SU1609577A2 - Способ контактной точечной сварки и электрод дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, а именно к способу контактной точечной сварки. Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварных соединений за счет отсутстви  сдвиговых усилий между детал ми в процессе сварки. Способ контактной точечной сварки заключаетс  в следующем. Детали сжимают пуансонами начальным усилием обжати , большим общего усили  сжати  деталей, обеспечивают при этом взаимное смещение осей пуансонов и токопровод щих стержней. Выдерживают заданное врем , а затем усилие обжати  уменьшают до нулевого значени . При этом с момента уменьшени  его величины до общего усили  сжати  деталей одновременно увеличивают на такую же величину усили  на токопровод щем стержне. При достижении величиной усилий сжати  на токопровод щем стержне общего усили  сжати  эту величину выдерживают в течение определенного времени, затем уменьшают, одновременно прикладывают пуансонами дополнительное усилие обжати  на величину уменьшени  усили  на токопровод щем стержне, пропускают сварочный ток, обеспечива  качественную сварку. Способ осуществл етс  электродом дл  контактной точечной сварки. Пуансон электрода оснащен компенсатором положени  рабочей поверхности пуансона, выполненным в виде упругого элемента, который установлен с зазором относительно боковой поверхности токопровод щего стержн  и внутренней цилиндрической поверхности пуансона. Таким образом, цель достигаетс  за счет отсутстви  сдвиговых усилий между детал ми в процессе сварки. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Изобретение относитс  к сварке, а именно к способу контактной точечной сварки.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества сварных соединений за счет отсутстви  сдвиговых усилий между детал ми в процессе сварки.

На фиг. 1 показана циклограмма осуществлени  процесса точечной сварки, где FCB - общее усилие сжати  деталей, развиваемое приводом сварочной машины; Рз - усилие на токопровод щем электроде; FO - дополнительное усилие обжати ; FK - ковочное усилие; Fon - начальна  величина усили 

обжати  на приводе пуансона; tee - длительность импульса сварочного тока; Тсж - врем  сжати  деталей до начала импульса тока; ti - врем  сжати  только пуансоном; t2 - врем  от момента начала сжати  деталей токопровод щим электродом до момента начала приложени  усили  обжати ; на фиг. 2 - схема электрода; на фиг. 3 - положение рабочих поверхностей электрода до начала сжати  деталей; на фиг. 4 - то же, при сжатии деталей начальным усилием обжати ; на фиг. 5 - то же, после уменьшени  обжати  до нулевого значени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно способу контактной точечной сварки, при котором детали сжимают токо- провод щими стержн ми, прикладывают вокруг них пуансоном дополнительное усилие обжати  и одновременно уменьшают на его величину усилие на токопровод щем стержне, задава  таким образом неизменным общее усилие сжати  деталей и пропускают сварочный ток, до начала сжати  деталей токопровод щими стержн ми их сжимают начальным усилием обжати , большим общего усили  сжати  деталей, и обеспечивают при этом взаимное смещение осей пуансонов и токопровод щих стержней , выдерживают заданное врем  его значение неизменным, а затем усилие обжати  уменьшают до нулевого значени , при этом с момента уменьшени  его величины до общего усили  сжати  деталей, одновременно увеличивают на такую же величину усилие на токопровод щем стержне.

Поставленна  цель достигаетс  также тем, что в электроде пуансон содержит компенсатор положени  рабочей поверхности, выполненный в виде упругого элемента, и установлен с зазором между боковой поверхностью токопровод щего стержн  и внутренней цилиндрической поверхностью пуансона.

Кроме того, величина зазора равна величине взаимного смещени  осей токопровод щего стержн  при деформации элементов силового контура машины общим усилием сжати  деталей.

Именно сочетание отличительных признаков способа сварки и электрода обеспечивает достижение поставленной цели. Превышение начального усили  обжати  над общим усилием сжати  деталей приводит к тому, что вначале детали сжимают только пуйнсоном, при отсутствии контактов ток провод щих стержней с деталью и деформируют при этом все элементы силового контура машины до неизменного их положени , которое сохран етс  в дальнейшем вследствие неизменности общего усили  сжати  деталей, несмотр  на изменение соотношени  между усилием на токопровод щем стержне и пуансоне. Однако поставленна  цель может быть достигнута только

в том случае, если рабочие поверхности пуансона имеют возможность перемещатьс  в радиальном направлении относительно осей электродов, причем усилие, необходимое дл  этого смещени , не должно быть

0 больше силы трени  между внутренними поверхност ми деталей, чем обеспечиваетс  отсутствие их взаимного смещени .

Способ осуществл ют с помощью элек- трода, содержащего токопровод щую втул5 ку 1, в которую вставлен токопровод щий стержень 2, гидропривод, включающий в себ  цельный, кольцевой, двустенный цилиндр 3 и фигурный поршень 4 с уплотнительными элементами 5, движение

0 которого относительно цилиндра ограничиваетс  гайкой 6, застопоренной гайкой 7. Поршень 4 закреплен на токопровод щей втулке 1 гайкой 8 и электрически изолирован от нее изол ционными прокладками 9,

5 10 и 11, пуансон 12, закреплен на выступе цилиндра 3, содержит компенсатор 13 положени  рабочей поверхности, выполненный в виде упругого элемента и состо щий из системы пластинчатых пружин, образован0 ных стенками пуансона между радиально расположенными, взаимосмещенными вдоль оси и взаимно перекрывающими одна другую прорез ми. Между цилиндрическими поверхност ми токопровод щего стерж5 н  пуансоном 2 и 12 задан зазор б, величина которого не меньше величины взаимного смещени  осей токопровод щих стержней, а при деформации элементов силового контура машины общим усилием сжати  дета0 лей FCB. Жесткость упругого элемента 6 задают такой, чтобы усилие Fy взаимного смещени  рабочих поверхностей токопровод щего стержн  пуансона на величину взаимного смещени  электродов а, было

5 меньше силы трени  между поверхност ми свариваемых деталей при их сжатии общим усилием сжати  деталей.

Способ осуществл ют следующим образом .

0 В камеру гидропривода (фиг. 2) подаетс  рабоча  жидкость под давлением, обеспечивающим усилие обжати  на пуансоне 12, равным начальной его величине Fon (фиг. 1). При этом подвижные элементы гидро5 привода, сборный гидроцилиндр 3 с обжимной втулкой 12 наход тс  в крайнем положении, при котором рабоча  поверхность обжима пуансона 12 выступает относительно рабочей поверхности токопровод щего стержн  2 (фиг, 3). В процессе сжати  деталей 14 приводом машины с усилием FCB вначале детали сжимаютс  только пуансонами 12 (фиг. 4), так как на токопровод щем стержне 2 возникает отрицательное , поднимающее его от детали усилие РЭ (фиг. 1), вследствие того, что по условию способа.РЭ + FO FCB, а Fon Fee, которое по величине равно превышению Fon над FCB. Поскольку в приводах электрода и машины силы трени  не превышают 2-5%, а отклонение величины FCB в приводе машины не превышает 5-10% от величины FCB, то превышение Fon над FCB на 5-10% от FCB гарантирует отсутствие касани  рабочими поверхност ми токопровод щих стержней 2 деталей 14 при их сжатии. Во врем  сжати  деталей 14 пуансонами 12 элементы силового контура машины деформируютс  (прогиб консолей, смещение осей электродов ), но радиальных относительных смещений деталей не происходит, так как относительное смещение осей электродов а компенсируетс  радиальными деформаци ми упругих элементов 13 пуансонов 12. При этом величина зазора б между пуансоном 12 и токопровод щим стержнем 2, заданна  больше относительного смещени  осей электродов а, в сочетании с радиальной жесткостью упругого элемента 13, характеризуемой силой упругой радиальной деформации Fy, заданной меньше силы трени  между свариваемыми детал ми 14 при той же силе их сжати , гарантируют отсутствие взаимного смещени  и общей деформации деталей. При уменьшении усили  на пуансоне 12 до величины FCB (фиг. 1 и 5) происходит касание поверхностей деталей 14 рабочими поверхност ми токопровод щих стержней 2, после чего при уменьшении FO до нулевых значений, величина Fa увеличиваетс  на такую же величину, что обеспечивает посто нство нагружени  элементов силового контура машины и отсутствие их деформаций. Нулевое значение FD во врем  t2обеспечивает возвращение пуансона 12 в исходное, симметричное относительно токопровод щего стержн  2 положение. Таким образом, к моменту начала собственно процесса сварки (нагрева

сварочным током 1 ев) сдвиговые усили  т между детал ми отсутствуют, чем обеспечиваетс  предотвращение их смещени  во врем  сварки. Врем  tz задают по условию

прототипа, а врем  ti подбирают экспериментально , достаточным дл  затухани  колебательных процессов в силовом контуре машины.

Claims (3)

1. Таким образом, поставленна  цель достигаетс  за счет отсутстви  сдвиговых усилий между детал ми в процессе сварки. Формула изобретени  1. Способ контактной точечной сварки, при котором детали сжимают токопровод щими стержн ми, прикладывают вокруг них пуансонами дополнительное усилие обжати  и одновременно уменьшают на величину усили  обжати  усилие на токопровод щем стержне и пропускают

   сварочный ток, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварных соединений, предварительно детали сжимают начальным усилием обжати  пуансонами , большим общего усили  сжати  деталей

   при сварке, и обеспечивают при этом взаимное смещение осей пуансонов и токопровод щих стержней, выдерживают заданное врем  его значение, а затем усилие обжати  пуансонов уменьшают до нулевого значени , при этом с момента уменьшени  его величины до общего усили  сжати  деталей при сварке одновременно увеличивают на такую же величину усилие на токопровод щем стержне.
2. 2. Электрод дл  контактной точечной сварки, отличающийс  тем, что пуансон оснащен компенсатором положени  рабочей поверхности пуансона, выполненным в виде упругого элемента,

   установленного с зазором относительно боковой поверхности токопровод щего стержн  и внутренней цилиндрической поверхности пуансона.
3. 3. Электрод по п. 2, о т л и ч а ю щ и йс   тем, что величина зазора между боковой поверхностью токопровод щего стерж н  и внутренней поверхностью пуансок« равна по величине взаимному смещению осей электродов.

   г

   2

   Фиг. 2

   12

   Wп

   12

   Фиг. J

   г

   Фиг. 4

   fy-0

   г-о