными диаметрам пуансонов), вначале вдавливают пуансоны 3 и 4 на глубину, обеспечивающую получение качественного соединения, выбранную в зависимости от толщины деталей 6 и материала свариваемых деталей.

После вдавливания получают диаметр сварной точки в месте сварки, равный d, а соседние с местом сварки части деталей 1 и 2 вследствие вытеснения металла из-под сферических торцов пуансонов 3 и 4 расходятся (в поперечном сечении) на расстояние, обычно равное от одной до трех толщин деталей (см.фиг.2), После этого пуансоны 3 и 4 разводят утапливая их в прижимы 6 и 7. Далее одновременно пуансоны и прижимы 6 и 7 начинают нагружать усилием сдавливания (Р д).

При повторном сжатии деталей первоначально деформируется упругая прокладка 8 и 9 так, что ее внутренний край перемещается к центру сварной точки, и пуансоны 3 и

4 через нее сдавливают края сферической точки по мере одновременного перемещения с прижимами 6 и 7. Под действием сдавливающей Hàãрузки, передаваемой прокладкой 8 и 9 на сферические края точки и прилегающей к ней части детали 1 и 2, во-первых, происходит прогиб центральной части точки, равной диаметру d, а во-вторых, прижатие (возвращение) поверхностей деталей 1 и 2 друг к другу (см.фиг,3), После этого снимают сдавливающие услие Р д. и сваренные детали извлекают из сварочного устройства.

Определено, что без повторного сжатия свариваемых деталей суммарная их толщина в зоне сварки превышала суммарную их толщину, что не приемлемо в соответствии с предъявляемыми требованиями к подобным соединениям. Следует отметить, что повторное сжатие деталей давало положительный результат лишь при осадке зоны сварки через резиновую прокладку с отверстием. Причем прокладка должна была иметь радиус (2,5 — 11) толщин деталей. Кроме того, качественное соединение получалось лишь в случае, когда прижимы и пуансоны при повторном сжатии сводили до расстояния между ними не менее 2,2 толщины детали и не более 2,8 толщины детали. Положительный аффект не был достигнут в случае, если диаметр площадки на рабочей поверхности пуансона превышал 7 толщин деталей и был менее 2,3 толщины свариваемой детали.

Применение резиновой прокладки позволяло существенно повысить качество поверхности сваренных деталей в зоне сварки и, кроме того, способствовало оптимальному формированию зоны точечного сварного соединения путем направленного перемещения металла, прогибу центральной части точечного соединения. Это способствует повышению качества и надежности сварного точечного соединения. При раздельном применении прижимов и пуансонов для сжатия сваренных деталей качество точечной сварки ухудшалось (порой существенно, так как это не способствовало оптимальному формированию точечной сварки и прилегающей к ней зоны), и поставленная цель не достигалась.

ll p u м е р. По данному способу проводилась сварка алюминиевых лент толщиной

2 мм и лент из меди с толщиной 0,6 мм.

Диаметр сферических рабочих поверхностей пуансонов, используемых для сварки, составлял соответственно 16 и 8 мм. При сварке использовали резиновые прокладки с диаметром от 2,3 тол щин свариваемых деталей до 11 толщин. Кроме того, варьировали конечным расстоянием между прижимами от 2 толщин деталей до 3 толщин, При сварке диаметры площадок, которые выполнены на торцах пуансонов, соответствовали 2,2 — 7,0 толщинам сварива-. емых деталей, В результате проведенных опытов установлено, что при сварке детали из меди указа нных толщи н данным способом прочность на срез полученных сварных соединений по сравнению со способом, не включающим выполнения площадок на торцах пуансонов и применения упруго деформируемых прокладок, возрослаi в зависимости от диаметра площадки на 17—

39 кгс, а при сварке алюминиевых листовых деталей соответственно на 44 — 52 кгс (диаметр пуансонов для сварки алюминиевых деталей был вдвое больше, чем пуансонов для сварки деталей из меди соответственно отличались и размеры сварных соединений).

При невыполнении требований к диаметру площадок на пуансонах, размерам прокладок и величине повторного сведения пуансанов и прижимов положи гельнь и аффект при реализации способа не достигался.

1613279

Формула изобретения

Способ холодной точечной сварки листовых деталей, включающий сжатие деталей прижимами с центральными отверстиями, вдавливание в детали пуансонов, которые предварительно устанавливают соосно в отверстиях прижимов, и последующий отвод прижимови пуансонов отдеталей, отл и ча loшийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения, торцы пуансонов выполняют сферическими с плоской перпендикулярной продольной оси площадкой диаметром 2,3 — 7,0 толщины деталей, между каждым прижимом и свариваемой деталью перед сжатием деталей устанавливают резиновую прокладку с отверстием, равным диаметру пуансона, причем границы прокладок находятся на расстоянии 2,5 — 11 тол5 щины свариваемой детали от центра отверстия в них, прокладку устанавливают отверстием соосно с пуансоном, отвод пуансонов производят до уровня поверхностей прижимов, обращенных к деталям, после

10 отвода пуансонов и прижимов производят повторное одновременное сжатие деталей прижимами и пуансонами, причем прижимы и пуансоны сводят друг с другом до расстояния, соответствующего 2,2 — 2,8 толщины

15 свариваемой детали.

1613279

Составитель И,Фелицина

Техред М.Моргентал Корректор В.Гирняк

РЕдактор .О.Спесивых

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3856 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

118035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5