RU2187416C1 - Method for making electrode with wear resistant insert - Google Patents

Method for making electrode with wear resistant insert Download PDF

Info

Publication number
RU2187416C1
RU2187416C1 RU2001103907A RU2001103907A RU2187416C1 RU 2187416 C1 RU2187416 C1 RU 2187416C1 RU 2001103907 A RU2001103907 A RU 2001103907A RU 2001103907 A RU2001103907 A RU 2001103907A RU 2187416 C1 RU2187416 C1 RU 2187416C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
insert
wear
resistant insert
hole
Prior art date
Application number
RU2001103907A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
О.Г. Гринев
М.В. Вишняков
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Орион Гринева"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Орион Гринева" filed Critical Закрытое акционерное общество "Орион Гринева"
Priority to RU2001103907A priority Critical patent/RU2187416C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2187416C1 publication Critical patent/RU2187416C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: welding processes and equipment, possibly manufacture of electrodes for spot contact welding machines and arc plasmotrons for welding and cutting. SUBSTANCE: method comprises steps of forming in blank working portion of electrode and its cooling duct; forming protrusion on end of blank at side of working portion of electrode and making opening in said protrusion for placing in it wear-resistant insert; fixing insert simultaneously with formation of working portion of electrode and pressing out its cooling duct; performing the last two stages by cold die forging process ; making opening for wear resistant insert by pressing it out or by drilling; wrapping with liner cylindrical surface of wear resistant insert before placing it into opening. EFFECT: significantly increased contact surface area between joined members of electrode. 5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при изготовлении электродов с износостойкими вставками для точечных контактных сварочных машин и дуговых плазмотронов для сварки и резки. The invention relates to the field of welding and can be used in the manufacture of electrodes with wear-resistant inserts for spot contact welding machines and arc plasma torches for welding and cutting.

К таким электродам предъявляют два основных и вместе с тем взаимоисключающих требования: высокая электротеплопроводность и высокая твердость. Стремление получить высокую твердость электродного материала на медной основе неизбежно влечет за собой снижение электротеплопроводности и, наоборот, электродный материал с хорошей электротеплопроводностью имеет пониженную твердость и, следовательно, пониженную стойкость. Поэтому конструкция электрода, а также способ его изготовления оказывают значительное влияние на качество электродов. Two basic and at the same time mutually exclusive requirements are presented to such electrodes: high electrical thermal conductivity and high hardness. The desire to obtain a high hardness of a copper-based electrode material inevitably entails a decrease in electrical conductivity and, conversely, an electrode material with good electrical conductivity has a reduced hardness and, therefore, reduced resistance. Therefore, the design of the electrode, as well as the method of its manufacture, have a significant impact on the quality of the electrodes.

Известен электрод для контактной точечной сварки и способ его изготовления [1] , согласно которому износостойкую вставку изготавливают из твердого стержня, заключенного в оболочку из высокоэлектротеплопроводного материала. При работе таким электродом вставка поддерживает геометрию и размер рабочего контакта оболочки со свариваемой деталью, обеспечивая тем самым постоянство одного из параметров режима контактной сварки. При полном износе оболочки вставка извлекается и завальцовывается в новую оболочку. A known electrode for contact spot welding and a method for its manufacture [1], according to which a wear-resistant insert is made of a solid rod enclosed in a shell of highly electrically conductive material. When working with such an electrode, the insert supports the geometry and size of the working contact of the shell with the part to be welded, thereby ensuring the constancy of one of the parameters of the resistance welding mode. When the shell is completely worn, the insert is removed and rolled into a new shell.

Электрод, изготовленный по этому способу, обладает невысокой стойкостью, а замена вставки требует наличия дополнительного оборудования и организации специального производства. The electrode made by this method has a low resistance, and replacing the insert requires additional equipment and the organization of special production.

Известен способ изготовления электрода [2, 3], при котором износостойкую вставку изготавливают из смеси, содержащей титан (Ti), бор (В) и медь (Cu). Указанную смесь размещают в отверстии медного корпуса и возбуждают реакцию самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. В результате конечный продукт (Ti+Cu) разогревается до температуры свыше 2000o. Выделившееся в ходе реакции тепло обеспечивает частичное плавление корпуса электрода с образованием в процессе прессования металлической связи между твердым сплавом и медным корпусом. Способы 2 и 3 отличаются между собой только различным содержанием ингредиентов.A known method of manufacturing an electrode [2, 3], in which a wear-resistant insert is made from a mixture containing titanium (Ti), boron (B) and copper (Cu). The specified mixture is placed in the hole of the copper case and the reaction of self-propagating high-temperature synthesis is excited. As a result, the final product (Ti + Cu) is heated to temperatures above 2000 o . The heat released during the reaction provides partial melting of the electrode body with the formation of a metal bond between the hard alloy and the copper body during pressing. Methods 2 and 3 differ only in the different contents of the ingredients.

Способ трудоемок и имеет ограниченное применение в части изготовления твердосплавных вставок. The method is time consuming and has limited use in the manufacture of carbide inserts.

Известен способ изготовления электрода с износостойкой вставкой [4], при котором соединение вставки с телом электрода осуществляют сваркой взрывом. Благодаря образованию металлической связи между основанием тела электрода и основанием износостойкой вставки электрод воспринимает сварочные усилия как цельнометаллическая конструкция, что уменьшает деформацию рабочей части и существенно повышает стойкость электрода. A known method of manufacturing an electrode with a wear-resistant insert [4], in which the connection of the insert with the electrode body is carried out by explosion welding. Due to the formation of a metal bond between the base of the electrode body and the base of the wear-resistant insert, the electrode perceives welding forces as an all-metal construction, which reduces the deformation of the working part and significantly increases the resistance of the electrode.

Способ трудоемок и требует наличия специального оборудования. The method is time consuming and requires special equipment.

Известен способ изготовления электрода с износостойкой вставкой [5], при котором корпус электрода и износостойкую вставку соединяют диффузионной сваркой. Сближение основания вставки и основания тела корпуса электрода до расстояния действия межатомных сил является необходимым предварительным условием образования соединения, и оно достигается за счет приложения давления сжатия. При этом площадь контактирования достигает 40-75% всей площади соединения. Для достижения площади контакта 90-95% от всей площади соединения требуется приложение усилия в течение нескольких десятков минут при поддержании давления и высокой температуры. Силы сцепления, возникающие при этом, не могут обеспечить прочного соединения поверхностных атомов. Для получения прочных межатомных связей необходимо активировать поверхностные атомы с целью обеспечения электронного взаимодействия между ними с взаимным растворением. Однако для таких пар как медь-вольфрам или медь-молибден взаимное растворение не возможно. Поэтому соединение взаимно нерастворимых металлов осуществляют с применением промежуточного слоя [6], который способен порознь к объемному взаимодействию с каждым металлом пары. Однако термостойкость такого соединения ниже, чем у соединения [5]. A known method of manufacturing an electrode with a wear-resistant insert [5], in which the electrode housing and the wear-resistant insert are connected by diffusion welding. The convergence of the base of the insert and the base of the body of the electrode body to the distance of the interatomic forces is a prerequisite for the formation of the compound, and it is achieved by applying compression pressure. Moreover, the contact area reaches 40-75% of the total area of the connection. To achieve a contact area of 90-95% of the total joint area, an effort is required for several tens of minutes while maintaining pressure and high temperature. The cohesive forces arising from this cannot provide a strong connection of surface atoms. To obtain strong interatomic bonds, it is necessary to activate surface atoms in order to ensure electronic interaction between them with mutual dissolution. However, for pairs such as copper-tungsten or copper-molybdenum, mutual dissolution is not possible. Therefore, the connection of mutually insoluble metals is carried out using an intermediate layer [6], which is able to separately to volumetric interaction with each metal pair. However, the heat resistance of such a compound is lower than that of the compound [5].

Оба способа изготовления электродов [5, 6] характеризуются сложностью процесса, требуют наличия специального оборудования. Both methods for the manufacture of electrodes [5, 6] are characterized by the complexity of the process, require special equipment.

Наиболее близким по своей технической сущности к заявляемому способу является способ изготовления электрода с износостойкой вставкой [7], при котором на заготовке формируют рабочую часть электрода и ее канал охлаждения, изготавливают в рабочей части отверстие, размещают в отверстии износостойкую вставку и осуществляют ее запрессовку. При этом перед запрессовкой осуществляют шлифовку цилиндрической поверхности вставки, с целью повышения надежности контакта с электрода. Но и в этом случае достичь полного контакта по всей площади соединения не удается, в контактной зоне сохраняются крупные несплошности, которые сказываются на термической стойкости вставки. Значительные несплошности наблюдаются и в торцевой зоне вставки, что затрудняет отвод тепла в процессе сварки. The closest in technical essence to the claimed method is a method of manufacturing an electrode with a wear-resistant insert [7], in which the working part of the electrode and its cooling channel are formed on the workpiece, a hole is made in the working part, a wear-resistant insert is placed in the hole and pressed in. In this case, before pressing in, grinding of the cylindrical surface of the insert is carried out in order to increase the reliability of contact with the electrode. But in this case, it is not possible to achieve full contact over the entire area of the connection; large discontinuities remain in the contact zone, which affect the thermal stability of the insert. Significant discontinuities are also observed in the end zone of the insert, which makes it difficult to remove heat during welding.

Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в увеличении площади контактирования между соединяемыми элементами электрода за счет исключения несплошностей в контактных зонах. The technical result achieved by the invention is to increase the contact area between the connected elements of the electrode by eliminating discontinuities in the contact zones.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления электрода с износостойкой вставкой, при котором на заготовке формируют рабочую часть электрода и ее охлаждающий канал, изготавливают отверстие под износостойкую вставку, размещают в отверстии износостойкую вставку и осуществляют ее фиксацию, согласно изобретению на торце заготовки со стороны будущей рабочей части формируют выступ, а отверстие под износостойкую вставку изготавливают в выступе, диаметр которого несколько больше диаметра вставки, при этом фиксацию вставки в отверстии осуществляют одновременно с формированием рабочей части электрода и его охлаждающего канала. The technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing an electrode with a wear-resistant insert, in which the working part of the electrode and its cooling channel are formed on the workpiece, a hole for the wear-resistant insert is made, a wear-resistant insert is placed in the hole and it is fixed, according to the invention, on the side of the workpiece from the side the protrusion of the future working part, and the hole for the wear-resistant insert is made in the protrusion, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the insert, while fixing the insert and in the hole is performed simultaneously with the formation of the working part of the electrode and its cooling channel.

Кроме того, согласно изобретению формирование рабочей части электрода и его охлаждающего канала осуществляют методом холодной объемной штамповки. In addition, according to the invention, the formation of the working part of the electrode and its cooling channel is carried out by cold forming.

Согласно изобретению отверстия в выступе изготовляют либо высверливанием, либо выдавливанием. According to the invention, the holes in the protrusion are made either by drilling or extrusion.

Кроме того, согласно изобретению цилиндрическую поверхность износостойкой вставки перед ее установкой в отверстие целесообразно обернуть прокладкой. In addition, according to the invention, it is advisable to wrap a gasket over the cylindrical surface of the wear-resistant insert before installing it in the hole.

Согласно изобретению предпочтительно в качестве прокладки использовать материал с высокой электротеплопроводностью. According to the invention, it is preferable to use a material with high electrical conductivity as a gasket.

Эти и другие особенности и преимущества предлагаемого изобретения будут приведены ниже при рассмотрении конкретного примера его исполнения со ссылками на прилагаемые чертежи поэтапного изготовления электрода. These and other features and advantages of the present invention will be given below when considering a specific example of its implementation with reference to the accompanying drawings of the phased production of the electrode.

Исходную заготовку 1 диаметром dзаг и высотой hзаг (фиг.1), полученную резкой прутка, смазывают смазкой, устанавливают в матрицу 2 (фиг.2) и подвергают закрытой осадке с выдавливанием прямого стержня воздействием пуансона 3. При этом на торце 4 заготовки со стороны будущей рабочей части электрода формируют выступ 5 диаметром d1 и высотой h1. На противоположном торце 6 заготовки соосно выступу 5 формируют конусообразную наметку 7 с внутренним диаметром d1 (диаметр канала охлаждения электрода) под пуансон обратного выдавливания. Диаметр d1 и высоту h1 выступа выбирают исходя из требуемой степени деформации выступа для фиксации износостойкой вставки в рабочей части электрода.The initial billet 1 with a diameter d zag and a height h zag (Fig. 1), obtained by cutting a rod, is lubricated, installed in a matrix 2 (Fig. 2) and subjected to a closed deposit with extrusion of a straight rod by the action of a punch 3. At the end 4 of the blank from the future working part of the electrode form a protrusion 5 with a diameter of d 1 and a height of h 1 . At the opposite end 6 of the workpiece, a cone-shaped notch 7 with an inner diameter d 1 (diameter of the electrode cooling channel) is formed coaxially with the protrusion 5 under the backward extrusion punch. The diameter d 1 and the height h 1 of the protrusion is selected based on the desired degree of deformation of the protrusion to fix the wear-resistant insert in the working part of the electrode.

Затем со стороны будущей рабочей части электрода в выступе 5 (фиг.3) изготавливают отверстие 8 под износостойкую вставку, при этом диаметр d3 изготовляемого отверстия несколько больше диаметра вставки, а глубина отверстия h2 равна длине вставки. Отверстие под вставку изготавливают либо высверливанием, либо выдавливанием.Then, from the future working part of the electrode in the protrusion 5 (Fig. 3), a hole 8 is made for a wear-resistant insert, while the diameter d 3 of the manufactured hole is slightly larger than the diameter of the insert, and the depth of the hole h 2 is equal to the length of the insert. The hole for the insert is made either by drilling or extruding.

На второй операции формообразования электрода (фиг.4) полученный полуфабрикат 9 смазывают смазкой и устанавливают конусообразной наметкой 7 на пуансон 10 обратного выдавливания. В отверстие 8 устанавливают износостойкую вставку 11. Благодаря центровке полуфабриката 9 на пуансоне 10 полуфабрикат 9 автоматически выставляется относительно полости 12 с диаметром dзаг матрицы 13. В матрице 13 вдоль ее продольной оси расположен выталкиватель 14, который в процессе осуществления второй операции формообразования электрода остается неподвижным по отношению к матрице 13. Пуансон 10 расположен вдоль продольной оси подпружиненной обоймы 15, в верхней части которой 15 коаксиально пуансону выполнена расточка 16 с диаметром d4, равным диаметру d1 полости 12. В начальный момент второй операции процесса формообразования электрода матрицу 13 перемещают вниз, при этом ее полость 12 наезжает на полуфабрикат 9, стенки которой скользят по смазанной маслом наружной поверхности полуфабриката 9 практически без трения. Когда торец матрицы 13 приходит в контакт с торцом подпружиненной обоймы 15 их дальнейшее совместное перемещение приводит к образованию полости 17 для выдавливания охлаждающего канала электрода. После того, как выступ 5 войдет в контакт с выталкивателем 14 полость 17 приобретет требуемый размер. Затем происходит фиксация износостойкой вставки с одновременным формированием рабочей части электрода и формированием его охлаждающего канала. Износостойкую вставку изготавливают из более твердого материала, чем материал полуфабриката 9, а ее диаметр несколько меньше диаметра отверстия 8, поэтому все усилие прессования, прикладываемое к выступу 5, направлено практически только на деформацию донной части отверстия 8 (трение по боковым поверхностям вставки и отверстия отсутствует), в результате чего образуется плотный контакт между основанием вставки и донной частью отверстия. Одновременно этот процесс сопровождается фиксацией износостойкой вставки 11 в отверстии 8 за счет открытой осадки выступа 5 (фиг. 5). Поскольку износостойкая вставка 11 имеет возможность некоторого смещения в пределах существующего начального зазора в отверстии 8, она займет положение, при котором она будет равномерно обжата по всей своей цилиндрической поверхности с заполнением всех имеющихся на ней неровностей. Это приведет к уменьшению несплошности между вставкой и корпусом электрода, что будет способствовать более эффективному отводу тепла от вставки, а следовательно, приведет к повышению стойкости электрода. В отличие от прототипа в предлагаемом изобретении не требуется проведение полировки цилиндрической поверхности вставки, поскольку более низкая чистота поверхности вставки способствует более плотному ее контакту с корпусом электрода.In the second operation of forming the electrode (figure 4), the resulting semi-finished product 9 is lubricated with grease and set conical basting 7 on the punch 10 backward extrusion. A wear-resistant insert 11 is installed in the hole 8. Due to the centering of the semifinished product 9 on the punch 10, the semifinished product 9 is automatically set relative to the cavity 12 with a diameter d of the zag of the matrix 13. In the matrix 13, a pusher 14 is located along its longitudinal axis, which remains stationary during the second electrode shaping operation relative to the die 13. The punch 10 is disposed along the longitudinal axis of the spring-loaded clips 15, the top of which the punch 15 is formed coaxially with the bore 16 with a diameter d 4 equal to Diameter d 1 of the cavity 12. At the initial moment of the second electrode forming process operation array 13 is moved down, and its cavity 12 runs into the semifinished product 9, the walls of which slide over the outer surface of the lubricated semifinished 9 virtually without friction. When the end face of the matrix 13 comes into contact with the end face of the spring-loaded cage 15, their further joint movement leads to the formation of a cavity 17 for extruding the cooling channel of the electrode. After the protrusion 5 comes into contact with the ejector 14, the cavity 17 will acquire the required size. Then, the wear-resistant insert is fixed with the simultaneous formation of the working part of the electrode and the formation of its cooling channel. The wear-resistant insert is made of a harder material than the material of the semi-finished product 9, and its diameter is slightly smaller than the diameter of the hole 8, therefore, the entire pressing force applied to the protrusion 5 is directed almost exclusively to deformation of the bottom of the hole 8 (there is no friction on the side surfaces of the insert and hole ), resulting in a tight contact between the base of the insert and the bottom of the hole. At the same time, this process is accompanied by the fixation of the wear-resistant insert 11 in the hole 8 due to the open settlement of the protrusion 5 (Fig. 5). Since the wear-resistant insert 11 has the possibility of some displacement within the existing initial gap in the hole 8, it will occupy a position in which it will be uniformly crimped over its entire cylindrical surface with the filling of all the irregularities present on it. This will reduce the discontinuity between the insert and the electrode body, which will contribute to a more efficient heat removal from the insert, and therefore will lead to an increase in the resistance of the electrode. In contrast to the prototype, the present invention does not require polishing of the cylindrical surface of the insert, since the lower cleanliness of the surface of the insert contributes to its more tight contact with the electrode body.

При формировании рабочего канала электрода путем обратного выдавливания в полуфабрикате 9 глухого канала применяют пуансон с усеченным конусом, контактирующим с наметкой 7. В силу этого требуется несколько большее усилие выдавливания по сравнению, например, с острым конусом пуансона, но при этом выдавленное глухое отверстие имеет меньший эксцентриситет, что увеличивает стойкость электрода. Поскольку выдавливание охлаждающего канала происходит в замкнутом объеме и раздача полуфабриката невозможна, то наружный диаметр корпуса 18 электрода остается без изменения, уступ практически исчезает, а дно 19 канала охлаждения отстоит от торца рабочей части электрода на величину h3>h2, а общая длина полуфабриката увеличивается до значения h4.When forming the working channel of the electrode by reverse extrusion in the semi-finished product 9 of the blind channel, a puncheon with a truncated cone in contact with the notch 7 is used. Due to this, a slightly greater extrusion force is required compared to, for example, a sharp cone of the punch, but the extruded blind hole has a smaller eccentricity, which increases the resistance of the electrode. Since the extrusion of the cooling channel occurs in a closed volume and the distribution of the semi-finished product is impossible, the outer diameter of the electrode housing 18 remains unchanged, the ledge practically disappears, and the bottom 19 of the cooling channel is h 3 > h 2 away from the end of the working part of the electrode, and the total length of the semi-finished product increases to h 4 .

На заключительном этапе изготовления электрода переходят к изготовлению средства крепления электрода в сварочной машине. Это средство может быть выполнено путем нарезания известным способом на конечной части электрода резьбы длиной h5 (фиг.6), либо путем формирования на конечной части электрода посадочного конуса (фиг.7). Для этого полуфабрикат 21 смазывают смазкой и устанавливают концевой частью в матрицу 22. Опускают на полуфабрикат 21 пуансон 23, который, войдя в контакт с торцом рабочей части электрода, осуществляет перемещение вниз концевой части электрода с ее обжимом, формируя посадочный конус электрода. При этом наружный диаметр концевой части электрода d1 уменьшится до диаметра d5, а внутренний диаметр d6 - до диаметра d7. В результате этой операции охлаждающий канал в зоне, примыкающей к рабочей части электрода, вблизи износостойкой вставки, имеет расширяющую полость 24, что способствует улучшению отвода тепла от рабочей части электрода и от его вставки. Операция формирования конусообразного участка 25 охлаждающего канала сопровождается увеличением толщины стенки в зоне формирования посадочного конуса электрода и конусообразного участка охлаждающего канала, что также способствует увеличению стойкости электрода.At the final stage of manufacturing the electrode, they proceed to the manufacture of means for fixing the electrode in a welding machine. This tool can be performed by cutting in a known manner on a terminal part of a thread electrode of length h 5 (Fig. 6), or by forming a landing cone on the terminal part of the electrode (Fig. 7). For this, the semifinished product 21 is lubricated with grease and installed with the end part in the die 22. A punch 23 is lowered onto the semifinished product 21, which, having come into contact with the end face of the working part of the electrode, moves down the end part of the electrode with its crimp, forming the electrode seating cone. In this case, the outer diameter of the end part of the electrode d 1 will decrease to a diameter of d 5 , and the inner diameter of d 6 to a diameter of d 7 . As a result of this operation, the cooling channel in the area adjacent to the working part of the electrode, near the wear-resistant insert, has an expanding cavity 24, which helps to improve the heat removal from the working part of the electrode and from its insert. The operation of forming a cone-shaped section 25 of the cooling channel is accompanied by an increase in wall thickness in the zone of formation of the landing cone of the electrode and the cone-shaped section of the cooling channel, which also helps to increase the resistance of the electrode.

Предложенный способ изготовления электрода может быть использован не только при изготовлении электродов для контактных точечных сварочных машин и дуговых плазмотронов для сварки, как об этом написано выше, но также может быть использован для изготовления электродов для дуговых плазмотронов для резки. Однако для дуговых плазмотронов для резки, использующих в качестве плазмообразующих газов так называемые агрессивные газы, например кислорода, целесообразно для сохранения корпуса электрода износостойкую вставку, перед установкой ее в отверстие выступа, обернуть прокладкой, в качестве которой используют материал высокой электротеплопроводности. Тогда электрическая дуга на электроде отделена от медного корпуса прокладкой и прямого воздействия дуги на корпус электрода нет, т.е. отсутствует выгорание меди в среде кислорода. Способ изготовления электрода в этом случае отличается от вышеописанного способа изготовления электрода для сварки только операцией по обертыванию износостойкой вставки по цилиндрической поверхности прокладкой из электротеплопроводного материала. The proposed method for manufacturing an electrode can be used not only in the manufacture of electrodes for contact spot welding machines and arc plasma torches for welding, as described above, but can also be used for the manufacture of electrodes for arc plasma torches for cutting. However, for arc plasma torches for cutting, using so-called aggressive gases, such as oxygen, as plasma-forming gases, it is advisable to preserve the wear-resistant insert before installing it in the protrusion hole, wrap it with a gasket, which is used as a material of high electrical conductivity. Then the electric arc on the electrode is separated from the copper casing by a gasket and there is no direct effect of the arc on the electrode casing, i.e. there is no burnout of copper in oxygen. The method of manufacturing the electrode in this case differs from the above method of manufacturing the electrode for welding only by the operation of wrapping the wear-resistant insert on a cylindrical surface with a gasket of electrically conductive material.

Пример 1. Заготовку диаметром 16 мм и длиной 15 мм отрезают от прутка марки "Медь M1". Отрезают от гафниевой проволоки заготовку диаметром 2,45 мм и длиной 5 мм. Производят смазку заготовок смазкой состава: масло цилиндровое "38" - 70% и парафин - 30%. Example 1. A workpiece with a diameter of 16 mm and a length of 15 mm is cut from a rod of the brand "Copper M1". A workpiece with a diameter of 2.45 mm and a length of 5 mm is cut from the hafnium wire. Lubricate the workpieces with a lubricant of the composition: cylinder oil "38" - 70% and paraffin - 30%.

На первом этапе осуществляют закрытую осадку с выдавливанием прямого стержня, при этом формируют будущий профиль рабочей части электрода и выдавливанием на торце заготовки со стороны будущей рабочей части электрода выступ диаметром 10 мм и высотой 1 мм, а на противоположном торце заготовки соосно выступу формируют наметку в виде усеченного конуса глубиной 2 мм и с внутренним диаметром 8 мм (диаметр канала охлаждения электрода) под пуансон обратного выдавливания и углом при вершине конуса 120o.At the first stage, a closed draft is carried out with extrusion of a straight rod, while forming a future profile of the working part of the electrode and extruding 10 mm in diameter and 1 mm in height at the end of the workpiece from the future working part of the electrode, and an outline is formed coaxially to the protrusion in the form a truncated cone with a depth of 2 mm and with an inner diameter of 8 mm (diameter of the cooling channel of the electrode) under the reverse extrusion punch and an angle at the apex of the cone of 120 o .

Затем со стороны будущей рабочей части электрода в выступе 5 (фиг.3) изготавливают отверстие 8 под износостойкую вставку, например высверливанием, при этом диаметр изготовляемого отверстия 2,5 мм несколько больше диаметра износостойкой вставки 2,45 мм, а глубина отверстия 5 мм равна длине вставки. После этого полуфабрикат и вставку обезжиривают в бензине. Then, from the future working part of the electrode in the protrusion 5 (Fig. 3), a hole 8 is made for a wear-resistant insert, for example, by drilling, while the diameter of the manufactured hole is 2.5 mm slightly larger than the diameter of the wear-resistant insert 2.45 mm, and the hole depth is 5 mm insertion length. After this, the semi-finished product and the insert are degreased in gasoline.

На второй операции формообразования электрода полуфабрикат смазывают смазкой и устанавливают конусообразной наметкой на неподвижный пуансон обратного выдавливания. В отверстие полуфабриката устанавливают износостойкую вставку. Благодаря центровке полуфабриката на пуансоне полуфабрикат автоматически выставляется относительно полости матрицы. Матрицу перемещают вниз, она входит в контакт с торцом подпружиненной обоймы и образует с обоймой полость для выдавливания охлаждающего канала электрода после того, как выступ со вставкой войдет в контакт с дном полости матрицы. Затем осуществляют фиксацию износостойкой вставки с образованием плотного контакта между основанием вставки и донной частью отверстия и равномерного обжатия вставки по всей ее цилиндрической поверхности с заполнением всех имеющихся на ней неровностей с одновременным формированием рабочей части электрода и формированием его охлаждающего канала. Поскольку выдавливание охлаждающего канала происходит в замкнутом объеме, то раздача полуфабриката невозможна, а поэтому наружный диаметр корпуса электрода остается без изменения, уступ практически исчезает, дно канала охлаждения отстоит от торца рабочей части электрода на величину h3>5 мм - длины вставки, а общая длина полуфабриката составит 27 мм.In the second operation of forming the electrode, the semifinished product is lubricated with grease and set with a cone-shaped basting on a stationary backward extrusion punch. A wear-resistant insert is installed in the opening of the semi-finished product. Thanks to the alignment of the semi-finished product on the punch, the semi-finished product is automatically set relative to the cavity of the matrix. The matrix is moved down, it comes into contact with the end face of the spring-loaded clip and forms a cavity with the clip to extrude the cooling channel of the electrode after the protrusion with the insert comes into contact with the bottom of the matrix cavity. Then, the wear-resistant insert is fixed with the formation of a tight contact between the insert base and the bottom of the hole and uniform compression of the insert along its entire cylindrical surface with the filling of all irregularities on it with the simultaneous formation of the working part of the electrode and the formation of its cooling channel. Since the extrusion of the cooling channel occurs in a closed volume, the distribution of the semi-finished product is impossible, and therefore the outer diameter of the electrode housing remains unchanged, the ledge practically disappears, the bottom of the cooling channel is separated from the end of the working part of the electrode by an amount of h 3 > 5 mm — the length of the insert, and the total the length of the semi-finished product will be 27 mm.

На заключительном этапе изготовления электрода переходят к изготовлению средства для крепления электрода путем формирования посадочного конуса на концевой части электрода. Полуфабрикат смазывают смазкой и устанавливают концевой частью в матрицу. Опускают пуансон на полуфабрикат, который, входя в контакт с торцом рабочей части электрода, обжимает концевую часть в матрице, формируя на ней посадочный конус электрода. При этом наружный диаметр наконечника электрода уменьшают с 15 мм до 12,5 мм, а внутренний диаметр - с 12 мм до 10,5 мм. В результате этой операции охлаждающий канал в зоне, примыкающей к рабочей части электрода, вблизи износостойкой вставки, имеет расширяющую полость, что способствует улучшению отвода тепла от рабочей части электрода и от его вставки. Операция формирования конусообразного участка охлаждающего канала сопровождается увеличением толщины стенки в зоне формирования посадочного конуса электрода и конусообразного участка охлаждающего канала, что также способствует увеличению стойкости электрода. At the final stage of manufacturing the electrode, they proceed to the manufacture of means for attaching the electrode by forming a seating cone on the end of the electrode. The semi-finished product is lubricated with grease and installed with the end part in the matrix. The punch is lowered onto the semi-finished product, which, coming into contact with the end face of the working part of the electrode, compresses the end part in the matrix, forming an electrode seating cone on it. In this case, the outer diameter of the electrode tip is reduced from 15 mm to 12.5 mm, and the inner diameter from 12 mm to 10.5 mm. As a result of this operation, the cooling channel in the area adjacent to the working part of the electrode, near the wear-resistant insert, has an expanding cavity, which helps to improve heat dissipation from the working part of the electrode and from its insert. The operation of forming a cone-shaped section of the cooling channel is accompanied by an increase in wall thickness in the zone of formation of the landing cone of the electrode and the cone-shaped section of the cooling channel, which also helps to increase the resistance of the electrode.

Пример 2. Так же, как и в примере 1, отрезают заготовку и гафниевую вставку, производят закрытую осадку с выдавливанием выступа на торце заготовки со стороны будущей рабочей части электрода и образованием наметки на противоположном торце заготовки. Затем изготавливают отверстие в выступе, при этом диаметр отверстия в выступе изготавливают больше на удвоенную толщину прокладки, которую наматывают на цилиндрическую поверхность вставки перед ее установкой в отверстие выступа. Дальнейшие операции по изготовлению электрода осуществляются в последовательности, приведенной в примере 1. Example 2. In the same way as in example 1, the preform and the hafnium insert are cut off, a closed precipitate is made by extruding a protrusion at the end of the workpiece from the side of the future working part of the electrode and forming a mark on the opposite end of the workpiece. Then make a hole in the protrusion, while the diameter of the hole in the protrusion is made more than twice the thickness of the strip, which is wound on the cylindrical surface of the insert before installing it in the hole of the protrusion. Further operations for the manufacture of the electrode are carried out in the sequence shown in example 1.

Источники информации
1. А.с. СССР 500939, кл. В 23 К 11/30, 1976.
Sources of information
1. A.S. USSR 500939, class B 23K 11/30, 1976.

2. А.с. СССР 1660902, кл. В 23 К 11/30, 1989 г. 2. A.S. USSR 1660902, class B 23K 11/30, 1989

3. А.с. СССР 1798087, кл. В 23 К 11/10, 1990 г. 3. A.S. USSR 1798087, class B 23K 11/10, 1990

4. А.с. СССР 1745463, кл. В 23 К 11/30, 19992. 4. A.S. USSR 1745463, class B 23K 11/30, 19992.

5. А. з-ка JP 62-3886, кл. В 23 К 11/30, 1987 г. 5. A. z-ka JP 62-3886, cl. B 23K 11/30, 1987

6. З-ка DE 4038016, кл. В 23 К 11/30, 1992 г. 6. Station DE 4038016, class B 23K 11/30, 1992

7. С.К. Слиозберг и П.Л. Чулошников. Электроды для контактной сварки. Л. , Машиностроение, 1972 г., с.58, рис.23 в). 7. S.K. Sliozberg and P.L. Chuloshnikov. Electrodes for resistance welding. L., Engineering, 1972, p. 58, Fig. 23 c).

Claims (5)

1. Способ изготовления электрода с износостойкой вставкой, при котором на заготовке формируют рабочую часть электрода и его охлаждающий канал, изготавливают отверстие под износостойкую вставку, размещают в отверстии износостойкую вставку и осуществляют ее фиксацию, отличающийся тем, что на торце заготовки со стороны будущей рабочей части электрода формируют выступ, а отверстие под износостойкую вставку изготавливают в выступе, диаметр которого несколько больше диаметра вставки, при этом фиксацию вставки в отверстии осуществляют одновременно с формированием рабочей части электрода и выдавливанием его охлаждающего канала. 1. A method of manufacturing an electrode with a wear-resistant insert, in which the working part of the electrode and its cooling channel are formed on the workpiece, a hole is made for a wear-resistant insert, a wear-resistant insert is placed in the hole and its fixation is carried out, characterized in that at the end of the workpiece from the future working part a protrusion is formed of the electrode, and a hole for a wear-resistant insert is made in the protrusion, the diameter of which is slightly larger than the diameter of the insert, while fixing the insert in the hole is carried out one with the formation of the working part of the electrode and extrusion of its cooling channel. 2. Способ изготовления электрода по п.1, отличающийся тем, что формирование рабочей части электрода и выдавливание его охлаждающего канала осуществляют методом холодной объемной штамповки. 2. The method of manufacturing the electrode according to claim 1, characterized in that the formation of the working part of the electrode and extrusion of its cooling channel is carried out by cold forming. 3. Способ изготовления электрода по п.1, отличающийся тем, что отверстие под износостойкую вставку осуществляют либо выдавливанием, либо высверливанием. 3. The method of manufacturing an electrode according to claim 1, characterized in that the hole for the wear-resistant insert is carried out either by extrusion or drilling. 4. Способ изготовления электрода по п.1, отличающийся тем, что цилиндрическую поверхность износостойкой вставки перед ее установкой в отверстие ее обворачивают прокладкой. 4. The method of manufacturing the electrode according to claim 1, characterized in that the cylindrical surface of the wear-resistant insert before it is installed in the hole is wrapped with a gasket. 5. Способ изготовления электрода по п.4, отличающийся тем, что в качестве прокладки используют материал с высокой электротеплопроводностью. 5. A method of manufacturing an electrode according to claim 4, characterized in that a material with high electrical conductivity is used as a gasket.
RU2001103907A 2001-02-12 2001-02-12 Method for making electrode with wear resistant insert RU2187416C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001103907A RU2187416C1 (en) 2001-02-12 2001-02-12 Method for making electrode with wear resistant insert

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2001103907A RU2187416C1 (en) 2001-02-12 2001-02-12 Method for making electrode with wear resistant insert

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2187416C1 true RU2187416C1 (en) 2002-08-20

Family

ID=20245912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2001103907A RU2187416C1 (en) 2001-02-12 2001-02-12 Method for making electrode with wear resistant insert

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2187416C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140242410A1 (en) * 2011-10-19 2014-08-28 Dae San Materials Co., Ltd. Electrode for a deposition process, and method for manufacturing same
RU2680500C2 (en) * 2014-05-07 2019-02-21 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Prefabricated welding electrode

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
СЛИОЗБЕРГ С.К. и др. Электроды для контактной сварки. - Л.: Машиностроение, 1972, с.58, рис. 23 в, *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140242410A1 (en) * 2011-10-19 2014-08-28 Dae San Materials Co., Ltd. Electrode for a deposition process, and method for manufacturing same
US9988719B2 (en) * 2011-10-19 2018-06-05 Dae San Materials Co., Ltd. Method of manufacturing an electrode for vapor deposition
RU2680500C2 (en) * 2014-05-07 2019-02-21 Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК Prefabricated welding electrode

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0087911B1 (en) Method of making a male resistance welding electrode
US4416141A (en) Method and apparatus for forming an electrical connector
EP0011466B1 (en) A bimetal resistance welding electrode and method of making same
US4760235A (en) Male spot welding electrode
CN106463913B (en) The electrode tip and spark plug of spark plug
US6047471A (en) Method of making a resistance welding electrode
JP2006320959A (en) Welding electrode and method
EP3475024A1 (en) A non-consumable tool and a process for solid-state production of a channel and a weld joint, and a structure of at least two components based on originally bulk components of similar, or dissimilar, materials
US4476372A (en) Spot welding electrode
CN100495585C (en) producing method of combined material of aluminum oxide fringing copper and chromium-copper alloy
US4345136A (en) Copper bimetal brazed resistance welding electrode
RU2187416C1 (en) Method for making electrode with wear resistant insert
JPS5953155B2 (en) Electrodes for resistance welding and their manufacturing method
US4366361A (en) Method of producing an electrical component
JPH11230068A (en) Manufacture of rotor
EP3205441B1 (en) Welding electrodes and methods of manufacturing same
JP2002035955A (en) Manufacturing method for aluminum alloy composite member by electrified joint
US10300531B2 (en) Methods of manufacturing composite materials, composite wires, and welding electrodes
US4585421A (en) Method of making copper-clad bimetal electrodes for spark plugs
US4410309A (en) Method of making a spark-plug center electrode
CN207271836U (en) It is a kind of mutually to spell combining structure composite metal
JP3429754B1 (en) Mold manufacturing method
US3316626A (en) Method of making an airfoil shaped electrode
KR102176354B1 (en) Spot welding electrode tip and manuafacturing method of the same
US8460044B2 (en) Spark plug electrode and method of making