Машина для контактной точечной сварки

 

Использование: для контактной точечной сварки. Сущность изобретения: стопорный механизм соединен со штоком привода сварочного усилия, который связан с ползуном посредством упругого элемента, выполненного с возможностью регулирования его жесткости. Жесткость консольных балок в 6-9 раз больше жесткости упругого элемента . Упругий элемент выполнен в виде двух пластинчатых пружин, разделенных опорными пластинами, установленными с возможностью перемещения вдоль пластинчатых пружин. Взаимное расхождение электродов компенсируется деформацией упругого элемента . 1 з.п. ф-лы. 3 ил. Ё Fat - текущее значение усилия сжатия электродов: FH, FK - начальная и конечная величины изменения усилия сжатия электродов во время импульса тока; Fee - усилия сжатия электродов приводом машины; Fnp - ковочное усилие сжатия электродов; св - импульс сварочного тока; 1сж - время сжатия холодных деталей; tee - время сварки; tnp - время проковки соединения. Машина для контактной v очечной сварки (фиг. 1), механический контур которой 00 N5 СЛ О Ю СЛ

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 23 К 11/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4945190/08 (22) 13.06,91 (46) 07.07.93. Бюл. N.. 25 (71) Сибирский филиал Научно-исследовательского института технологии машиностроения и Красноярский институт космической техники (72) C.Н. Козловский, Г,И, Григоров, В,А, Казаков, М.А. Лубнин и А.А. Чакалев (56) Программирование сварочного усилия при точечной электросварке легких сплавов.-Под ред. В.Г, Полесных, Б.Д. Орлов, А.А. Чакалев, Г.П. Царьков. M.: Информэлектро, 1971, вып. 9, с, 10-12, Глебов Л,В,. Пескарев Н.А. и Файгенбаум П.С. Расчет и конструирование машин контактной сварки. Л.: Энергоиздат, 1981, с, 23-30.

Авторское свидетел ьство СССР

N. 315539, кл, В 23 К 11/10, 1970.

Козловский С.Н. Программирование усилия сжатия электродов при контактной точечной сварке. — Сварочное производство, 1990, N. 1, с. 33-35.

Изобретение относится к устройствам для контактной точечной сварки и может быть использовано в машиностроении.

Целью изобретения является упрощение конструкции и расширение технологических возможностей машины.

На фиг. 1 показана схема механического контура машины; на фиг, 2 — схема упругого элемента с регулируемой жесткостью; на фиг. 3 — изменение усилия сжатия электродов во время импульса тока.

Здесь приняты следующие обозначения:

F> — усилие сжатия холодных контактов до начала импульса тока;

„„Ы „„1825695 А1 (54) МАШИНА ДЛЯ КОНТАКТНОЙ ТОЧЕЧНОЙ СВАРКИ (57) Использование: для контактной точеч. ной сварки. Сущность изобретения: стопорный механизм соединен со штоком привода сварочного усилия, который связан с полэуном посредством упругого элемента, выполненного с возможностью регулирования его жесткости. Жесткость консольных балок в

6-9 раз больше жесткости упругого элемента, Упругий элемент выполнен в виде двух пластинчатых пружин, разделенных опорными пластинами, установленными с возможностью перемещения вдоль пластинчатых пружин, Взаимное расхождение электродов компенсируется деформацией упругого элемента. 1 з.п. ф-лы. 3 ил.

F31 — текущее значение усилия сжатия электродов:

FH, F» — начальная и конечная величины изменения усилия сжатия электродов во время импульса тока;

F s — усилия сжатия электродов приводом машины;

F

1сs — импульс сварочного тока;

tern — время сжатия холодных деталей;

Тс — время сварки;

tnp — время проковки соединения.

Машина для контактной точечной сварки (фиг. 1), механический контур которой

1825695 содержит подвижную 1 закрепленную на ползуне 2, установленном в направляющем устройстве 3, и неподвижную 4 консольные балки с установленными на них электродами 5 и 6, Машина также содержит привод 7 сварочного усилия, закрепленный на направляющем устройстве 3, со штоком 8, упругий элемент 9 установленный между упором 10 штока 8 и упором 11 ползуна 2.

При этом упругий элемент 9 поджат к упорам 10 и 11 поджимным механизмом 12.

Кроме того, машина содержит стопорный механизм 13, закрепленный на направляющем устройстве 3, который выполнен по известной схеме одностороннего клинового упора и соединен со штоком 8. Направляющий механизм 3 кронштейном 14 неподвижно закреплен на корпусе машины 15. При этом жесткость элементов механического контура машины, в том числе консольной балки 4, неподвижно закрепленной на корпусе машины 15, а также подвижной балки

1 и кронштейна 14, в направлении оси электродов превышает жесткость упругого элемента 9 не менее чем в 6-9 раз, Упругий элемент 9 (фиг. 2) выполнен с возможностью регулирования его жесткости. Это обеспечивается те л, что он выполнен в виде двух пластинчатых пружин 17 и

16, разделенных опорными пластинами 18, установленными с возможностью перемещения вдоль пластинчатых пружин 16 и 17, т.е. с воэможностью изменения плеча I. Ha пластинчатые пружины 1G и 17 в месте расположения опорной пластины 18 наложены накладки 19 и 20, соединенные между собой винтами 21, которыми они сжаты в пакет, Машина работает следующим образом.

До сварки подбирается режим сварки по силе сварочного тока и времени сварки, при которо л взаимное расхождение электродов !эь равное сумме перемещений подвижного I,я и неподвижного 1н электродов, не уменьшается до окончания импульса тока. При этом вс,оответствии с реализуемым способом сварки по известным методикам определяют начальную F, и конечную F< величины усилия сжатия электродов при его изменении во время импульса тока (см. фиг. 3), а также амплитудную величину взаимного расхождения электродов 1 . Затем определяют тоебуемую жесткость Z ynpyгого элемента 9, при которой его деформирование на величину 1, приводит к изменению деформирующего усилия от Гл до F-„ïî зависимости деформацией упругого элемента 9, а усилие сжатия электродов изменяется пропорциоHoIlbHo 1з по зависимости

F i = Рн+2!эь (2) где Fì — текущее значение усилия сжатия электродов во время импульса сварочного тока, По окончании импульса тока приводом

7 прикладывается ковочное усилие Глр, ко50 торое снимается по истечении времени проковки t>p. Машина возвращается в исходное положение, На фиг, 3 показано изменение усилия сжатия электродов F>r, измеренное экспе55 риментально при сварке деталей из стали

12Х18Н10Т толщиной 1,5+1,5 мм на машине

МТПУ-300 с модернизированным механическим контуром, Серийный компенсатор был

После этого смещением опорных пластин (фиг. 2), т.е. изменением плеча!, определенную по (1) жесткость Z устанавливают на упругом элементе 9. При этом следует иметь ввиду, что усилие предварительного деформирования пластинчатых пружин 16 и

17 (уп ругого элемента 9) гайкой (поджимным устройством 12) должно быть меньше начальной величины FH усилия сжатия электродов. При сварке это проверяется по наличию деформации f t упругого элемента

9 при сжатии электродов проводом 7 с усилием F>. Машина готова к работе.

В процессе сварки (вначале), как и при

15 традиционных способах сварки (см, фиг. 3), свариваемые детали 21 сжимают электродами 5 и 6 усилием F<, необходимым для обжатия холодных контактов и прикладываемым приводом 7. Затем во время t<® сжатия хо20 ладных деталей усилие сжатия электродов 5 и 6 приводом 7 уменьшают от F< до начальной величины FH усилия сжатия электродов во время импульса тока и включают стопорный механизм 13, которым неподвижно фиксируют положение штока 8 относительно направляющего устройства 3, С момента начала импульса тока I<> в течение t > электроды 5 и 6 взаимно расходятся на величину

I>t вследствие расширения металла эоны

30 сварки при нагреве, что вызывает перемещение подвижного 5 и неподвижного 6 электродов на величину Illt и 1,ь При этом вследствие того, что жесткость консольных балок в 6 — 9 раз больше жесткости Z упруго35 го элемента 9, величина 1я и равный ему прогиб f>r консоли 4 будет не больше 10—

157;, а величина1гл, и равная ей деформация

fr упругого элемента 9 не меньше 85-90 от 13, Вследствие этого взаимное расхожде40 ние электродов компенсируется в основном

1825695 заменен описанным упругим элементом (см. фиг. 2) и увеличена жесткость 2, нижней консоли 4(ZH-160 кН/мм) путем соединения ее посредством скобы с направляющим устройством 3. Сварку осуществляли при следующих параметрах режима: 1 -9,3 кА, tce0.16 с, Рн-3 кН, Гк=7 кН, Z=23 кН/мм. . При этом выплески металла отсутствовали, а усилие сжатия электродов изменялось по программе, близкой к заданной, без применения дополнительного привода усилия.

При сварке по схеме прототипа (при заклиненном ползуне и жесткости нижней консоли 2, = 25 кН/мм) наблюдались выплески. Основной их причиной является взаимный поворот осей электродов во время сварки из-за прогиба нижней консоли при взаимном расхождении электрода.

Отсутствие значительного поворота осей электродов в процессе сварки на машине предлагаемой конструкции обеспечивается тем, что жесткость нижней консоли не менее чем в 6-9 раз больше жесткости упругого элемента. Такое их соотношение установлено экспериментально исходя из того, что при таком соотношении жесткостей прогиб консоли будет не больше 1015, а деформация упругого элемента не меньше 85-90 от величины взаимного расхождения электродов. Это не уменьшает устойчивости процесса против выплесков по сравнению с традиционными способами сварки и обеспечивает увеличение усилия сжатия электродов пропорционально взаимному расхождению электродов и жесткости упругого элемента.

По сравнению с известными заявляемое техническое решение позволяет повы5

35 сить качество соединений эа счет предотвращения выплесков и упростить при этом конструкцию тем, что не требуется дополнительный привод усилия.

Формула изобретения

1. Машина для контактной точечной сварки. содержащая корпус, закрепленную в корпусе неподвижную консоль с электродом, подвижную консоль с электродом, смонтированную на ползуне с возможностью осевого перемещения в направляющем устройстве, связанном с кронштейном, закрепленным в корпусе, привод сварочного усилия, шток которого связан с ползуном, и стопорный механизм, закрепленный на направляющем устройстве, о т л и ч а ю щ а яс я тем. что, с целью повышения качества сварки и упрощения конструкции устройства, стопорный механизм установлен с воэможностью взаимодействия со штоком привода сварочного усилия для фиксации его положения, привод сварочного усилия снабжен упругим элементом, установленным между штоком и полэуном и выполненным с воэможностью регулирования его жесткости, при этом жесткость консольных балок в направлении оси электродов больше жесткости упругого элемента не менее чем в 6 — 9 раз, 2. Машина по и. 1, отличающаяся тем, что упругий элемент выполнен в виде двух параллельно установленных пластинчатых пружин, размещенных между пластинчатыми пружинами с воэможностью перемещения вдоль них опорных пластин и накладок, закрепленных винтами и соединяющих пружины с опорными пластинами в пакет.

1825695

1825695

Составитель С, Козловский

Техред М.Моргентэл КоРРектоР Н. Ревская

Редактор С. Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2300 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб„4/5