Пристрій для виготовлення виробів методом термоскріплення

1. Пристрій для виготовлення виробів методом термоскріплення, що містить у собі нижню плиту-основу, верхню плиту і притискач, робочі поверхні яких паралельні, а також нагрівальний елемент, що встановлений з можливістю переміщення перпендикулярно основі, і механізм переміщення, який відрізняється тим, що верхня плита закріплена на притискачі з можливістю переміщення відносно нього по напрямним з пружними елементами, притискач виконано з робочим торцем, фіксуюча кромка якого збігається з робочим торцем основи, при цьому робочий торець основи A (54) ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ВИРОБІВ МЕТОДОМ ТЕРМОСКРІПЛЕННЯ 35738 виконувати термоскріплення по самому краю виробу, і таким чином підвищувати якість зварного шва. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для виготовлення виробів методом термоскріплення, який містить у собі плиту-основу, верхню плиту і притискач, робочі поверхні котрих паралельні, а також нагрівальний елемент і механізм переміщення, верхня плита закріплена на притискачу і має можливість переміщення по направляючим з пружними елементами перпендикулярно площини основи, притискач має робочий торець і, разом з закріпленим на ньому на спеціальних опорах нагрівальним елементом, у свою чергу має можливість переміщення у тому ж напрямку під дією рухомої частини механізму переміщення, при цьому робочий торець основи повторює задану форму і розмір зовнішньої кромки шва виробу, робочий торець верхньої плити повторює форму шва, але зміщений всередину від робочого торця основи на величину, рівну товщині робочого торця притискача, фіксуюча кромка котрого збігається з робочим торцем основи, а нагрівальний елемент, виконаний у вигляді дроту з матеріалу з високим електричним опором, закріплений між притискачем і основою, і має форму робочої частини максимально наближену до форми робочого торця основи, але разом з тим виключає можливість контакту з останнім при переміщенні, а також компенсаторні петлі у місцях кріплення до прижиму, звернені у протилежний від робочої частини бік. Крім того, робочі торці основи і притискача виконані зі скосом, гострий кут котрого спрямований у бік шва виробу і складає 5-15°, товщина робочого торця притискача складає 5 -6 товщин пакету скріплюваного матеріалу. Оскільки робочий торець основи і фіксуюча кромка притискача збігаються і мають задану форму шва виробу, а нагрівальний елемент - максимально наближений до неї, то при переміщенні притискача з нагрівальним елементом у бік пакету скріплюваного матеріалу, затиснутого між верхньою плитою і основою, відбувається як відрізування зайвого матеріалу, так і скріплення шарів останнього по потрібній траєкторії за рахунок стиску розплавленої кромки матеріалу між притискачем і основою у крайньому положенні притискача. При цьому шов буде розташований по кромці виробу, що забезпечить гнучкість і поліпшить естетичний вигляд виробу. Виконання товщини робочого торця притискача, рівною 5-6 товщинам пакету скріплюваного матеріалу, обумовлено ось чим: при товщині, що менша за вказану, вона може виявитися спільномірною з глибиною проплаву кромки матеріалу і не забезпечити швидкого охолодження шва, при збільшенні - збільшується відстань між торцями основи і верхньої плити, а також і величина нестиснутої частини пакету скріплюваного матеріалу, що може призвести до розшарування останнього і погіршення якості шва. Скос робочого торця притискача у 5-15° забезпечує більш рівномірний розподіл стискаючих зусиль по глибині шва: максимальних біля його зовнішньої кромки, які поступово знижуються з переходом у непроплавлені шари скріплюваного матеріалу, що підвищує міцність шва. При цьому зменшення вугла скосу може призвести до недо давлювання зовнішньої кромки шва за рахунок зависання притискача на непроплавленому матеріалі, а збільшення - до недодавлювання межової зони непроплавленого і проплавленого матеріалу. Скос робочого торця основи обумовлений необхідністю зниження можливості контакту нагрівального елементу з основою, при цьому збільшення вугла скосу більш 15° буде нераціональне через погіршення умов тепловідводу з зони термоскріплення. Закріплення нагрівального елементу на проміжних опорах підвищує його жорсткість, а компенсаторні петлі дозволяють виключити вплив температурних деформацій на його форму. На фіг. 1 зображено запропонований пристрій у початковому положенні - вигляд спереду, на фіг.2 - розріз А-А на фіг.1, на фіг.З - вигляд А на фіг.1, а саме - нагрівальний елемент вигляд збоку. Пристрій містить у собі нижню плиту-основу 1 (див. фіг.1), станину 2 з закріпленим на ній механізмом переміщення, наприклад, гідроциліндром 3, гідроприводом і джерелом електричного струму (на фіг. не зображені). На штоку гідроциліндра 3 зафіксований повзун 4 з закріпленим на ньому притискачем 5 з робочим торцем 6. До притискача 5 кріпиться верхня плита 7 зі стійками 8 з можливістю переміщення відносно притискача, що кріпиться у нижньому положенні пружними елементами 9. Нижнє положення плити 7 дозволяє вільно укладати пакет скріплюваних матеріалів на основу 1 за рахунок обмежувальних шайб 10. На притискачі 5 встановлений також і нагрівальний елемент 11 з компенсаторними петлями 12 на проміжних опорах 13. Робочий торець 14 основи 1 повторює задану форму і розмір зовнішньої кромки шва виробу (ділянка АБ на фіг.2), торець верхньої плити 7 також повторює цю форму, але зміщений від торця 14 на величину, рівну товщині S робочого торця 6, у свою чергу рівною 5-6 товщинам пакету скріплювальних матеріалів. При цьому робочий торець 6 і торець 14 мають скоси 5-15° (див.фіг.4). Нагрівальний елемент 11, що являє собою дріт з матеріалу з високим електричним опором 1 зігнутий таким чином, що його робоча частина максимально наближена до форми робочого торця 14, а компенсаторні петлі 12 звернені у протилежний від робочої частини бік (див.фіг.2), і закріплений на притискачі 5 за допомогою проміжних опор 13, приварених до нагрівального елементу 11 у точках "а" і "б" (див.фіг.3). Крайні опори є одночасно токопідводними електродами. У початковому положенні нагрівальний елемент 11 знаходиться між робочим торцем 6 і основою 1, а у крайньому нижньому положенні, що визначається контактом робочого торця 6 з основою 1, опускається нижче плоскості основи 1. Пристрій працює таким чином. На плоскість основи 1 кладуть заготівку 16, що ставить з себе пакет матеріалів, котрі необхідно термоскріпити по заданій траєкторії АБ (див. фіг.2, форма заготівки позначена штриховою лінією). Подається напруга на токопідводящі електроди нагрівального елементу 11. При включенні гідроприводу повзун 4 починає переміщуватися униз, верхня плита 7 першою торкається заготівки і утримує її від можливого зрушення у процесі всіх операцій. При подальшому переміщенні повзуна 4 2 35738 униз розігрітий нагрівальний елемент 11 відрізає зайвий матеріал заготівки по усій траєкторії АБ і при цьому розігріває кромку виробу до температури, що перевищує температуру плавлення скріплюваних матеріалів. При подальшому переміщенні повзуна 4 униз нагрівальний елемент 11 опускається нижче плоскості основи 1 і не робить теплового впливу на виріб, а працюючий торець 6 притискує розплавлену кромку пакету скріплювальних матеріалів до плоскості основи 1 і утримується у такому положенні до повного остигання шва. Після цього змінюванням напрямку потоку робочої рідини в гідроприводі створюється швидке піднімання повзуна 4 з усіма закріпленими на ньому елементами, і пристрій приймає початкове положення. Готовий виріб забирають, на основу 1 кладуть нову заготівку і цикл повторюють. Таким чином, запропонований пристрій менш складний за конструкцією, має високу продуктивність, дозволяє виконувати одночасно розкрій і зварювання термопластичних матеріалів з утворенням гнучкого міцного шва виробу. Фіг.1 3 35738 Фіг.2 Фіг.3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4