Машина для инерционной сварки трением Советский патент 1988 года по МПК B23K20/12 

J8

Ю

со со

15

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при разработке машин для инерционной сварки трением.

Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение технологических возможностей машины.5 : На чертеже схематично изображена машина для инерционной сварки трением, обш,ий вид.

Машина содержит станину 1, на которой установлен электродвигатель 2 привода вра- Q 1дения вала шпинделя 3. Вал шпинделя 3 выполнен полым и расположен вертикально, внутри его размещен цанговый зажим 4 |1ля закрепления вращаемой заготовки 5. Цанговый зажим 4 подпружинен относитель- ho вала щпинделя 3 с помощью предварительно напряженных гайкой 6 тарель- натых пружин 7.

i Установленный на станине электромаг нит ростоит из катушки 8 и неподвижного лагнитопровода 9, взаимодействующего посредством магнитного поля с подвижным маг- штопроводом 10, который свободно установлен на валу шпинделя 3 посредством ша- )икоподшипниковых опор 11 с возмож- юстью осевого перемешения и опирается на Ьлиту 12, жестко связанную со станиной 25 И фиксирующую подвижный магнитопровод |эт проворота.

I На подвижном магнитопроводе 10 посредством шарнирного соединения смонтирован двуплечий рычаг 13, правый конец которого установлен с зазором по отношению к штоку цангового зажима 4, а левый конец двуплечего рычага 13 установлен с возможностью взаимодействия с торцом подвижного упора 14, кинематически связанного с приводом 15 губок 16 механизма зажатия невращаемой заготовки 17. 35 Подпружиненные, регулируемые упоры 18 служат для смягчения удара при возврате подвижного магнитопровода в исходное состояние и для установки необходимого зав нее вкладывается заготовка 5, и при отключении катушки подвижный магнитопровод 10 возвращается в исходное положение, а заготовка 5 остается зажатой в цанге за счет усилия тарельчатых пружин 7. Затем закрепляют неврашающуюся свариваемую заготовку 17 в губках 16 зажимного устройства включением привода 15 зажатия. При этом подвижный упор 14 выходит из зацепления с двуплечным рычагом 13.

Носле закрепления свариваемой детали в зажимных устройствах машины производят разгон шпинделя от электродвигателя 2 и осуществляют осадку свариваемых деталей за счет усилия, создаваемого электромагнитом на катушке и передаваемого на шпиндель от подвижного магнитопровода 10 через шарикоподшипниковые опоры 11. Цикл сварки завершается отключением электромагнитной катушки 8 и раскрытием губок 16 зажима для вевращающейся свариваемой заготовки. С началом движения привода 15 губки 16 освобождают сваренную деталь, и подвижный магнитопровод 10 возвра- шается в исходное положение, при этом удар магнитопровода 10 о плиту 12 смягчается подпружиненными упорами 18. При дальнейшем движении привода 15 зажатия подвижный упор 14 входит в зацепление с двуплечным рычагом 13, что позволяет при повторном включении электромагнитной 30 катушки раскрыть цанговый зажи.м 4 для извлечения сваренной детали и загрузки новых заготовок, подлежащих сварке. Далее цикл работы машины повторяется.

Данная конструкп.ия машины для инерционной сварки трением позволяет расширить диапазон диаметров свариваемых заготовок. Малый момент инерции вращающихся частей шпинделя благодаря то.му, что подвижный магнитопровод выполнен невращаю20

зора между правым концом двуплечего ры- Q шимся, позволяет сваривать детали небольчага 13 и штоком цангового зажима 4.

В нижней части вала шпинделя 3 установлен съемный маховик 19, позволяющий изменять величину запасаемой энергии.

Машина для сварки трением работает следующим образом.

В исходном состоянии подвижной магнитопровод 10 находится в нижнем положении под действием собственного веса, а губки 16 зажимного устройства для невращающейся заготовки раскрыты при этом упор 14 входит в зацепление с левым концом двуплечего рычага 13 (на чертеже положение упора показано пунктиром).

Машина для инерционной сварки треДля закрепления заготовки 5 в цан- нием, содержащая станину, механизм зажа- говом зажиме 4 подают напряжение на элек- . тия невращаемой заготовки, шпиндель с цан- тромагнитную катушку 8, подвижный магии- говым зажимом вращаемой заготовки, при- топровод 0 перемещается вверх, и через вод вращения вала шпинделя, устройство двуплечий рычаг 13 усилие передается на для создания осевого давления, вьшолнен- цанговый зажим 4, цанга раскрывается, ное в виде установленной на станине

шого и среднего диаметров.

Кроме того, использование привода осадки для раскрытия цангового зажима вращаемой заготовки упрощает конструкцию машины, а вертикальное расположение вала 45 шпинделя позволяет отказаться от привода, вращающего подвижный магнитопровод в исходное положение в конце сварки так как возвращение происходит под действием собственного веса подвижного .магнитопровода.

50

Формула изобретения

5

Q

5

5

в нее вкладывается заготовка 5, и при отключении катушки подвижный магнитопровод 10 возвращается в исходное положение, а заготовка 5 остается зажатой в цанге за счет усилия тарельчатых пружин 7. Затем закрепляют неврашающуюся свариваемую заготовку 17 в губках 16 зажимного устройства включением привода 15 зажатия. При этом подвижный упор 14 выходит из зацепления с двуплечным рычагом 13.

Носле закрепления свариваемой детали в зажимных устройствах машины производят разгон шпинделя от электродвигателя 2 и осуществляют осадку свариваемых деталей за счет усилия, создаваемого электромагнитом на катушке и передаваемого на шпиндель от подвижного магнитопровода 10 через шарикоподшипниковые опоры 11. Цикл сварки завершается отключением электромагнитной катушки 8 и раскрытием губок 16 зажима для вевращающейся свариваемой заготовки. С началом движения привода 15 губки 16 освобождают сваренную деталь, и подвижный магнитопровод 10 возвра- шается в исходное положение, при этом удар магнитопровода 10 о плиту 12 смягчается подпружиненными упорами 18. При дальнейшем движении привода 15 зажатия подвижный упор 14 входит в зацепление с двуплечным рычагом 13, что позволяет при повторном включении электромагнитной 0 катушки раскрыть цанговый зажи.м 4 для извлечения сваренной детали и загрузки новых заготовок, подлежащих сварке. Далее цикл работы машины повторяется.

Данная конструкп.ия машины для инерционной сварки трением позволяет расширить диапазон диаметров свариваемых заготовок. Малый момент инерции вращающихся частей шпинделя благодаря то.му, что подвижный магнитопровод выполнен невращаю0

Q шимся, позволяет сваривать детали небольшого и среднего диаметров.

Кроме того, использование привода осадки для раскрытия цангового зажима вращаемой заготовки упрощает конструкцию машины, а вертикальное расположение вала 45 шпинделя позволяет отказаться от привода, вращающего подвижный магнитопровод в исходное положение в конце сварки так как возвращение происходит под действием собственного веса подвижного .магнитопровода.

50

Формула изобретения

электромагнитной катушки, расположенной соосно с валом шпинделя и охватываю- ш,ей его, подвижного и неподвижного маг- нитопроводов, отличающаяся тем, что, с целью упрош,ения конструкции и расширения технологических возможностей, подвижный магнитопровод установлен на валу шпинделя с возможностью совместного осевого перемещения, вал шпинделя выполнен полым и установлен вертикально, в полости

вала шпинделя расположен шток цангового 10 другим - с торцом штока цангового за- зажима, подпружиненный относительно вала жима.

посредством тарельчатых пружин, машина дополнительно снабжена подвижным упором, шарнирно закрепленным на станине и кинематически связанным одним своим плечом с приводом механизма зажатия невра- шаемой заготовки, двуплечим рычагом, шарнирно закрепленным на подвижном магни- топроводе и установленным с возможностью взаимодействия одним своим плечом со свободным концом подвижного упора, а

Изобретение относится- к сварке и может быть использовано при разработке машин для инерционной сварки трением. Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение технологических возможностей машины. Вал шпинделя 3 установлен вертикально и на нем свободно установлен посредством шарикоподшипниковых опор 11 подвижный магнитопровод (М) 10, имеющий возможность осевого перемещения. При подаче напряжения на электромагнитную катушку (ЭК) 8 М 10 перемещается вверх и через двуплечий рычаг 13, опирающийся на подвижный упор 14, нажимает на шток цанги 4 и раскрывает ее. При отключении ЭК 8 М 10 возвращается в исходное состояние под действием собственного веса и цанговый зажим закрепляет вращаемую заготовку. При осуществлении сварки подвижный упор 14 убирается и при повторной подаче напряжения на ЭК 8 создается осевое давление, необходимое для поджатия заготовок друг к другу и осалтки. Небольшой момент инерции вращающихся частей машины благодаря использованию невращающегося позволяет сваривать заготовки меньшего диаметра по сравнению с машинами, имеющими вращающийся подвижный магнитопровод. 1 ил. ю (Л