Устройство импульсной подачи токоподводящей проволоки Советский патент 1991 года по МПК B23K9/12 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для импульсной подачи токоподводящей проволоки в зону сварки и может быть использовано в электрогидравлической штамповке.

Целью изобретения является повышение стабильности процесса и качест ва сварки.

На чертеже изображено устройство импульсной подачи токоподводящей проволоки,

Устройство импульсной подачи токове- дущей проволоки содержит цилиндрический корпус 1, имеющий форму цилиндра с фланцем. Корпус 1 имеет резьбу на наружной поверхности фланца и на внутренней поверхности с противоположной стороны корпуса 1. Внутри корпуса 1 размещена

втулка 2 с фланцем и резьбой на внешней поверхности.

Втулка 2 посредством резьбы на внешней поверхности ее фланца соединена с регулировочной гайкой 3. Между гайкой 3 и втулкой 2 установлена шайба 4. На фланце корпуса 1 с помощью резьбового соединения закреплена крышка 5. Внутри корпуса 1 по оси устройства расположена токоподво- дящая проволока 6. Вокруг токоподводящей проволоки 6, внутри корпуса 1 и втулки 2, расположен захватный элемент, состоящий из втулки 7, с обеих сторон которой жестко закреплены пружины 8 и 9.

Пружина 8 захватного элемента, установленная со стороны рабочего конца токоподводящей проволоки 6, представляет собой цилиндрическую пружину сжатия и

О

чэ о ю ю

N3

вторым концом закреплена между втулкой 2 и шайбой 4.

С противоположной стороны агулка 7 захватного элемента подпружинена пружиной 9, закрепленной вторым концом между крышкой 5 и корпусом 1 посредством шайбы 10.

Пружина 9 и втулка 7 захватного элемента выполнены из материала, проявляющего эффект памяти формы, например из никелида титана (49,5% NI; 50,5% TI),

На регулировочной гайке 3 жестко закреплен задерживающий захват - стопор. Стопор состоит, например, из корпуса стопора 11, выполненного в форме втулки с коническим отверстием внутри. Корпус стопора 11 расположен гак, что диаметр внутреннего отверстия больше со стороны рабочего конца токоподводящей проволоки 6. С обоих концов стопор имеет отверстия с диаметром, несколько большим диаметра токоподводящей проволоки 6. Внутри корпуса стопора 11 со стороны меньшего диаметра внутренней полости корпуса 11 расположены три стопорных шарика 12, подпружиненных конической пружиной 13.

Устройство работает следующим обоа- зом.

Импульсный ток, проходя потокопрово- дящей проволоке 6, нагревает ее и передает часть тепла деталям, наиболее близко расположенным к токоподводящей проволоке 6. В предложенной конструкции особенно подвержены нагреву детали захватного элемента: втулка 7 и пружины 8 и 9, так как для этих деталей наибольшее отношение площади поверхности близко расположенной к нагреваемой токоподводящей проволоке 6 к объему данных деталей. Выполнение задней пружины 9 захватного элемента из материала, обладающего эффектом памяти формы позволяет тренировкой на обрати мую память придать ей более мощные упругие свойства при нагреве пружины и уменьшить упругость чружины до первоначального значения при остывании задней пружины 9 захватного элемента. Материал и геометрия пружины 9 (диаметр проволоки 6, диаметр пружины, iiiar пружины, дллна пружины) подбираются такие, чтобы при ее нагреве усилие пружины было достаточно для сжатия пружины 8 и перемещения токоподводящей проволоки 6 на определенную величину за один импульс тока Свойства материала с памятью формы и геометрические размеры деталей определяются длиной расплавленной части проволоки 6 за один импульс тока. 7 захватного элемента, выполненную из материала, обладающего эффектом памяти формы, также

подвергают тренировке на обратимую память. При этом втулка 7 захватного элемента приобретает способность уменьшать свой внутренний диаметр при повышении

температуры и принимать первоначальную форму и при последующем понижении температуры. Внутренний диаметр втулки 7 захватного элемента подбирается таким образом, чтобы уменьшение до величины

диаметра токоподводящей проволоки 6-при нагреве и увеличение при последующем остывании внутреннего диаметра втулки 7 захватного элемента проходило быстрее, чем соответствующие срабатывания пружины 9.

Внутренний диаметр втулки 7 имеет зазор с токоподводящей проволокой 6. Величина тепла, необходимая для изменения формы втулки 7, опеределяет величину зазора между внутренним диаметром втулки 7 и токоподводящей проволоки 6.

При нагреве до температуры 55°С цилиндрической пружины сжатия 8 захватного элемента ее упругие свойства изменяются в пределах 5% от номинального значения.

Это нужно учитывать при подборе материала и размера данной пружины.

При прсхождении импульса тока по то- хоподводя чей проволоке 6 происходит нагрев этой проволоки, пружин 8, 9 и втулки 7.

При этом втулка 7 захватного элемента, выполнений УЗ материала, обладающего эффектом памяти формы, уменьшая свой внутренний диаметр в направлении, перпендикулярном от устройства, плотно охвагывает токоподводящую проволоку б, а пружина 9 захватного элемента, выполненная из материала, обладающего эффектом памяти формы, при нагреве проявляет повышенные упругие свойства и перемещает

втулку 7 с проволокой G При этом перемещение втулки 7 с токоподводящей проволокой 6 или рабочий ход пружины 9 зависит от жесткости пружины 8

При движении токоподводящей проволоки 6 стопорные шарики 12 под действием силы трения о токоподводящую проволоку 6 поднимают пружину стопора 12, Стопорные шарики 12 перемещаются во внутренней полости стопора 11 в сторону увеличивающегося внутреннего диаметра. Токоподво- дрщая проволока 6 перемещается мимо стопорных шариков без трения.

По окончание импульса тока нагретые де .али устройства остывают. Упругие свойствэ цилиндрической пружины 8 захватного элемента восстанавливают свои упругие свойства. При остывании втулка 7 захватного элемента, увеличивая свой внутренний диаметр в направлении, перпендикулярном оси устройства выходит из контактэ с токоподводящей проволокой 6, В свою очередь, при остывании пружины 9 захватного элемента, выполненной из материала, проявляющего эффект памяти формы, она понижает свои упругие свойства (эффект пластическо- го прямого превращения). При этом усилие сжатия пружины 9 становится меньше усилия сжатия пружины 8 захватного элемента и втулка 7 захватного элемента перемещается в свое исходное положение.

Стопорные шарики 12 под действием силы трения о токоподводящую проволоку б, упираясь в образующую конуса корпуса стопора 11, зажимают токоподводящую проволоку б и препятствуют ее движению назад.

В зависимости от первоначального усилия сжатия пружины 9 захватного элемента, выполненной из материала, проявляющего эффект памяти формы, no-разному происхо- дит изменение упругих свойств этой пружины 9 при ее нагреве.

При настройке устройства первоначальное усилие сжатия пружины 9 захватного элемента можно регулировать завинчивая втулку 2 совместно с гайкой 3 в цилиндрический корпус 1.

Устройство импульсной подачи токо- подводящей проволоки позволит улучшить качество свариваемого шва и снизить пло- щадь поверхности детали, загрязненной каплями расплавленного металла, а также уменьшить расход электроэнергии и электродной проволоки путем создания постоянного расстояния между концом токопод-

водящей проволоки и поверхностью свариваемой детали, а также обеспечить стабилизацию параметров сварочной дуги. Данное техническое решение также дает возможность автоматизировать процесс сварки и снизить его трудоемкость за счет сокращения времени переналадки оборудования.

Формула изобретения Устройство импульсной подачи токо- подводящей проволоки, содержащее корпус с крышкой, подающий захват, установленный в корпусе и подпружиненный относительно него, и задерживающий захват, закрепленный в корпусе, отличающееся тем, что, с целью повышения стабильности процесса и качества сварки, устройство снабжено втулкой, установленной в корпусе с помощью резьбового соединения, регулировочной гайкой, установленной на втулке, двумя шайбами, одна из которых размещена между крышкой и корпусом, а другая - между втулкой и регулировочной гайкой, подающий захват выполнен в виде втулки, размещенной в корпусе соос- но задерживающему захвату, двух пружин, одна из которых закреплена одним концом на втулке задерживающего захвата, а другим - между втулкой и шайбой, а другая пружина закреплена одним концом на втулке подающего захвата, а другим между другой шайбой и корпусом, при этом втулка подающего захвата и пружина, расположенная со стороны крышки корпуса, выполнены из материала с эффектом памяти формы.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам импульсной подачи токоподводящей проволоки в зону сварки, и может быть использовано в электрогидравлической штамповке. Цель изобретения - повышение стабильности процесса и качества сварки. Устройство импульсной подачи токоподводящей проволоки содержит корпус 1, в котором размещен подпружиненный захватный элемент, выполненный а виде втулки 7 с обеих сторон которой жестко закреплены пружины 8 и 9. Пружина 8 захвата, установленная со стороны рабочего конца токоподводящей проволоки 6, закреплена другим концом между регулировочной гайкой 3 и шайбой 4, Пружина 9 захвата закреплена другим концом между крышкой 5 и корпусом 1 посредством шайбы 10 При этом пружина 9 и втулка 7 захватного элемента выполнены из материала с эффектом памяти формы Устройство обеспечивает стабилизацию параметров сварочной дуги, дает возможность автоматизировать процесс сварки и снизить его трудоемкость за счет сокращения времени переналадки оборудования 1 ил. (Л С