МАШИНА МСО-1201 ДЛЯ КОНТАКТНОЙ СТЫКОВОЙ СВАРКИ КОРОТКИХ ИЗДЕЛИЙ КОМПАКТНОГО СЕЧЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК B23K11/04 

Предлагаемое изобретение относится к сварочному производству, а именно к устройствам для контактной стыковой сварки оплавлением коротких стержней, например, режущей и крепежной частей инструмента, выполняемой на специализированных сварочных машинах. Обязательной операцией этого процесса является удаление грата в месте сварки.

Известно устройство для сварки заготовок гаечного метчика со снятием грата четырьмя полукруглыми ножами с кольцевыми режущими кромками, охватывающими сваренную заготовку справа и слева от грата в отдельном гратоснимателе (см. книгу «Контактная стыковая сварка сопротивлением с формированием соединения» Сб. науч. тр. АН УССР под ред. Лебедева В.К. - Киев, ИЭС им. Е.О. Патона, 1988 г., стр. 80…82).

Недостатком удаления грата в таком устройстве является невозможность сохранения температуры нагретого при сварке грата из-за быстрого его охлаждения при передаче изделия в отдельный гратосниматель, поэтому необходимы либо повторный нагрев, либо применение больших усилий для подрезки и отделения грата. Следует учитывать также, что при удалении грата на остывших изделиях из закаливаемых сталей возможно появление в стыке холодных трещин.

Известна также наиболее близкая к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату машина для контактной стыковой сварки изделий круглого сечения с зачисткой грата (см. патент RU 2465109 C1, B23K 11/04, 37/08 27.10.2012), содержащая неподвижную и подвижную станины, на которых размещены два консольных прижима с верхними и нижними токоведущими электродами, с приводами зажатия, механизмы перемещения подвижной станины при оплавлении и осадке, содержащая систему управления зажатием электродов и перемещением подвижной станины при сварке, сварочный трансформатор, электроды которого снабжены установленными на обращенных друг к другу сторонах плоскими армирующими твердосплавными пластинами.

Недостатком предложенного устройства является то, что при сварке коротких заготовок удержать их от проскальзывания в момент осадки в зажимах без увеличения усилия зажатия невозможно, а увеличение усилия зажатия нередко приводит к деформации заготовок и вызывает ускоренной износ зажимных губок.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение производительности изготовления коротких изделий компактного сечения за счет совмещения операций сварки и удаления грата после контактной стыковой сварки с обеспечением надежного зажатия коротких заготовок в зажимных губках без повышения усилия зажатия.

Технический результат достигается тем, что машина МСО-1201 для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения, содержащая неподвижную и подвижную станины с зажимами и сварочными электродами, соединенный с ними привод перемещения подвижной станины в виде гидроцилиндра с пропорциональным гидрораспределителем, клапаном осадки и датчиком положения станины, а также систему управления перемещением подвижной станины и сварочный трансформатор, электроды которой снабжены установленными на обращенных друг к другу сторонах плоскими армирующими твердосплавными пластинами, снабжена съемными гидравлическими упорами, установленными с двух сторон от прижимов на подвижной и на неподвижной станинах с возможностью поджатая противоположных свариваемым торцов заготовок, удержания коротких изделий в зажимах во время оплавления и осадки заготовок и проталкивании изделий через армирующие твердосплавные пластины после осадки и разжатия зажима на подвижной и приподнимания зажима на неподвижной станинах.

Заявляемая машина для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения, показана на фиг. 1, 2, где:

- на фиг. 1 схематично показана машина для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения;

- на фиг. 2 схематично показано положение электродов и упоров машины при установке изделий в электродах перед зажатием;

на фиг. 3 схематично показано положение электродов и упоров машины при зачистке грата кромками армирующих пластин электрода и призмы неподвижного зажима.

Заявляемая машина для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения (см. фиг. 1, 2, 3) содержит неподвижную 1 и подвижную 2 станины, на которых размещены два консольных прижима 3 и 4 с верхними токоведущими электродами 5 и нижними призмами 6, при этом токоведущие электроды 5 и нижние призмы 6 неподвижной станины снабжены плоскими армирующими твердосплавными пластинами 7, приводы прижимов 3 и 4 выполнены в виде гидроцилиндров 8 и 9, привод перемещения подвижной станины 2 при оплавлении и осадке - в виде гидроцилиндра 10, систему управления зажатием электродов 5 и 6 и перемещением подвижной станины 2, а также циклом зачистки грата, сварочный трансформатор 11 для нагрева оплавлением изделий 12 и два упора 13, установленных с двух сторон от сварочных прижимов на подвижной и на неподвижной станинах с приводами в виде гидроцилиндров 14, 15. Упоры выполнены съемными для обеспечения условий сварки изделий различной длины.

Заявляемая машина для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения с зачисткой грата работает следующим образом:

- после подачи в зону сварки между неподвижной 1 и подвижной 2 станинами коротких изделий 12 их устанавливают на нижних призмах 6, затем опускают верхние токоведущие электроды 5 зажимов 3 и 4 и зажимают изделия 12 между электродами 5 и призмами 6 неподвижной 1 и подвижной 2 станин;

- включают цилиндры 14, 15 до поджима упоров 13 в торцы противоположно свариваемым торцам изделий 12;

- включают сварочный трансформатор 11 и привод перемещения подвижной станины 2, осуществляют оплавление, осадку и сварку изделий 12;

- после осадки отключают сварочный трансформатор 11, снимают усилие осадки и усилия упоров, включают на подъем верхний прижим 4 электрода 5 в крайнее верхнее положение, а верхний прижим 3 электрода 5 включают на подъем на величину, равную 0,05-0,07 мм, по команде датчика перемещения его останавливают и фиксируют в этом положении;

- включают подачу давления в цилиндр 14 упора 13 с постепенным его нарастанием, при этом сваренное изделие 12 подают к неподвижному зажиму 3 машины до проскальзывания стыка в плоских твердосплавных пластинах 7 электрода 5 и призмы 6 неподвижного зажима 3, при котором происходит отделение еще нагретого грата режущими кромками пластин 7, при этом зазор между зажимными поверхностями электрода и призмы и изделием 12 облегчает скольжение изделий при зачистке, снижает усилие, требуемое для зачистки, уменьшает износ электродов от трения;

- отключают по датчику перемещения упора 13 давление в цилиндре 14 и поднимают зажим 3 в крайнее верхнее положение, отводят подвижную станину 2 и упор 13 в начальное перед сваркой положение, вынимают готовое изделие из зоны сварки.

Все операции по сварке, зачистке грата и возврату механизмов в исходное положение производятся автоматически по командам от системы управления.

Для упрощения работы машины при мелкосерийном производстве гидравлические упоры могут быть заменены на механические винтовые регулируемые упоры, при этом операции по поджиму изделий перед сваркой и при зачистке грата могут выполнятся вручную.

Таким образом, использование в предложенной машине двух упоров, установленных с двух сторон от сварочных зажимов на подвижной и на неподвижной станинах с приводами в виде гидроцилиндров, не только позволило не увеличивать усилия зажатия заготовок, предотвратив тем самым их смятие в электродах, но и позволило совместить операции сварки и зачистки грата и улучшить качество зачистки грата за счет снятия высаженного металла сразу после сварки с сохранением температуры сварочного нагрева.

Предложенную машину можно успешно применять в инструментальном серийном производстве при изготовлении составного режущего инструмента.

Изобретение может быть использовано для контактной стыковой сварки оплавлением коротких изделий компактного сечения, например прутков или стержней, выполняемой на специализированных сварочных машинах. На неподвижной и подвижной станинах закреплены прижимы с неподвижными и подвижными сварочными электродами. Привод перемещения подвижной станины выполнен в виде гидроцилиндра с пропорциональным гидрораспределителем, клапаном осадки и датчиком ее положения. Съемные гидравлические упоры смонтированы на подвижной и на неподвижной станинах по обе стороны от прижимов. Гидроцилиндр каждого из упоров обеспечивает поджатие торцов коротких заготовок для их удержания в прижимах во время оплавления и осадки. Каждая пара сварочных электродов снабжена плоскими твердосплавными пластинами, через которые подают сваренное изделие с помощью гидравлических упоров для снятия грата. Машина обеспечивает надежное зажатие коротких заготовок в прижимах без повышения усилия и совмещение операций сварки и удаления грата после контактной стыковой сварки. 3 ил.

Машина для контактной стыковой сварки коротких изделий компактного сечения, содержащая неподвижную и подвижную станины с закрепленными на них прижимами, оснащенными неподвижными и подвижными сварочными электродами, привод перемещения подвижной станины в виде гидроцилиндра с пропорциональным гидрораспределителем, клапаном осадки и датчиком положения станины, систему управления перемещением подвижной станины и сварочный трансформатор, отличающаяся тем, что она снабжена съемными гидравлическими упорами, смонтированными на подвижной и на неподвижной станинах по обе стороны от прижимов, каждый из упоров оснащен приводом в виде гидроцилиндра с возможностью поджатия торцов коротких заготовок, противоположных свариваемым торцам, для удержания свариваемых заготовок в прижимах во время оплавления и осадки, при этом каждая пара сварочных электродов снабжена плоскими твердосплавными пластинами, установленными на их обращенных друг к другу сторонах, а гидравлические упоры выполнены с возможностью выдвижения, по меньшей мере, одного из них для подачи сваренного изделия через плоские твердосплавные пластины при снятии грата.