УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K11/30 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к производству устройств для контактной сварки, и может найти применение в машинах для контактной точечной и рельефной сварки.

Известно устройство для контактной рельефной сварки, содержащее электроды, установленные на плитах, консоль, снабженную эллипсоидными опорами и центральной сферической опорой, а также самоустанавливающийся механизм. Самоустанавливающийся механизм выполнен в виде полусферической крестовины, установленный своими концами на плите с возможностью взаимодействия своей выпуклой поверхностью со сферической опорой. При приложении сварочного усилия к электроду последний воздействует на свариваемое изделие и прижимает его к другому электроду (1).

Однако из-за разности в токопроводности входящих в конструкцию элементов их контактные поверхности окисляются, что при отсутствии охлаждения приводит к перегреву токоподводящих частей конструкции, смятию сопрягаемых поверхностей. Все это приводит к быстрому выходу из строя устройства. Наиболее близким по технической сущности и назначению к заявляемому устройству является устройство для контактной сварки, содержащее электрододержатель с электродом и механизм самоустановки электрода со сферической опорой, закрепленной на консоли (2).

Самоустанавливающийся механизм состоит из шарового болта, который закреплен на электродержателе, а шаровой конец закреплен крышкой в сферической опоре, закрепленной в консоли.

Однако при сварке деталей с большей площадью рельефа, болт с шаровой головкой будет испытывать большие нагрузки, порядка 5 т и выше, что приводит к его разрушению и неисправимому браку на свариваемых деталях.

Повысить качество сварного соединения и увеличить срок эксплуатации сварного соединения и сварочной оснастки можно за счет равномерного контакта электрода с деталью по всей плоскости с обеспечением равномерного усилия сжатия в плоскости сварного соединения и точности фиксации плиты в исходном положении.

На фиг.1 изображен общий вид описываемого устройства, разрез в исходном положении; на фиг. 2 - общий вид устройства в момент сварки изделия с перекосом (рельефы разной высоты).

Устройство содержит опору 1 со сферической поверхностью, прокладки 2, 3, изоляционные втулки 4, болты 5, цапфу 6 с выпуклой и вогнутой сферическими поверхностями, сферическую шайбу 7, крепежный болт 8, болты 9, электрододержатель 10, гибкий токоподвод 11, верхний сменный электрод 12, нижний электрод 13, верхнюю консоль 14, нижнюю консоль 15, систему охлаждения 16, деталь изделия 17, винт 18. Цапфа имеет фланец 19.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии (см. фиг.1) нижняя плоскость сменного электрода 12 параллельна верхней плоскости нижнего электрода 13. Верхний электрод 12 закреплен на электрододержателе 10. Электрододержатель 10 с верхней консолью 14 соединен сферической опорой 1, сферической цапфой 6, которая через сферическую шайбу 7 крепится болтом 8. Между верхней консолью 14 и опорой 1 имеется изолирующая прокладка 2, между цапфой 6 и электрододержателем 10 - прокладка 3. Крепежные болты 5 снабжены втулками 4. Прокладки 2, 3 и втулки 4 изолируют механизм самоустановки от прохождения тока, что обеспечивает надежность работы устройства. Сварочный ток проходит через гибкий токоподвод 11.

Когда установлены детали свариваемого изделия 17 на нижний электрод 13, верхняя консоль 14 с механизмом самоустановки опускается вниз. Верхний электрод 12 прижимает свариваемые детали к нижнему электроду за счет механизма самоустановки. Верхний электрод более равномерно распределяет усилие сжатия в плоскости сварного соединения. Происходит более равномерное распределение тока и усилия сжатия между группой рельефов или одному кольцевому рельефу, свариваемых одним электродом, выравнивание нагрева, исключение местных непроваров и внутренних всплесков, повышение срока службы сварочных электродов из-за того, что во время прохождения процесса сварки к верхнему электроду подведена вода через систему водяного охлаждения 16. Опора сферическая, цапфа сферическая и втулка сферическая изготавливаются из стали 45. Если из-за неточности сборки и позиционирования рабочая поверхность изделий перекошена (см. фиг.2) относительно поверхности верхнего сменного электрода 12 или электрод 13 перекошен при установке на нижнюю консоль 15 сварочной рельефной машины, или рельефы изделия имеют неравную высоту, то электрододержатель 10 поворачивается на сферической цапфе 6, а электрод 12, закрепленный на нем, принимает требуемое положение, обеспечивающее хороший контакт с изделием. Во время прохождения процесса сварки электрододержатель, поворачиваясь на сферическом торцевом шарнире, обеспечивает равномерное распределение усилия сжатия по поверхности свариваемой детали в случае неравенства высоты рельефов и при наклонной поверхности, а также стабильный подвод тока на сменный электрод 12 через токоподвод 11, расположенный между верхней консолью 14 и электрододержателем 10.

Использование: в устройствах для контактной точечной и рельефной сварки для повышения качества сварного соединения, увеличения срока эксплуатации сварного соединения и сварочной оснастки. Сущность изобретения: устройство имеет самоустанавливающийся механизм - представляющий собой цапфу с выпуклой и вогнутой сферическими поверхностями и через центральное конусное отверстие прикрепленную винтом и сферической шайбой к опоре со сферической поверхностью. Для крепления верхнего электрододержателя цапфа имеет фланец. 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СВАРКИ, содержащее электрододержатель с электродом и механизм самоустановки электрода со сферической опорой, закрепленной на консоли, отличающееся тем, что механизм самоустановки выполнен в виде цапфы с выпуклой и вогнутой сферическими поверхностями и центральным конусным отверстием, сферической шайбы и болта, цапфа установлена с возможностью взаимодействия выпуклой сферической поверхностью со сферической поверхностью опоры, сферическая шайба установлена с возможностью взаимодействия сферической поверхностью с вогнутой поверхностью цапфы и закреплена на опоре болтом, установленным в конусном отверстии цапфы, а электрододержатель закреплен на цапфе. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что цапфа выполнена с фланцем для крепления электрододержателя. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрододержатель и консоль соединены гибким токоподводом и электроизолированы от сферической опоры и цапфы.