Машина для сварки трением

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапистических

Республик

«»963764 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.10.80 (21) 2993040/25-27 с присоединением заявки ¹â€”

Р (23) Приоритет—

Опубликовано 071082.Бюллетень ¹ 37

Р М К з

В 23 К 20/12

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (S3) УДК 621. 791. .14(088.8) Дата опубликования описания 07 ° 10 ° 82 (72) Авторы изобретения

Н. М. Ведерников, В. П. Воинов, И. В. Дубиков

В. И. Медведев и К., H. Мулюков Челябинский конструкторско-технологический ин т автоматизации и механизации автомобилестроенйя (71) Заявитель (54) МАШИНА ДЛЯ СВАРКИ ТРЕНИЕМ

Машина для сварки трением преимущественно заготовок биметаллического клапана двигателя предназначена для автоматизации процесса сварки и удаления грата, а также для совмещения операций выгрузки готовых изделий и загрузки в зажимные устройства соединяемых заготовокг стержня и тарелки клапана.

Известна .машина для сварки трением заготовок круглого сечения, содержащая станину, переднюю бабку со шпинделем, механизм подачи и осадки в виде суппорта, зажимные устройства, установленные в передней бабке и суппорте, и загрузочное устройство.

В этой машине суппорт снабжен рыча.roM, досылающим одну иэ заготовок в зажимное устройство передней бабки 11).

Однако загрузочное устройство машины обеспечивает передачу заготовок только цилиндрической форвы, что снижает технические возможности рассматриваемой машины.

Наиболее близкой к изобретению является машина для сварки трением заготовок биметаллического клапана, содержащая станину, переднюю бабку

:со шпинделем, механизм подачи и осад ки, зажимные механизмы, устройства загрузки стержней и тарелок клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового иэделия в поиспособление для удаления грата (21 .

Недостатком машины является низкая надежность машины, которая проявляется вследствие многочисленности передачи свариваемых заготовок и готового изделия иэ зажимного элемента одного механизма в зажимные элементы другого: автооператорами от исходной позиции заготовок в зажимные механизмы шпинделя и задних бабок, а от последних (уже в готовом виде и тоже автооператором) в зажимной элемент приспособления для удаления грата. Такие передачи сложны, и для их осуществления заготовка перед захватом ее автооператором должна быть в . зафиксированном положении и расфикси.роваться только после закрепления ее зажимным элементом автооператора.

В такой машине невозможно осущест- вить операцию загрузки заготовки тарелки клапана, имеющую минимальный размер по длине, при котором она практически может не иметь цилиндрической части.

963764

Целью изобретения являются повышение надежности машины для сварки трением за счет уменьшения числа механизмов с зажимными элементами, участвующих в передаче свариваемых заготовок и готового иэделия с одной позиции технологического процесса на другую и расширение функциональных воэможностей машины путем обеспечения автоматической загрузки тарелки клапана независимо от ее разме-10 рапо длине.

Поставленная цель достигается тем, что машине для сварки трением заготовок биметаллического клапана двигателя, содержащей станину, переднюю 15 бабку со шпинделем, механизм подачи и осадки, зажимные механизмы, устройства загрузки и заготовок стержня и тарелки клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового изделия в приспособление для удаления грата, устройство загрузки заготовки тарелки клапана выполнено в виде вертикально расположенного и проходящего через ось шпинделя передней бабки опорно-направляющего паза, имеющего в поперечном сечении форму заготовки тарелки клапана. Верхняя и нижняя части паза жестко связаны со станиной машины, а средняя выполнена заодно с механизмом подачи и осадки. У торца верхней части паза размещены толкатель заготовки тарелки клапана, выполненный в виде поворотной вилки с приводами, и устройство загрузки стержня с досылателем стержня клапана в шпиндель, объединенные в один блок. Поворотная вилка снабжена тягой, связывающей ее с досылателем стержня, и эластичным прижимом переднего стержня заготовки тарелки клапана к опорно-направ ляющему пазу.

В результате получена конструкция автоматической установки, в которой исключена передача свариваемых эаго- 45 товок клапана из одного зажимного приспособления вдругое. Путь заготовки тарлеки клапана и готового иэделия на всем протяжении ограничен направляющими, благодаря которым повышает- «0 ся надежность работы устройства загрузки и передачи заготовок с одной позиции на другую. При этом конструкция сварочной автоматической установки обеспечивает постоянство принуди- 55 тельного перемещения заготовок и готового изделия.

На фиг. 1 показана машина, вид сбоку на фиг. 2 - сечение Б-Б на фиг. 1, где (свариваемые заготовки находятся на позиции .сварки); на фиг. 3 - сечение A-A на фиг, 1 (заготовки клапана находятся на исходной перед сваркой позиции), на фиг. 4 вид с торца на заготовку тарелки кла-65 пана, зафиксированную толкателем в исходной позиции; на фиг, 5 — фик сация заготовки тарелки клапана эластичным прижимом в опорно-направляющем пазе.

Машина для сварки трением содержит станину 1, переднюю бабку 2 со шпинделем, устройство загрузки свариваемых заготовок (стержня 3 и тарелки клапана 4), механизм подачи и осадки и приспособление для удаления грунта, К устройству загрузки свариваеьые заготовки 3, 4 поступают из бункера 5, снабженного пневмоцилиндром 6, по проволочным направляющим 7.

Устройство загрузки содержит полую цилиндрическую втулку 8 для размещения в ней заготовки стержня 3 и его досылатель, состоящий из толкателя 9 рычага 10 и пневмоцилиндра 11, вертикально расположенный и проходящий через ось шпинделя передней бабки 2 опорно-направляющий паз для заготовки тарелки клапана 4, который имеет в поперечном сечении ее форму (сечение В-В).

Опорно-направляющий паз выполнен составйым и содержит три части. Верхняя 12 и нижняя 13 части прикреплены к станине 1, а средняя часть 14 выполнена заодно с механизмом подачи и осадки и имеет возможность перемещения по направляющим 15, установленным на станине 1. Механизм подачи и осадки содержит также зажимной механизм и 16 и гидроцилиндр 17.

Приспособление для удаления грата включает фильеру 18, установленную на нижней части 13 опорно-направляющего паза, толкатель 19, рычаг 20 и гидроцилиндр 21, К устройству загрузки также относится толкатель заготовки тарелки и клапана и готового изделия, размещенный у торцовой стенки верхней части 12 опорно-направляющего паза. Толкатель выполнен в виде поворотной вилки 22, охватывающей выступами CI u о заготовку тарелки клапана по диаметру и взаимодействующей выступом

3 с тарелкой готового изделия. Между выступами CI и д на вилке размещен. эластичный прижим 23, выполненный, например, в виде пластинчатсй пружины. Толкатель 22 и втулка 8 с досылателем объединены в один корпус (блок), перемещающийся по двум вертикальным направляющим 24 пневмоцилиндром 25 (сечение А-A). При этом поворотная вилка 22 с тягой 26 соединена с рычагом 10 досылателя стержня клапана.

К стенке верхней части 12 опорнонаправляющего паза прикреплен стопор 27 с приводом в виде пневмоцилиндра.

963764

Машина работает следующим образом.

На исходную позицию 1, где стержень 3 и заготовка тарелки клапана 4 становятся соосными относительно друг друга, во втулку 8 устройства загрузки стержень 3 поступает из бункера 5 с помощью пневмоцилиндра 6, а заготовка тарелки клапана 4 под

I действием веса — по проволочным направляющим 7 и верхней части 12 опор но-направляющего паза до упора в стопор 27 (до этого момента выступы 0 и с7 поворотной вилки 22 выведены из зоны траектории заготовки тарелки клапана). От исходной позиции

1 на позицию сварки II стержень 3, находящийся во втулке 8, и заготовка тарелки клапана 4 пазмещенная между выступами 0 и О вилки 22 .и прижатая эластичным прижимом 23 передним (более гладким) торцом к опорнонаправляющему пазу, перемещаются пневмоцилиндром 25 ° При этом выступ

8 поворотной вилки 22 двигает по опорно-направляющему пазу (по его частям 13 и 14) сваренное в предыдущем цикле готовое изделие на позицию удаления грата III, где последний срезается продавливанием сквозь фильеру 18 гидроцилиндром 21 через рычаг

20 и толкатель 19. Во время удаления грата толкатель 9 досылателя перемещает стержень клапана 3 в шпиндель передней бабки 2, где он эажимается цангой. При этом тягой 26 поворачивается вилка 22, выводя упоры 0,б и 3 из зоны траектории заготовки тарелки клапана 4 в,опорно-направляющем пазе (выведенное положение упоров показано штрих-пунктирной линией)

Пневмоцилиндром 25 втулка 8 и поворотная вилка 22 отводятся на исходную позицию 1, после чего механизм подачи и осадки гидроцилиндром 17 перемещает среднюю часть 14 опорнонаправляющего паза с закрепленной в ней (в зажимном механизме 16) заготовкой тарелки клапана 4 к шпинделю передней бабки 2 до соприкосновения ее торца с торцом стержня клапана 3 (при этом толкающий орган гидроцилиндра 17 упирается в торец заготовки тарелки клапана). Затем включают вращение шпинделя и осуществляют процесс сварки трением, после чего механизм подачи и осадки отводит . среднюю часть 14 опорно-направляющего паза с готовым изделием в исходное (правое) положение. К этому времени по проволочным направляющим 7 и верхней части 12 опорно-направляющего паза до упора в стопор 27 (до этого момента выступы 0 и о поворотной вилки 22 выведены иэ эоны траек" тории заготовки тарелки клапана) от исходной позиции I на позицию сварки

1I стержень 3, находящийся во втулке 8, и заготовка тарелки клапана 4, размещенная между выступами а и 6 вилки 22 и прижатая эластичным прижимом 23 передним (более гладким) торцом к опорно-направляющему пазу, перемещаются пневмоцилиндром 25. При этом выступ 4 вилки 22 двигает по опорно-направляющему пазу (его частям 13 и 14) сваренное в предыдущем цикле готовое иэделие на позицию удаления грата lll где последний срезается продавливанием сквозь фильеру 18 гидроцилиндром 21 через рычаг

20 и толкатель 19. Во время удаления грата толкатель 9 досылателя перемещает стержень клапана 3 в шпиндель передней бабки 2, где он зажимаетсч цангой. При этом тягой 26 поворачивается вилка 22, выводя упоры О . d

Я из зоны траектории заготовки та20 релки клапана 4 в опорно-направляющем пазе (выведенное положение упоров показано штрих-пунктирной линией). Пневмоцилиндром 25 втулка 8 и поворотная вилка 22 отводятся на

25 исходную позицию I после чего механизм подачи и осадки гидроцилиндром

17 перемещает среднюю часть 14 опорно-направляющего паза с закрепленной в ней (в зажимном механизме 16)

3Q заготовкой тарелки клапана 4 к шпинделю передней бабки 2 до соприкосно- вения ее торца с торцом стержня 3 (при этогл толкающий орган гидродилиндра 17 упирается в торец заготовки тарелки клапана). Затем включают вращение шпинделя и осуществляют про- . цесс сварки трением, после чего механизм подачи и осадки отводит среднюю часть 14 опорно-направляющего паза с готовым изделием в исходное (правое) положение, К этому времени по проволочным направляющим 7 очередная заготовка тарелки клапана перемещается на позицию 1, толкатель

9 отводится пневмоцилиндром 11 в правое положение, а вилка 22 поворачивается тягой 26 (при этом выступы

I3 и $ охватывают заготовку тарелки клапана). На этом цикл работы завершается.

Таким образом, заготовка тарелки клапана и готовое иэделие (с диаметром тарелки около 52 мм) перемещаются с одной позиции на другую по непрерывному тракту, т.е. опорно-направляющему пазу, с которым заготовка тарелки клапана контактирует только своими сегментными участками, разнесенными на достаточное расстояние друг от друга для обеспечения устой60 чивости их перемещения (согласно виду Г описания). Это приводит к сокращению числа автооператоров, участвующих в передаче заготовки тарелки клапана и готового иэделия от одного

65 к другому, и к расширению функциональ963764 ных воэможностей машины, поскольку в результате контакта изделий с опорно-направляющим пазом эагрузочного устройства только его сегментными участками достигается возможность загрузки заготовок тарелки клапана, имеющих различные длины, включая минимальные.

Использование в предлагаемой машине для автоматизации операций загрузки-выгрузки заготовок механизма в виде составного опорно-направляющего паза, поперечное сечение которого имеет форму свариваемой заготовки (заготовки тарелки клапана) наиболее сложной формы", повышает надежность оборудования и сокращает до минимума потери вспомогательного времени. Это создает условия для высокой производительности процесса сварки трением при -массовом производстве ответственных иэделий.

Формула изобретения

Машина для сварки трением преимущественно заготовок биметаллического клапана двигателя, содержащая станину, переднюю бабку со шпинделем, механизм подачи и осадки, зажимные механизмы, устройства загрузки стержня и тарелки клапана с досылателем стержня клапана в шпиндель и механизм передачи готового изделия в приспособление для удаления грата, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и расширения функциональных возможностей машины, устройство загрузки заготовки тарелки клапана выполнено в виде вертикально расположенного и проходящего через ось шпинделя передней бабки составного опорно-направляющего паза, имеющего в поперечном сечении форму заготовки тарелки клапана, верхняя и нижняя части паза жестко связаны со станиной, а средняя выполнена заодно с механизмом подачи и

15 осадки, у торца верхней части паза размещены толкатель заготовки тарелки клапана, выполненный в виде поворотной вилки с приводом, и устройство загрузки стержня клапана с досыgQ лателем стержня клапана в шпиндель, объединенные в од@н блок, а поворотная вилка снабжена тягой, связывающей ее с досылателем стержня клапана, и эластичным прижимом переднего

g5 TopIta заготовки тарелки клапана к опорно-направляющему пазу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 190183, кл. В 23 К 19/02, 1964.

2. Чертежи SB6581 и SB6332 машины для сварки трением типа 2UA260 1W фирма "Caterpi)!aг", 1973 (прототип).

963764

gag r

„4Ьч У

Рж4

Составитель В. Чабуркин

Редактор Л. Утехина Техред А.Ач Корректор А. Ференц

Заказ 318/4 Тираж 1153 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4