Инструмент для ультразвуковой обработки

Авторы патента:

B21J5/10B23K19 - Особые способы и устройства для ковки или прессования (для обработки листового, сортового или профильного металла и труб B21D; для обработки проволоки B21F); специальное оборудование или принадлежности для этих целей

Союз Советскнк

Социалистических

Республик (11) б23622

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6т} Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 040477.(21} 2467909/25-27 с присоединением заявки Ю(23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано 150978.Бюллетень % 34 (45} Дата опубликования описания 260778 (51) М. Кл.

В 21 J 5/10

В 23 К 19/00

Государственный комитет

Совета Министров ГГСР по делам изобретений и открытий (53} УДК 621.733.76 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С.A.Äoâíàð н A.È.Ãðèãoðüåâ

Pl) Заявитель

Физико-технический институт АН Белорусской CCP (54) ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБРАБОТКИ

Изобретение относится к области ультразвуковой обработки материалов, а именно, к устройствам для ультразвуковой сварки, штамповки и т.д.

Известен инструмент для ультразвуковой обработки, содержащий стержень резонансной,цлины, выполненный из материалов с неоднородной по сечению структурой fij . Инструмент обладает высокими акустическими свойст- 1 вами, но не обеспечивает саморегулирования процесса обработки, поскольку его конус на длине, равной половине диаметра стержня, имеет однородную структуру.

Наиболее близким из известных к предлагаемому изобретению является инструмент для ультразвуковой обработки металлов давлением, содержащий концентрично размещенные стержень и втулку резонансной длины $2) .

Недостатком инструмента является его сложность, кроме того, хотя конструкция инструмента и позволяет вводить ультразвуковые колебания локально в зону обработки, но при высоких усилиях нагружения происходит затухание амплитуды колебаний.

При процессах ультразвуковой обработки, например сварки, термоультразвуковой обработки, происходит иэменение реактивного сопротивления нагрузки и для достижения высокого качества изделиИ, т.е. поддержания работы системы в резонансном режиме, требуется бо. ее высокое ее активное сопротивление. Но такоеусловие может быть достигнуто при высокой интенсивности колебаний на рабочем торце инструмента. A для этого необходимо испольэовать -конструкции и материалы, которые бы не разрушались при высоких нагрузках, приводящих к резкому снижению амплитуды колебаний, но в то же время не реагировали очень остро на изменение реактивной нагрузки.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение качества изделий путем увеличения интенсивности колебаний на рабочем торце инструмента.

Это достигается тем, что предлагаемый инструмент снабжен наконечником, расположенным на рабочем конце инструмента и сопряженным с помощью реэьбовых соединений со стержнем и,втулкой при этом резьбовые соединения стержня с наконечником и втулки с наконечником выполнены с различным

623б22

»э шагом резьбы, а нерабочие концы стержня и втулки соединены между собой неподвижно.

На чертеже изображен предлагаемый инструмент, продольное сечение.

Он состоит из концентрично размеценных стержня 1 и втулки 2 резонанс- 5 ной длины и наконечника 3. Стержень

1 одним концом неподвижно соединен со втулкой 2, например запали. Вторые концы стержня и втулки связань резьбовыми соединениями с рабочим l0 наконечником 3. Шаг резьбы на втулке

2 и на стержне 1 различен.

Инструмент работает следующим образом.

В зависимости от марки материала 15 инструмента, марки обрабатываемого материала, усилия нагружения, амплитуды колебаний, т.е. технологических

УСЛОВИВ g (К(»Уэ1И1;а »Т IIJIII а ",1У" ИяаЮТ

:-Ia1(aНЕЧНИК эуабОэ(И". ЭЛЕМЕНТj, ВСЛЕД..твие разjjo;"ти -хода =езьбы па стерж-;1(ii I "J y 11э (э lj;lfl ОГ(э .i "»,: б":дЕт (*)/ИэлатЬ

1(т1: вЂ”;эао Т вЂ”. И ц ат 1-, (1(ЛИ .-э аО бОООТ В Э а.11И(» j" i ОСТ: i I э1 анра В11ЕН И(1 3 а1(ручнва ии11) с. ep:õijjü нл-;: вт э11к . Необходи.1

»ЛОВ (l» I lj»jээ ОЛ э э«11" .1 Я Оао Т ЯХ(С»Н И я И Сжа И 5! O )УГ ()В 1-Ñ 11а СЗ ° Ед эЮЩ1ЛМ э

С 11ОВ;. i:IC ij-,: вЂ”,-ЕэЛ НЗ Грэээ К11 аМП11ИТУЭ1а

«олебаи:-:й ээо -растаст, а затем убы-Ва; т, Поэт<:мУ Ä Eтобы слелэзть Ejðîlfåññ с стр(чу в В, :, ель 11ь1,1 с и )кменен11ем ма е эиало c«хорошими механическэ1ми

;(Qi ) К 1 Р;С э 111(:-1эхн,;ЛQТЕРИаЛ P СТЯГИ лают „. I o увеличивает вьделение знерГэ Э ", 1э э аэ=а (С.- -эОНЕ . ЦО УэээЕ11ът(1аат аэ(11ли:-уду кол .б(.:.:.1ий. В зависимости от Нэ5

Иа; Н;-(ЧЕ1эил 111:.СТРУМЕН та (:э»ЛЯ -ВаРКИ.j":p,:=:1нвкэ . Г1.ампов1(и 7 резан11я) BE=IOE=.<, -Ю г э,. а ТЕРН ээ э i::. 1 тРУ, э;1 1» H »! JIOI»3 ::его предварительного " ;-;=-Ièя вЂ” оастя" Е ..э .энэ. - э-: оо ы -«нс pyr ен! а

1(л11чаетс -: з сл ду1:i l;f, ч ак, например, .-эРН..(Л1 :ЕН ЛЕ .. Л-.,- аэвУКа Э ПРОЦЕССЕ

::)брабоэт. .<,"л "ле та11ЛОВ давлcн1эе(л ol päIIEIвЂ”

-11":.В ЕТС "э,:, И ВЫСОКИХ уСИЛН!1»(НаГру",ээ жения почти полным защеплением. инструмента, т.е. амплитуда колебаний стремится к нулю. Следовательно, увеличение колебательной силы приведет к увеличению мощности, а для этого необходимо увеличить плотность материала и скорость звука в нем.

Такого эффекта можно достигнуть за счет создания напряженного состояния в объеме материала инструмента, например, при использовании конструкции, приведенной на чертеже. Предварительное сжатие инструмента увеличивает его активное резонансное сопротивление, но уменьшает амплитуду колебаний, а это увеличивает интенсивность к(.лебаний на рабочем торце наконечника за счет увеличения колебательной силы и делает систему мен".е чувствительной к реактивной нагрузкс, т.е. болыаим усилиям нагружения.

Фор".1ула изобретения

Инструмент для ультразвуковой обработки, содержащий концентрично размещен::ые с-,åp(<åHü и втулку резонансной длины, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструк-:ии и повышения качества изделий путем увеличения интенсивности колебани1 - :, вЂ” Off снабжен наконечн лком, расположенным на рабочем конце инструмента и сопряженным с помощью резьбовых соединений со стержнем и втулкой, при=-еэл нерабочие концы стержня и втулки соединены между собой неподви.;-;;.-o, а резьбовые соединения стер1(ня с накочечником и втулки с нанон: ником выполнены с различным ш-.г-ом резьбы.

Источники информации, принятЫе во вни-<.(ание при экспертизе:

1. Волосатов В.А., Ультразвуковая обработка„ Лен(лздэт, 1973, с. б?.

2. Авторское свидетельство ССС1, 53о9 18 c::-:л. Б 23 К 1 9/04, 1975.

623б22

Составитель В.Лазутин

ТехРед И. Климко Корректор Д.Мельниченко

Редактор Л.Васильева

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 5063/5 Тираж l087 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Способ получения изделий с конической боковой поверхностью // 620318

Способ получения изделий типа оболочек с внутренним стержнем // 619270

Способ обработки полых заготовок // 617148

Заготовка для изготовления штамповок с фланцем и ступицей // 616019

Устройство для деформирования малопластинчатых заготовок // 614871

Способ получения поковок без штамповочного уклонов // 614870

Способ обработки давлением тугоплавких хрупких материалов и сплавов // 613847

Способ изготовления изделий из сплавов на никелевой основе // 610597

Устройство для гидростатического прессования труб // 608595

Способ получения фасонных поковок // 2104816

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве заготовок для прокатки двутавров и других фасонных профилей

Многооперационная установка для прессования и сборки // 2104817

Способ восстановления изношенного сечения контактного провода из меди // 2109591

Изобретение относится к области обработки давлением и может быть использовано для восстановления изношенного сечения медных контактных проводов

Способ изготовления болтов с высоким подголовком // 2110352

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при штамповке ступенчатых стержневых крепежных деталей типа болтов с высоким подголовком

Способ пластического структурообразования высокопрочных материалов // 2116155

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при обработке металлов давлением

Автоматизированное устройство для обработки металлов давлением // 2123899

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для редуцирования, калибрования, осадки и других технологических операций при использовании прессового оборудования

Способ восстановления изношенных длинномерных шлицевых валов с хвостовиком цилиндрической формы // 2132762

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на специализированных ремонтных предприятиях при восстановлении горячей осадкой полуосей задних мостов грузовых автомобилей

Способ изготовления стаканов с фланцами // 2135320

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано в кузнечных цехах металлургических и машиностроительных заводов при изготовлении автомобильных колес и им подобных изделий

Способ деформирования заготовок в пересекающихся каналах // 2139164

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам упрочнения металлов в процессе обработки

Способ получения кольцевых заготовок и устройство для его осуществления // 2163853

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к производству кольцевых заготовок методами горячей объемной штамповки