Устройство для сварки деталей Советский патент 1977 года по МПК B23K19/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при получении неразъемных соединений деталей сваркой давлением.

Известно устройство для диффузионной сварки, .привод давления которого укреплен на крышке вакуумной камеры, при этом усилие сдавливания деталей воспринимается крышкой камеры.

Известное устройство не позволяет передавать на свариваемые детали давление без деформации крышки камеры.

Наиболее близким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для сварки деталей давлением с подогревом, содержащее вакуумную камеру с крышкой, привод давления, имеющий корпус и шток, и силовую раму, жестко соединенную с корпусом привода давления и воспринимающую усилие сжатия.

Силовая рама известного устройства расположена в«е вакуумного объема и увеличивает габариты камеры. Кроме того, устройство не позволяет вращать свариваемые детали.

Целью изобретения является уменьшение габаритов установки и обеспечение вращения деталей для повыщения качества сварки.

С зтой целью силовая рама выполнена в виде полого цилиндра со съемным днищем,

вставленного в вакуумную камеру, причем цилиндр выполнен с прорезями, в которых установлены подпрул инбнные вкладыши, охватывающие шток.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство в разрезе; на фиг. 2 -разрез по А-А на фиг. 1.

Устройство для сварки деталей состоит из вакуумной камеры с крышкой 1 (вакуумная

камера и откачная система не показаны), привода давления 2, силовой ра.мы 3, съемного днища 4 и узла нагрева 5.

Нривод давления 2 представляет собой винто-рычажный зажим, шток которого соединен

с червячным редуктором. Шток состоит из двух частей 6 и 7. Часть 6 штока передает давление, а часть 7 обеспечивает вращение свариваемому изделию. Усилие давления части 6 на часть 7 штока обеспечивается через

прецизионные тарельчатые пружины 8 и регистрируется по величине осадки этих пружин с помощью индикатора 9. Для уменьшения трения между частями б и 7 штока установлен упорный шарикоподшипник 10. Червячное

колесо 11 редуктора через две скользящие шпонки 12 соединено с частью 7 штока, которая через уплотняющее устройство 13 проходит в вакуумный объем. Часть 7 штока имеет на конце винтовую нарезку, на которую на

вернута резьбовая втулка 14, вставленная в

цилиндрическую выточку силовой рамы 3. Последняя выполнена в виде полого цилиндра и жестко соединена с корпусом 15 привода давления и с крышкой 1 вакуумной камеры. На наружной поверхности полого цилиндра со стороны вакуумного объема выполнены прорези, в которые вставлены иодпружиненные вкладыши 16, охватывающие резьбовую втулку 14 части 7 штока. Вкладыши 16 предназначены для обеспечения при вращении части 7 штока поступательного перемещения резьбовой втулки ,14 с держателем 17 изделия. На .нарзжиой поверхности полого цилиндра силовой рамы 3 вблизи торца предусмотрены выступы, предназначенные для установки в них съемного днища 4, в котором дл-я свариваемого изделия предусмотрен самоустанавливающий держатель 18 изделия со сс ерической опорой, смонтированной на упорном шарикоподшипнике 19.

Съемное днище 4 имеет ответные выступы, Выполненные в его цилиндрической выточке, с помощью которых оно в рабочем положении прижимается к ответным выступам полого цилиндра силовой рамы.

Для обеспечения качественного прогрева свариваемого изделия и удобства подхода к зоне сварки электронного или лазерного луча съемное днище в средней части имеет два окна (оставлены только части боковых поверхностей Б виде двух перемычек, связывающих переднюю и заднюю ее части), а узел нагрева 5 выполнен из двух раскрывающихся половин, установленных на крышке 1.

Устройство для сварки деталей работает следующим образом.

Перед началом сварки все его механизмы переводят в исходное полол ;ение. Для этого открывают боковую дверцу рабочей вакуумной камеры (не показана). Резьбовую втулку 14 поворотом эксцентрика 20 освобождают от прижима подпружиненных вкладышей 16 и вращением ее вручную перемещают по резьбе части 7 штока в крайнее левое положение. Затем эксцентрик 20 переводят в исход;ное положение и обеспечивают первоначальный прижим вкладышей 16 к резьбовой втулке.

Днище 4 снимают с силовой рамы 3, а в его держатель 18 устанавливают одну из половинок свариваемой детали. Другую половинку изделия устанавливают в держатель 17 резьбовой втулки ,14. С половинкой свариваемой детали днище 4 устанавливают на силовую раму 3 и закрывают дверцу вакуумной камеры. Обеспечивают откачку камеры. С помощью рукоятки, расположенной вне вакуумного объема, закрывают половинки узла нагрева 5 и включают его нагреватель.

При достижении необходимой температуры в зоне сварки и вакуума внутри камеры включают электродвигатель редуктора. Часть 7 штока начинает вращаться, а резьбовая втулка ,14 перемещаться поступательно. Поступательное перемещение резьбовой втулки происходит потому, что она при вращепии части

7 штока вместе с ним не вращается, так как обжата вкладышами 16, пружины которых создают необходимое усилие трения между поверхностями резьбовой втулки и вкладышами.

Поступательное перемещение резьбовой втулки происходит до тех пор, пока свариваемые детали, установленные в держателях 17 и 18, не сомкнутся и за счет сил трения начнут вращаться вместе синхронно.

С помощью винто-рычажного зажима привода давления 2 обеспечивают необходимое усилие сжатия свариваемых деталей, которое контролируют с помощью индикатора 9.

ТакИМ образом, технологический процесс сварки деталей происходит в сжатом состоянии деталей и при одновременном вращении их.

При сварке деталей электронным пли лазерным лучом отк;рывают половинки узла нагрева 5 и сфокусированный луч подводят к зоне сварки. При медленном круговом вращении деталей производят их сварку.

Наличие в устройстве съемного днища, соединяемого через свои выступы непосредственно с рамой, воспринимающей усилие сжатия, обеспечивает при малой металлоемкости частей устройства, находящихся в вакуумном объеме, достаточную их прочность и надежность в работе. В этом случае при создании усилия сжатия боковые перемычки съемного днища испытывают только растяжение, а все детали винто-рычажного зажима только сжатие. Крышка 1 нагрузку не испытывает.

Только вращательное движение части 7 щтока повышает надежность работы уплотняющего устройства 13 и улучшает герметизацию, так как в процессе длительной экплуатации уплотняющего устройства в местах его уплотняющих поверхностей из-за износа не образуются продольные риски, через которые будет происходить натекание.

Обеспечение в устройстве вращения свариваемых деталей в сжатом состоянии улучшает технологический процесс сварки и расширяет технологические возможности устройства.

Формула изобретения

Устройство для сварки деталей, преимущесгвенно для сварки давлением с подогревом, содержащее вакуумную камеру с крышкой, привод давления, имеющий корпус и шток, и силовую раму, жестко соединенную с корнусом привода давления и воспринимающую усилие сжатия, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов установки и обеспечения вращения деталей для повышения качества сварки, силовая рама выполнена в виде цилиндра со съемным днишем, вставленного в вакуумную камеру и имеющего прорези, в которых установлены подпружиненные вкладыши, охватываюшие шток.

Si

tu 3

S

16

fPus.Zi