Устройство для контактной точечной сварки Российский патент 2020 года по МПК B23K11/30 B23K11/31 

Изобретение относится к сварочному производству и пригодно в электродах контактной точечной сварки плоских листовых деталей между собой. Известны охлаждаемые электроды-колпачки одного наружного диаметра с передней сплошной рабочей частью (со сферической формы ее торца) и с задней конической полостью под переднюю часть полого с трубкой держателя (см. ГОСТ 25444-90, с. 2)

Их недостаток: удаление значительного количества металла с рабочего торца при восстановлении его после каждого предельного износа. Известен электрод-колпачок для контактной точечной сварки, содержащий переднюю рабочую часть с полостью с образованием кольцевого рабочего торца, отделенной поперечной стенкой от задней части его с полостью под подводимый хладагент, выполненную с возможностью охвата боковой передней поверхности полого держателя с трубкой, закрепленной в полом колпаке, соединенным с задней частью держателя (см патент РФ 2716916 С1 от 25.05. 2019).

Его недостаток: удаленность кольцевого рабочего торца от дна задней полости с хладагентом.

Задача предлагаемого решения - подвод хладагента к кольцевому рабочему торцу электрода; технический результат - повышение стойкости последнего. Выше указанное достигается тем, что в предлагаемом устройстве для контактной точечной сварки, содержащем соединенные между собой электрод-колпачок с полой рабочей частью, образующей кольцевой рабочий торец, отделенной поперечной стенкой от задней части его с ₍полостью под хладагент, охватывающей боковой поверхностью переднюю, часть полого держателя, в котором с боковым зазором размещена трубка, передний конец которой расположен в полости с хладагентом электрода, а задней частью она зафиксирована в полом колпаке под хладагент, соединенным с поверхностью задней полости держателя, НОВЫМ ЯВЛЯЕТСЯ ТО, ЧТО в электроде без поперечной стенки у рабочего торца размещен диск с уплотнительным элементом на боковой поверхности, соединенным боковыми проточками с его задним торцом, откуда в диске образована полость с коническим дном под передний конец трубки, зафиксированной там, а в доньях боковых проточек его образованы поперечные окна, выходящие в это дно; задняя часть трубки, размещенная в малой полости держателя, загерметизирована уплотнительным элементом, упертым в дно его задней полости передним торцом колпака с расположенной в нем этой части трубки.

Выполнением электрода - колпачка без поперечной стенки упрощается конструкция и повышается его технологичность, и он по форме становится втулкой или трубкой и упоминается далее как электрод. Размещением в нем у рабочего торца диска с уплотнительным элементом на боковой поверхности максимально приближается хладагент к этому торцу и обеспечивается наибольшая стойкость такого электрода. Образованием боковых проточек на диске от его заднего торца до уплотнительного элемента осуществляется омывание хладагентом и охлаждение последнего с наибольшим приближением хладагента к рабочему торцу электрода и одновременно надежное базирование задней части диска вершинами ребер, образованных этими соседними проточками. Формированием с заднего торца диска полости с коническим дном обеспечивается фиксирование там переднего конца трубки для отвода нагретого теплом электрода и диска хладагента. Выполнением в доньях боковых проточках диска поперечных окон, открытых в коническое дно этой полости, отводится хладагента из них через эти окна в дно полости и далее по трубке за пределы устройства. Размещением в образованной с заднего торца держателя малой полости радиально фиксируется в ней задняя часть трубки при работе устройства. Упором в дно задней полости держателя уплотнительного элемента, в который уперт передний торец. колпака, обеспечивается герметизация трубки в задней части держателя и фиксация ее там от осевого перемещения. Нахождением в полости колпака задней части трубки обеспечивается ее осевое перемещение по ней при износе рабочего торца предлагаемого электрода. Предлагаемое, от известных решений ново, существенно отличается от них, промышленно пригодно и отвечает критериям ИЗОБРЕТЕНИЕ. Это решение представлено фиг. 1 на чертеже и содержит: электрод 1 без перегородки с передней цилиндрической и задней конической полостями, размещенный поверхностью последней на аналогичной передней части полого держателя 2; в передней полости электрода у рабочего торца 3 размещен диск 4 с уплотнительным элементом 5 в боковой кольцевой канавке, открытой боковыми проточками 6 задней части его в эту полость; с заднего торца диска 4 выполнена цилиндрическая полость с коническим дном 7 под передний конец трубки 8, соединенной с диском 4 и расположенной с боковыми зазорами 9<10 соответственно в полостях электрода 1 и держателя 2; в доньях боковых проточек 6 диска 4 выполнены поперечные окна 11, открытые в коническое дно 7 его полости; с заднего торца держателя 2 образована полость с дном под уплотнительный элемент 12, герметизирующий боковой зазор между равными по номиналу поверхностями малой полости держателя 2 и трубки 8, когда₍в элемент 12 упирается передний торец колпака 13, соединенного с поверхностью этой полости, в держателе 2 образовано поперечное окно 14 под хладагент, открытое в боковой зазор 10; в полости 15 колпака размещена задняя часть подвижной при работе устройства трубки 8.

Электрод 1 охлаждается так: хладагент по поперечному окну 14 держателя 2 поступает в боковой зазор 10, устремляясь по боковому зазору 9 электрода 1 к заднему торцу диска 4; по его боковым проточкам 6 следует к уплотнительному элементу 5, охлаждая его с диском, внутреннюю поверхность и рабочий торец 3 электрода 1; нагретый хладагент через поперечные окна 11 диска отводится в коническое дно 7 и оттуда по трубке 8 поступает в полость 15 колпака 13 и далее отводится за пределы устройства. Из-за максимального приближения циркулирующего хладагента к кольцевому рабочему торцу электрода стойкость его увеличивается как минимум в 2 раза по сравнению с прототипом. Силой трения между боковыми поверхностями трубки 8 и уплотнительного элемента 12 исключается самопроизвольное перемещение ее с диском 6-диэлектриком (армированным фарфором, бакелитом и др.) при работе устройства, причем передний торец диска располагается заподлицо с рабочим торцом электрода или утоплен на доли миллиметра от него. По мере износа рабочего торца 3 электрода 1 диск 4 с трубкой 8 автоматически перемещаются усилием сварки по его передней полости, пока его уплотнительный элемент 5 не окажется в задней полости электрода 1,чем нарушится герметичность последнего; задняя часть трубки 8 также перемещается по полости 15 колпака, не дойдя до переднего торца штуцера под хладагент, не показанного на фиг. 1; тогда заменяют изношенный электрод новым и снова работают им до предельного износа. Таким образом, предлагаемым упрощаются конструкция и технологичность электрода и возрастает как минимум в 2 раза стойкости его.

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для контактной точечной сварки плоских листовых деталей. Полый держатель выполнен с передней конической боковой поверхностью и малой полостью с заднего торца. В его осевую полость открыто поперечное окно для подвода хладагента. Электрод-колпачок выполнен с кольцевой рабочей поверхностью, имеет переднюю цилиндрическую полость и заднюю коническую полость. Диск из диэлектрического материала установлен в цилиндрической полости электрода-колпачка у его рабочего торца и имеет с заднего торца цилиндрическую полость с коническим дном. Колпак с полостью под отводимый хладагент размещен в малой полости с заднего торца держателя. На боковой поверхности диска размещен уплотнительный элемент, соединенный с его задним торцом боковыми проточками с образованием ребер для базирования задней части диска их вершинами. В доньях проточек выполнены поперечные окна, открытые в коническое дно полости диска, в которой зафиксирован передний конец трубки. Задняя часть трубки зафиксирована и загерметизирована в малой полости держателя уплотнительным элементом, упертым в ее дно. Электрод выполнен без перегородки, имеет простую конструкцию и высокую стойкость. 1 ил.

Устройство для контактной точечной сварки, содержащее полый держатель, выполненный с передней конической боковой поверхностью, имеющий осевую полость, открытое в нее поперечное окно для подвода хладагента и малую полость с заднего торца держателя, электрод-колпачок, выполненный с кольцевой рабочей поверхностью и имеющий переднюю цилиндрическую полость и заднюю коническую полость, охватывающую переднюю коническую боковую поверхность полого держателя, и размещенную в осевой полости держателя с боковым зазором трубку для отвода хладагента, отличающееся тем, что оно снабжено диском из диэлектрического материала, установленным в цилиндрической полости электрода-колпачка у его рабочего торца и имеющим с заднего торца цилиндрическую полость с коническим дном, и колпаком с полостью под отводимый хладагент, размещенным в малой полости с заднего торца держателя, при этом на боковой поверхности упомянутого диска размещен уплотнительный элемент, соединенный с его задним торцом боковыми проточками с образованием ребер для базирования задней части диска их вершинами, причем в доньях этих проточек выполнены поперечные окна, открытые в коническое дно полости диска, в которой зафиксирован передний конец трубки, а задняя часть ее, расположенная в полости упомянутого колпака, зафиксирована и загерметизирована в малой полости держателя уплотнительным элементом, упертым в ее дно.