SU1486301A1 - Устройство для герметизации концов трубок (штенг^лей) холодной сваркой - Google Patents

Description

Изобретение относится к холодной сварке и может быть применено

в приборостроении для герметизации приборов, снабженных откачными штенгелями или трубками для газонаполнения их внутренних полостей, и в иных случаях, когда к такому сварному соединению предъявляются высокие требования по герметичности. Цель изобретения - повышение надежности

сварного соединения путем увеличения его протяженности по длине герметизируемой трубки (штенгеля) и уменьшение сварочного усилия. Устройство содержит два сварочно-обрезных инструмента. Инструменты установлены с возможностью встречного перемещения до взаимодействия их рабочих поверхностей. Рабочая поверхность 3 сварочного инструмента 2 выполнена в виде полуцилиндра. Рабочая поверхность 4 второго инструмента 5 выполнена плоской и расположена перпендикулярно направлению перемещения инструментов. Минимально необходимая ширина плоской рабочей поверхности для второго инструмента м.б. определена расчетным путем. Край 8 этой рабочей поверхности совмещен с радиусом рабочей поверхности 3, совпадающим с направлением перемещения/ инструментов. Рабочая поверхность первого инструмента может быть выполнена в виде четверти цилиндра.

1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Зи„„ 1486301

(р.и*А

3

1486301

4

Изобретение относится к технике холодной сварки и может быть применено в приборостроении для герметизации приборов, снабженных откач- $ ными штенгелями или трубками для газонаполнения их внутренних полостей и в других случаях, когда к сварному соединению предъявляются высокие требования по герметичности.

Цель изобретения - повышение надежности сварного соединения путем увеличения его протяженности по длине герметизируемой трубки (штенгеля) и уменьшение сварочного усилия, 15

На фиг. 1 схематически представлено предлагаемое устройство, вариант} на фиг. 2 - то же, вид сбоку} на фиг. 3 - рабочие поверхности сварочных инструментов в момент герметиза- 20 ции трубки (инструменты сведены), причем первый из них имеет цилиндрическую рабочую поверхность; на фиг. 4 - то же, рабочая поверхность в виде четверти цилиндра} на фиг.5 25

геометрия профиля рабочей части прототипа и предлагаемого устройства', на фиг. 6 - расчетная схема деформационного очага инструментов прототипа и предлагаемого устройства} на 30 фиг. 7 - кривые, отражающие зависимость деформации медных трубок от усилия их деформирования устройствомпрототипом (кривая I) и предлагаемым устройством (кривая II), где $ - остаточная толщина, Р - усилие пережима ,

Устройство содержит станину 1, на которой укреплен первый сварочный инструмент 2 с рабочей поверхностью 3 в виде полуцилиндра, второй сварочный инструмент 5 с плоской рабочей поверхностью 4, укрепленный на штоке 6 цилиндра 7, служащего приводом сварочного устройства и обеспечивающего сближение сварочных инструментов 2 и 5 при работе. Поверхность 4 инструмента 5 своим краем 8 совмещена с радиусом 9 поверхности 3, совпадающим с направлением перемещения инструментов.

Герметизированная трубка с отсеченным 10 и оставшимся 11 участком имеет герметизированный конец 12, защемленный между рабочими поверхностями 3 й 4 соприкасающихся инструментов 2 и 5.

Когда один из сварочных инструментов выполнен с плоской рабочей

поверхностью, происходит одностороннее деформирование. Для сравнительного геометрического расчета длины сварного шва соединения вдоль оси трубки воспользовались совмещенным схематическим изображением профилей прототипа (штрихпунктирная линия, фиг. 5) и предлагаемого устройства (сплошная линия, фиг.5) при двусторонней деформации.

На фиг. 5 и 6 показаны участки сварного соединения герметизируемой трубки от точки отсечки до точки Т ' окончания сварного соединения и начала расслоения металла шва, через которую проведены отрезки Ζ_Γ и Ζ₂, обозначающие наибольшую возможную остаточную толщину 5'_0СТ металла трубки, герметизированной с помощью известного (Ζ^) и предлагаемого (Ζ₂) устройств, при этом предполагается, что остаточная толщина металла для обоих вариантов ХС одинакова.

Минимальная необходимая ширина плоскости рабочей поверхности для второго инструмента может быть определена также расчетным путем (фиг.6) причем К - радиус рабочей поверхности 3 первого инструмента 2, соприкасающегося с вторым инструментом 5 в точке А; Ьц иЬ₁- длина проваренных участков ХС по прототипу и изобретению; 0 - центр окружности рабочей поверхности первого инструмента.

Для анализа приняли Ζ^ = Ζ^, выделили точки В на контуре первого инструмента, С - на оси ОА, при этом ОВ=К=ОА; ВС=Ь_А‘, ОС = Υ. Тогда

Υ = Κ-Ζ_χ.

Из треугольника ОВС К²= Β* + Υ²

Решив это уравнение относительно с учетом того, что величина Ζ^

пренебрежимо мала, получают размер проваренного участка при сварке в предлагаемом устройстве Ь₂ = -^2ΚΖ₂, в прототипе ь, =4κζ так как Ζ,,= Ζ₂· Для сравнения величин проваренных участков по обоим вариантам Ь₂ делят на Ь₍, т.е.

Следовательно, протяженность сварного соединения по изобретению значительно больше, чем по прототипу.

Сварочное усилие можно уменьшить, выполнив первый сварочный инструмент

1486301

на половину уже с рабочей поверхностью в виде четверти цилиндра (фиг.4).

Устройство работает следующим образом. .

Герметизируемый штенгель вводят в зазор между сварочными инструментами 2 и 5 и включают сварочную головку, При этом рабочее тело подается во внештоковую полость цилиндра 7 (фиг. 1 и 2) и перемещает поршень со штоком 6 вверх, сводя инструменты 5 и 2. Рабочие поверхности 3 и 4 инструментов 2 и 5 пережимают и герметизируют штенгель, отсекая его в точке А (фиг.1,3 и 4). После этого второй сварочный инструмент 5 (фиг.

1 и 2) отводят в исходное положение.

Используя устройство-прототип и предлагаемое устройство, герметизируют медные трубки диаметром 3 мм и толщиной стенок 0,5 мм. Радиусы рабочих поверхностей первых инструментов этих устройств 3 мм. Протяженность шва при сварке устройствомпрототипом составляла 0,7 мм, усилие сварки 8 кН (фиг. 7, кривая I), а при сварке предлагаемым устройством протяженность шва 1,02 мм, усилие сварки 2,8 кН (фиг. 7, кривая II).

Следовательно, при использовании предлагаемого устройства повышается протяженность сварного соединения

й~уменьшается усилие, требуемое для’ его получения.

Claims (2)

1. Формула из об р е т е н и я

   1. Устройство для герметизации концов трубок (штенгелей) холодной сваркой путем сплюп^ивания. трубки с последующей отсечкой части ее, содержащее два сварочно-отрезных ин10 струмента, установленные с возможностью встречного перемешивания до взаимодействия их рабочих поверхностей, причем рабочая поверхность одного из инструментов выполнена ци15 линдрической, отлич ающеес я З'ем, что, с целью повышения надежности сварного соединения путем увеличения его протяженности, рабочая поверхность другого инстру20 мента выполнена плоской и расположена перпендикулярно радиусу рабочей поверхности первого инструмента, совпадающему с направлением перемещения инструментов, причем с этим ради25 усом совмещен край рабочей поверхности второго инструмента.
2. 2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения энергетических затрат пу30 тем снижения необходимого сварочного усилия, рабочая часть первого инструмента выполнена в виде четверти цилиндра.

   фие.2

   1486301