Устройство для диффузионной сварки на воздухе заготовок из разнородных металлов диаметром до 100 мм

Полезная модель относится к сварочному оборудованию и может быть использована для сварки заготовок из однородных или разнородных металлов диаметром от 40 до 100 мм, например, при изготовлении концевого режущего инструмента.
Известно устройство для безгратовой сварки рельс давлением с подогревом (патент РФ на ПМ №61621, 2006 г.), содержащее механизм зажатия рельс, механизм подачи рельс в зону сварки, устройство для сжатия стыков рельс в зоне сварки, источник нагрева рельс, индуктор, который встроен между зажимными устройствами, причем зазор между индуктором и контуром рельса различен: по головке рельса зазор составляет 3-20 мм, а по стенке и подошве рельса - 5-35 мм.
Недостатком известного устройства является сложность конструкции и ее большие габариты, а также неэкономичность использования устройства для сварки малогабаритных деталей, например, режущего инструмента.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков.
Поставленная задача решается предлагаемым устройством для диффузионной сварки на воздухе заготовок из разнородных металлов диаметром до 100 мм, состоящим из платформы, на которой на опорах установлены гладкие валы с резьбой на концах, на валах размещены опорные узлы, представляющие собой крестовины с расположенными на их концах втулками с гладкими отверстиями, спицы опорных узлов объединены между собой с помощью центральной бобышки и диска, в верхних втулках опорных узлов установлены валы, а опорные узлы имеют возможность продольного перемещения по валам, на которых установлены зажимные узлы с закрепленными на них соосно токарными патронами, зажимные узлы имеют форму прямоугольника, на углах которого закреплены втулки с гладкими отверстиями и также имеют возможность продольного перемещения по валам, на одном опорном узле установлен упор, а на другом опорном узле закреплен задний фланец гидроцилиндра, передний фланец гидроцилиндра проходит через отверстие в пластине, имеющей форму прямоугольника с закрепленными на ее углах втулками с гладкими отверстиями под винты и служащей передней опорой гидроцилиндра, на штоке гидроцилиндра установлен упор, в зажимных узлах соосно гидроцилиндру и токарным патронам выполнены отверстия для установки и снятия заготовок и для прохода штока гидроцилиндра с упором, при этом опорные узлы зафиксированы от перемещения по винтам гайками, а между патронами, соосно им, на равном расстоянии от их кулачков, расположен петлевой индуктор для нагрева стыка свариваемых заготовок, причем для уменьшения усилий при перемещении зажимных узлов внутри втулок установлены линейные подшипники перемещения.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 - общий вид предлагаемого устройства, на фиг. 2 - вид сбоку на устройство, на фиг. 3 показана сварка заготовки в увеличенном масштабе.
Устройство состоит из платформы 1, на которой на опорах 2 установлены гладкие валы 3 и 4 с резьбой на концах (фиг. 1 и 2). На валах 3 и 4 размещены опорные узлы 5 и 6, представляющие собой крестовины с расположенными на их концах втулками 7 с гладкими отверстиями. Спицы 8 опорных узлов 5 и 6 объединены между собой с помощью центральной бобышки 9 и диска 10. В верхних втулках 7 опорных узлов 5 и 6 установлены валы 11 и 12. Опорные узлы 5 и 6 имеют возможность продольного перемещения по валам 3, 4, 11 и 12.
Кроме того, на валах 3, 4, 11 и 12 установлены зажимные узлы 13 и 14 с закрепленными на них соосно токарными патронами 15 и 16. Зажимные узлы имеют форму прямоугольника, на углах которого закреплены втулки 17 с гладкими отверстиями и также имеют возможность продольного перемещения по валам 3, 4, 11 и 12.
На опорном узле 5 установлен упор 18, а на опорном узле 6 закреплен задний фланец гидроцилиндра 19. Передний фланец гидроцилиндра 19 проходит через отверстие в пластине 20, также имеющей форму прямоугольника с закрепленными на ее углах втулками 21 с гладкими отверстиями под винты 3, 4, 11 и 12 (фиг. 2) и служащей передней опорой гидроцилиндра 19. На штоке гидроцилиндра 19 установлен упор 22.
В зажимных узлах 13 и 14 соосно гидроцилиндру 19 и токарным патронам 15 и 16 выполнены отверстия для установки и снятия заготовок и для прохода штока гидроцилиндра с упором 22.
Опорные узлы 5 и 6 зафиксированы от перемещения по винтам 3, 4, 11 и 12 гайками 23.
Между патронами 15 и 16, соосно им, на равном расстоянии от их кулачков, расположен петлевой индуктор 24 для нагрева стыка свариваемых заготовок 25 и 26 (фиг. 3). Для уменьшения усилий при перемещении зажимных узлов 13 и 14 внутри втулок 17 установлены линейные подшипники перемещения.
Платформа 1 установлена на основании 27 с регулируемыми опорами.
Устройство работает следующим образом.
Опорные узлы 5 и 6 устанавливаются в рабочее положение в зависимости от длины заготовок, подлежащих сварке, и закрепляются гайками 23.
Зажимной узел 13 устанавливается относительно опорного узла 5, исходя из величины выступания свариваемой заготовки 25 (фиг. 3) из кулачков патрона 15. Зажимной узел 14 устанавливается также исходя из выступания свариваемой заготовки 26 из кулачков патрона 16. При этом стык свариваемых заготовок должен находиться по центру вертикальной оси индуктора 24, а расстояние от кулачков обоих патронов до индуктора должно быть достаточным, чтобы избежать их нагрева при работе индуктора.
После установки заготовок в патроны, в рабочую полость «а» (фиг. 1) гидроцилиндра 19 подается давление масла величиной, необходимой для создания определенного усилия прижатия торцов свариваемых заготовок друг к другу в зависимости от их диаметра. Шток гидроцилиндра 19 упором 22 прижимает заготовку 26 к заготовке 25, сдвигу которого препятствует упор 18 на опорном узле 5 (фиг. 3). Затем на индуктор 24, для нагрева зоны стыка, подается импульс высокочастотной энергии, соответствующий диаметру и материалу свариваемых заготовок. Происходит сварка заготовок.
По завершению процесса сварки в возвратную полость «б» (фиг. 1) гидроцилиндра 19 подается давление масла и его шток освобождает сваренные заготовки, а также пространство для их выема.
Выем сваренных заготовок производится, после освобождения их от усилий зажима в патронах, вправо сквозь отверстие в зажимном узле 14 или, после освобождения их от усилий зажима в патроне 15, перемещением заготовок вместе с зажимным узлом 14 вправо и освобождения их от усилий зажима в патроне 16.
Для уменьшения усилий при перемещении зажимных узлов 13 и 14 внутри втулок 17 установлены линейные подшипники перемещения.
Предлагаемое устройство малогабаритно, экономично и позволяет сваривать заготовки диаметром до 100 мм из разнородных металлов, например, режущий инструмент.