УСТАНОВКА ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ Российский патент 1994 года по МПК B23K20/26 

Изобретение относится к сварочной технике, в частности к установкам для диффузионной сварки в вакууме.

Известна установка для диффузионной сварки в вакууме, содержащая связанную колоннами с герметичной камерой подвижную траверсу, на которой смонтирован нажимной винт, установленный на подвижной траверсе шток с герметичным вводом в герметичную камеру, а также динамометр, размещенный между нажимным винтом и штоком.

Недостатком конструкции являются ограниченные технологические возможности, что снижает производительность и качество.

Известно также устройство для диффузионной сварки, содержащее телескопическую цилиндрическую вакуумную камеру, герметизированную гибким элементом - сильфоном, включающую подвижный и неподвижный цилиндры, образующие посредством буртиков на периферии камеры полость одностороннего гидроцилиндра, в которой размещены пружины возврата.

Однако в известной конструкции ограничена возможность управления усилием сжатия и реализации сложных циклов сварки, что также снижает производительность и качество сварного соединения.

Целью изобретения является повышение производительности и качества сварного соединения путем циклического нагружения изделия с переменной силой и скоростью нагружения.

Это достигается тем, что в установке для диффузионной сварки, имеющей телескопическую вакуумную камеру с гибким элементом, включающую подвижный и неподвижный цилиндры, образующие между собой гидравлическую полость по периметру вакуумного объема, вакуумная камера снабжена шаговым электродвигателем с передаточным механизмом в виде винтовой пары с рычагом и золотниковым гидроусилителем, причем шаговый электродвигатель установлен на подвижном цилиндре вакуумной камеры, а золотниковый гидроусилитель на неподвижном цилиндре вакуумной камеры, при этом неподвижный цилиндр вакуумной камеры выполнен с дополнительным кольцевым фланцем и образует с подвижным цилиндром двухстороннюю гидравлическую полость.

На фиг.1 показана установка для диффузионной сварки, разрез; на фиг.2 - гидрокинематическая схема данной установки без насосной станции.

На основании 1 смонтирована телескопическая вакуумная камера, состоящая из неподвижного 2 и подвижного 3 цилиндров. Подвижный цилиндр 3 герметизирован сверху полусферической крышкой 4 с оконцем 5, внизу - сильфоном 6. На внутренней поверхности цилиндра 2 установлен кольцеообразный фланец 7 с уплотнениями. Буртики цилиндров 2, 3 и фланец 7 образуют двухсторонний гидроцилиндр снаружи вакуумной камеры. Неподвижный цилиндр 2 жестко связан с основанием 1.

В центрирующих пазах верхнего фланца подвижного цилиндра 3 установлена нажимная крестовина 8. Для нагрева зоны соединения свариваемых деталей 9 применен нагреватель ТВЧ-10, а для уменьшения теплового потока на стенки вакуумной камеры установлены экраны 11. На верхней части подвижного цилиндра 3 снаружи установлен шаговый электродвигатель 12, снаружи неподвижного цилиндра 2 - золотниковый гидроусилитель 13, связанные между собой передаточным механизмом в виде винта 14 и рычага 15. Гидропривод вакуумной камеры может быть подключен к насосной установке типа 8АГ4822Н.

Установка для диффузионной сварки работает следующим образом.

Открывается крышка 4 и снимается нажимная крестовина 8. Одна из свариваемых деталей 9 устанавливается и центрируется в вакуумной камере на столе основания 1, другая крепится к нажимной крестовине 8 и вместе с ней устанавливается и центрируется в пазах подвижного цилиндра 3. Крышка 4 закрывается, герметизируя рабочий объем. Через смотровое оконце 5 просматриваются детали 9.

Далее создают разрежение в вакуумной камере и после достижения необходимого вакуума производят нагрев зоны соединения нагревателем 11.

Для управления рабочим циклом на шаговый электродвигатель 12 подается команда в виде импульсов от системы управления, он вращает винт 14 и через рычаг 15 смещает плунжер золотникового гидроусилителя 13, что приводит к перемещению подвижного цилиндра 3. Однако благодаря наличию жесткой обратной связи (конструктивно это обеспечивается закреплением шагового электродвигателя на подвижном, а гидроусилителя - на неподвижном цилиндрах) рассогласование положения плунжера и корпуса золотникового гидроусилителя при перемещении подвижного цилиндра 3 сразу выбирается и движение прекращается. Для реализации заданного цикла сварки требуется подача на шаговый электродвигатель соответствующего набора импульсов от системы управления.

Современная технология сварки давлением требует для обеспечения высокой производительности и качества создания различных по величине усилий сжатия, обезгаживания и очистки соединяемых поверхностей, изменения усилия сжатия в процессе сварки, что обеспечивается применением высокочувствительного привода давления. Предлагаемая установка для диффузионной сварки позволяет применить систему числового программного управления на базе микропроцессорной техники и реализовать любой цикл сварки с широким диапазоном технологических параметров.

Использование: оборудование для диффузионной сварки. Сущность изобретения: установка содержит телескопическую вакуумную камеру, состоящую из неподвижного цилиндра и подвижного цилиндра, передающего сварочное давление через нажимную крестовину изделию, образующих между собой по периметру вакуумной камеры с помощью дополнительного кольцевого фланца двустороннюю гидравлическую полость. Вакуумная камера герметизирована сверху полусферической крышкой с оконцем, внизу - сильфоном. На подвижном цилиндре установлен шаговый электродвигатель, на неподвижном цилиндре - золотниковый гидроусилитель, связанные между собой передаточным механизмом в виде винтовой пары с рычагом. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ДИФФУЗИОННОЙ СВАРКИ, содержащая телескопическую рабочую камеру, состоящую из неподвижного наружного цилиндра и подвижного внутреннего вакуумного цилиндра, зазор между которыми заполнен рабочей жидкостью и подвижный из которых соединен с основанием гибким элементом, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и качества сварного соединения путем обеспечения возможности переменных усилия и скорости нагружения, на подвижном цилиндре установлен шаговый электродвигатель с передаточным механизмом, а на неподвижном цилиндре - золотниковый гидроусилитель, причем неподвижный цилиндр выполнен с внутренним фланцем, диаметр которого соответствует диаметру внутреннего цилиндра. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что передаточный механизм выполнен в виде винтовой пары и рычага.