Механизм сжатия машины для контактной сварки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ »733911

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. с вид-ву (22) Заявлено 08.08,77 (21) 2514951/25-27 (51) М. Кл.

В 23 К 11/10 с присоединением заявки РЙ—

Государственный комитет (23) Приоритет да, делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80 Бюллетень,% 18 (53) УДК

621.791.763.1 (088.8) Дата опубликования описания 18.05.80 (72) Авторы изобретения

М. Е. Гуревич, Ю. Н. Коваль, В. В. Мартынов и Л. Г. Хандрос (7I) Заявитель

Институт металлофизики AH. Украинской ССР (54) МЕХАНИЗМ СЖАТИЯ МАШИН ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к оборудованию для электроконтактной сварки, в частности, к конструкции механизмов сжатия электродов машин для контактной сварки.

В механизмах подобного рода, ставших известными в последнее время, прижатие верхнего электрода к нижнему, который в большинстве конструкций выполняется неподвижным, протекает в два этапа. На первом. этапе осуществляется предварительное прижатие с меньшим усилием, в процессе которого из-за сравнительно большого сопротивления в промежутке цепи между электродами ток, протекающий в сварочной цепи, имеет небольшое значение.

Как следствие. добавочного прижатия, на

15 втором этапе сопротивление цепи значительно падает и величина сварочного тока возрастает, Правильный выбор продолжительности этапов, прижимающих усилий, токов и соотношений

20 между ними имеет решающее значение для обеспечения надлежащего качества соединений вследствие чего последние конструкции механизмов сжатия содержат элементы, осуществляI 2 юшие программирование указанных параметров сварочного процесса.

Известен механизм сжатия контактных машин, в котором программы давления и силы тока контролируются автоматически при помощи схемы с датчиком давления, который реагирует на усилие сжатия электрода и выдает сигнал, сравниваемый с напряжением сравнивающего устройства, вырабатывающего коррек. тирующий сигнал для управления регулятором силы тока, а также пневматическим и электромагнитным приводом сжатия (1).

Сложность описанного механизма является его недостатком.

Также известен механизм сжатия, в котором регулирование усилия сжатия осуществляется в соответствии с изменением величины сварочного тока благодаря тому, что между приводом усилия сжатия и штоком с электродом размещены имеющие начальный изгиб плоские пружины, установленные вдоль оси сварочного электрода, обращенные к оси выпуклыми сторонами и включенные в силовую цепь сварочного тока (2). Дополнительное усилие

733911

20 образуется в указанном механизме вследсэвие возникновения между пружинами при прохождении через них сварочного тока сил магниэного взаимодействия, побуждающих их, отталкиваясь друг от друга, перемещать шток с электродом в направлении свариваемых деталей, Недостатком данного механизма сжатия является сложность конструкции.

Кроме того, известен механизм сжатия контактных сварочных машин, содержащий пру- 10 жинный привод сварочного давления и привод дополнительного сжатия, выполненный в виде установленного соосно привод сварочного давления элемента, изменяющего свои размеры при прохождении сварочного тока (3), 15

Недостатком его является то, что дополнительное усилие растет непрерывно с изменением температуры, вследствие чего скорость приложения дополнительной нагрузки ограничена скоростью нагрева, при этом степень дополнительного сжатия ограничена коэффициентом термического расширения материала привода и геометрическими размерами элемента.

Кроме того, конструкция устройства для дополнительного нагружения не позволяет воспроизводить диаграмму нагружения без охлаждения элемента до исходной температуры что затруднительно при больших его габаритах и требует значительного времени, а следовательно снижает производительность устройства.

К недостаткам устройства также можно отнести невозможность реализации коночного усилия в соответствии с большинством диаграмм нагружения при контактной сварке.

Целью настоящего изобретения является повышение производительности и уменьшение габаритов устройства.

Цель достигается тем, что в известиям механизме сжатия машин для контактной сварки элемент привода дополнительного ежа"ия выполнен в виде пружины из материала с памятью формы, например, из сплава медьалюминия. железо.

Имеется ряд металлических материалов, 45 например Ti-Ni, Au, Cd, Cu, Al- Ni и др. обладающих способностью восстанавливать форму при нагреве после пластической деформации. Восстановление формы протекает в интервале температуры обратного мартен- 50 ситного превращения.

Эффект связин с изменением формы при

1 мартенситном превращении, и перемешения получаемые при его использовании, в несколько десятков раз превышают те, коэорые мо- 55 гут быть получены при использовании термического расширения или обьемных эффек ов фазовых превращений, 4

Ня пер еже прелсяавлена схема ус ройсявя в положении св;IpKH.

Устройсяво содержи! элекгрододсржяэель 1, кинем;пически связанный с приводом мячпины (на чертеже не показан). Электрололержатель

1 содержит корпус 2, в котором смонтировн шгок 3 с верхним и нижним кольцами 4 и 5 и элекэродом 6. Между верхним кольцом 4 и корпусом 2 установлена пружина 7 привода сварочного давления, я между нижним кольцом 5 и корпусом 2 — пружина 8, изготовленная из сплава металлов, претерпевающего восстановление формы при температуре обратного мартенситного превращения и возврат в исходное состояние при температуре пуямого мартенситного превращения. Таким сплавом может быть, например, сплав медьялюминий-железо. При содержании алюминия

14 вес.% и железа 3,5 вес.%, температура начального мартенситного превращения этого сплава равна 25 — 30 С, а температура начала обратного мартенситного превращения 35 — 40 С.

Такие параметры позволяют реализовать поставленную цель без нагрева до высоких температур. Пружина 8 из этого сплава (СО,AI — Fe), имеющая наружный диаметр 16 мм и изготовленная из шести витков проволоки 95 3 мм при шаге 6 мм, способна развивать при обратном мяртенситном превращении усилие порядка 35-40 кг. Соответствующий рабочий ход пружины 8 составляет около 10 мм.

Нижний конец пружины 8 приварен к коль. цу 5, а между его верхним концом и корпусом 2 в случае, когда механизм находится в нерабочем положении, при котором темпера тура пружины 8 ниже температур прямого и обратного мартенситного превращений, имееэ ся зазор. Величина этого зазора меньше удлинения пружины 8, которое она претерпевает в процессе обратного мартенситного превращения. Пружина 8 включена в цепь сварочного тока, элементами которой являются шунтирующсе пружину 8 переменноерегулируемое сопротивление 9, источник питания 10, нижнее кольцо 5, верхний 6 и нижний 11 электроды, а также свариваемые изделия 12. В электрододержятеле смонтирован механизм отводя электрода, содержащий шарнирно закрепленный на корпусе 2 двуллечий рычаг 13 одно плечо которого выполнено в виде рукоятки, а второе упирается верхним концом в кольцо 5.

Описанный механизм рябо вся слелугощим образом.

Перед началом сварки элск родолсржа сль

1 приподнят над нижним алек родом I аким образом, чэобы в промежуток между ним и верхним электродом 6 можuu было

- . ò9!

1ИПИ Закал 1963/19 тж 1160 Подписное

5 завести подлежащие сварке изделия 12. Под действием привода сварочного давления элекгрододерж пель опуcKdfoT вниз до тех пор, пок.t электроды 6 и 11 не сожмуг подлежащие сварке детали с предварительным усилием. равным усилию упругой деформации пружины 7, возникающей при погружении штока 3 в полость электрододержателя тВеличину хода штока при предварнтельиом сжатии принимают равной начальному зазору между верхним торцом пружины 8 и корпусом 2.

При включении цепи сварочного тока та его часть, которая проходит через пружину 8, разогревает ее до температуры обратного мартенсйтного превращения, при которой она

15 восстанавливает форму и развивает требуемое дополнительное усилие. По завершении сварки путем нажатия на рычаг 13 отводят верхний электрод 6 в исходное положение, сжимая пружины 7 и 8. Охлаждаясь пружина 8 проходит через температуру прямого мартенситного превращения и возвращается к исходному состоянию.

Регулирование времени срабатывания механизма осуществляется установкой переменного сопротивления 9.

Описанный механизм обладает рядом таких преимуществ, как получение значительных перемещений при габаритах, существенно меньших

По сравнению с известными устройствами и при нагреве до значительно более зизких температур, резкое повышение производительности

6 за счет уменьшения длительности рабочего цикла, расширение воэможностей воспроизведения заданных диаграмм нагружения в широком диапазоне скоростей нагрева, Формула изобре > ения

Механизм сжатия машин для контактной сварки, содержагдий пружинный привод сварочного давления и привод дополнительного сжатия, выполненный в виде установленного соосно приводу сварочного давления элемента, изменяющего свои размеры при прохождении сварочного тока, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью уменьшения габаритов за счет увеличения величины перемещения электрода при нагреве в малых температурных интервалах и повышения производительности за счет уменьшения времени остывания дополнительного привода, элемент привода дополнительного сжатия выполнен в виде пружины из материала с памятью формы, например, из сплава медь-алюминий-железо.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 485840, кл. В 23 К 11/10, 28.05.73.

2. Авторское свидетельство СССР Х 419339, кл. В 23 К 11/10, 27.01.72.

3. Авторское свидетельство СССР N" 302201. кл. В 23 К 11/10 28.04.64 (прото ни).

Филиал ПГ1П "П;и н ", г. Ужгород, ул. Прс.ктная, 4