回转体工件端面搅拌摩擦焊具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具。为了解决现有紧固回转体工件端面的装置装卸工件时间长、定位工件时间长和找正时间长的问题，所述回转体工件端面搅拌摩擦焊具包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的用于放置第一工件和第二工件的底板；所述底板上装有环抱所述第二工件的弹性锥套夹头；整体呈环状的该弹性锥套夹头外设有一锥套螺母，该锥套螺母外套装一固定在底板上的外套；所述弹性锥套夹头与锥套螺母、锥套螺母与外套之间均为螺纹连接；所述第一工件的端面设有将其紧固在底板上的压紧机构。本实用新型专利技术大大减少了工件定位和找正时间，节省了工件装卸时间，提高了加工效率，并且操作简单。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具。为了解决现有紧固回转体工件端面的装置装卸工件时间长、定位工件时间长和找正时间长的问题，所述回转体工件端面搅拌摩擦焊具包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的用于放置第一工件和第二工件的底板；所述底板上装有环抱所述第二工件的弹性锥套夹头；整体呈环状的该弹性锥套夹头外设有一锥套螺母，该锥套螺母外套装一固定在底板上的外套；所述弹性锥套夹头与锥套螺母、锥套螺母与外套之间均为螺纹连接；所述第一工件的端面设有将其紧固在底板上的压紧机构。本技术大大减少了工件定位和找正时间，节省了工件装卸时间，提高了加工效率，并且操作简单。【专利说明】回转体工件端面搅拌摩擦焊具
本技术涉及一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具。
技术介绍
现有回转体工件的端面搅拌摩擦焊接时，回转体工件的端面采用如图1的装置紧固，第二工件9包绕第一工件5，第一工件5与第二工件9之间采用氩弧点焊固定，避免第一工件5与第二工件9之间的压紧装置妨碍搅拌头走完整圈封闭轨迹；因第二工件9的壁厚较薄，为避免搅拌摩擦焊接过程中搅拌头的顶锻力使第二工件9外壁向外变形影响焊缝质量甚至产生隧道缺陷，第二工件9外圆面采用3块弧形夹板28抱紧，弧形夹板29采用螺栓五31与螺母二 32紧固。通过压板29、垫块30、T形螺栓19、螺母17将工件整体压紧装夹在工作台15上。上述技术方案存在以下不足:1、弧形夹板提供的抱紧力有限，且因弧形夹板制作精度影响，其提供的抱紧力不能很均匀地作用到工件外圆上，甚至因局部抱紧力不足仍然会导致搅拌摩擦焊接过程中的局部隧道缺陷；2、工件每次装卸都需拧紧或松开弧形夹板抱紧的3个螺栓、压板压紧的4个T形螺栓，操作比较麻烦，装卸时间长；3、对接的两工件需采用氩弧点焊固定后再进行搅拌摩擦焊接，否则压紧装置会妨碍搅拌头焊完整圈封闭轨迹，两工件的氩弧点焊固定增加了加工工序和加工成本；4、因工件装夹的重复定位精度低，每次搅拌摩擦焊接要对焊接轨迹中心进行测量和对刀，增加了对刀辅助时间，加工效率低。
技术实现思路
为了克服现有紧固回转体工件端面的装置的上述不足，本技术旨在提供一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，该紧固装置采用重复定位精度高的弹性锥套夹头和气动控制的快速夹紧装置对工件进行定位和装夹，大大减少了工件定位和找正时间，节省了工件装卸时间，提高了加工效率，并且操作简单。为了实现上述目的，本技术所采用的技术方案是:一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的用于放置第一工件和第二工件的底板；其结构特点是，所述底板上装有环抱所述第二工件的弹性锥套夹头；整体呈环状的该弹性锥套夹头外设有一锥套螺母，该锥套螺母外套装一固定在底板上的外套；所述弹性锥套夹头与锥套螺母、锥套螺母与外套之间均为螺纹连接；所述第一工件的端面设有将其紧固在底板上的压紧机构。以下为本技术的进一步改进的技术方案:作为一种具体的结构形式，所述压紧机构为气缸压紧机构，该气缸压紧机构的活塞杆驱动一压头紧压在第一工件的端面上。更进一步地，所述气缸压紧机构包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的气缸，该气缸的活塞杆通过轴耳与一装在搅拌摩擦焊设备工作台上的快速夹紧装置相连，该快速夹紧装置的压头紧压在第一工件的端面上。作为另一种具体的结构形式，所述压紧机构包括设置在第一工件和第二工件的下端面的下盖板，穿过第一工件的拉紧螺栓；所述第一工件上部外圆面具有台阶，与拉紧螺栓配合连接的螺母三将所述第一工件、第二工件和下盖板固定连接在一起。为了减少弹性锥套夹头的结构刚度，提高其弹性夹紧复位性能，所述弹性锥套夹头周向均布有结构孔。为了方便利用撬棍取出锥套夹头和外套，所述弹性锥套夹头和外套的底端均开有起撬槽。为了防止焊接部位出现虚支撑，所述第一工件和第二工件的下端面与底板之间设有垫板，该垫板通过沉头螺栓固定在所述底板上。与现有技术相比，本技术的有益效果是:1、采用弹性锥套夹头迅速定位和抱紧工件，减少了工件对刀辅助时间，提高了加工效率；2、弹性锥套夹头上采用均布结构孔减少其刚度，使夹头能够轻松实现夹紧工件和复位。3、本专利技术优先用于薄壁回转体工件的端面封闭焊缝焊接；4、锥套螺母采用Y型扳手拧紧和拧松，提供足够的抱紧力，避免产生焊接隧道等缺陷；5、工件下用垫板支撑焊接区域以避免工件焊接部位局部因虚支撑而产生焊接缺陷；6、弹性锥套夹头和外套底端直径方向开有预留撬棍卸除工件的U形槽，采用撬棍方式轻松卸除工件，操作简单且经济实用。7、外套与底板采用螺栓连接以便不同高度与外径的外套与同一底板组合，减少了工装制作成本；8、采用程序控制气缸使快速夹紧装置在搅拌头焊至夹紧位置附近时自动缩回，让开搅拌头以使焊完整圈轨迹，不需氩弧点焊等固定方式，减少了加工成本。以下结合附图和实施例对本技术作进一步阐述。【专利附图】【附图说明】图1是现有技术的结构示意图；图2是本技术一种实施例的结构原理图；图3是图2的俯视图；图4是本技术所述弹性锥套夹头的结构示意图；图5是图4的局部俯视图；图6是本技术所述外套的结构示意图；图7是图6的俯视图；图8是本技术另一种实施例的结构示意图。在图中1-螺栓一 ；2-联接轴耳；3-快速夹紧装置；4_螺栓二 ；5_第一工件；6_Y形扳手；7_锥套螺母；8-外套；9_第二工件；10-弹性锥套夹头；11_底板；12_垫板；13-沉头螺栓；14-螺栓四;15_工作台；16_安装座；17_螺母；18_气缸安装座；19_Τ形螺栓；20-销一；21-气缸；22_销二 ；23-鏡棍；24_塾圈;25_螺母二 ；26-拉紧螺检；27-下盖板；28-弧形夹板；29_压板；30_垫块；31_螺母二 ；32_螺栓五；81-外套U形槽；90_氩弧点焊；91_快速夹紧装置缩回点；92_起焊点(收焊点);101-弹性锥套夹头U形槽；102_结构孔；103_夹头。【具体实施方式】实施例1:适用于无法用拉紧螺栓夹紧对接工件的回转体工件端面搅拌摩擦焊接一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，如图2和3所示，第二工件9通过弹性锥套夹头10实现外圆均匀抱紧，弹性锥套夹头10通过锥套螺母7和Y形扳手6提供足够大的抱紧力以防止第二工件内壁在搅拌摩擦焊接的顶锻力下向外变形引起焊缝隧道等缺陷，锥套螺母7与外套8采用普通螺纹连接，外套8通过螺栓固定在底板11上，底板11通过T形螺栓19与螺母17固定在搅拌摩擦焊设备工作台15 ;因第一工件5与第二工件9不能采用中间穿拉紧螺栓实现夹紧，本技术采用气缸21控制快速夹紧装置3压紧与松开第一工件5，当为使搅拌头焊至快速夹具夹紧装置附近90°圆弧附近时，通过程序控制气缸将快速夹紧装置3缩回，让开搅拌头使焊完整圈轨迹。气缸21通过销一 20、销二 22与连接轴耳2连接气缸安装座18和快速夹紧装置3的控制手柄；快速夹紧装置3固定在安装座16上，安装座16、气缸安装座18通过T形螺栓19与螺母17固定在搅拌摩擦焊设备工作台15上。如图4和5所示，弹性锥套夹头10上采用均布结构孔102减少其刚度，使夹头103能够轻松实现夹紧工件和复位；工件下用垫板12支撑焊接区域以避免工件平面度问题引起的焊接部位局部虚支撑，垫板12通过沉头螺栓13固定在底本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，包括装在搅拌摩擦焊设备工作台（15）上的用于放置第一工件（5）和第二工件（9）的底板（11）；其特征在于，所述底板（11）上装有环抱所述第二工件（9）的弹性锥套夹头（10）；整体呈环状的该弹性锥套夹头（10）外设有一锥套螺母（7），该锥套螺母（7）外套装一固定在底板（11）上的外套（8）；所述弹性锥套夹头（10）与锥套螺母（7）、锥套螺母（7）与外套（8）之间均为螺纹连接；所述第一工件（5）的端面设有将其紧固在底板（11）上的压紧机构。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡煌辉，文灏，蔡华文，
申请(专利权)人：湖南九方焊接技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：