双轴肩搅拌摩擦焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体、垫料、搅拌头、顶料、压板、终焊第一引板、第一工件、第二工件、定位螺钉、连接销钉、始焊第二引板构成；工装夹具采用焊接结构，由不同尺寸的板材拼焊而成。顶板作用是用来安装被焊工件，为了保证焊接质量，两个顶板面具有较好平行度，顶板与夹具底座留有一定空间；在夹具两侧沿加工螺纹孔，通过顶针对被焊板材进行定位，通过调整夹具两侧顶针调整板材相对位置，同时顶针提供的水平力作用在被焊工件上，限制被焊工件在垂直焊缝方向的运动。本实用新型专利技术结构紧凑、设计合理，便于工件装卡、拆卸，焊件定位精度高，操作简单方便，能够很好的保证双轴肩搅拌摩擦焊接工件焊接质量，有效消除始焊位置和终焊位置的孔洞陷。（*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】本技术涉及一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体、垫料、搅拌头、顶料、压板、终焊第一引板、第一工件、第二工件、定位螺钉、连接销钉、始焊第二引板构成；工装夹具采用焊接结构，由不同尺寸的板材拼焊而成。顶板作用是用来安装被焊工件，为了保证焊接质量，两个顶板面具有较好平行度，顶板与夹具底座留有一定空间；在夹具两侧沿加工螺纹孔，通过顶针对被焊板材进行定位，通过调整夹具两侧顶针调整板材相对位置，同时顶针提供的水平力作用在被焊工件上，限制被焊工件在垂直焊缝方向的运动。本技术结构紧凑、设计合理，便于工件装卡、拆卸，焊件定位精度高，操作简单方便，能够很好的保证双轴肩搅拌摩擦焊接工件焊接质量，有效消除始焊位置和终焊位置的孔洞陷。【专利说明】双轴肩搅拌摩擦焊接装置
:本技术涉及双轴肩搅拌摩擦焊接装置。
技术介绍
:双轴肩搅拌摩擦焊接工艺方法通过上下轴肩夹持作用加紧工件，下轴肩代替常规搅拌摩擦焊的垫板装置。目前，双轴肩自支撑搅拌摩擦焊技术作为搅拌摩擦焊领域的拓展技术，在国内外已成功实现了工业化应用。尽管双轴肩搅拌摩擦焊接技术目前已经较为成熟，但在板材搅拌摩擦焊接试验研究和工程应用过程中却存在孔洞问题:焊接时，搅拌针沿待焊工件中心由始焊位置行走到终焊位置，焊缝区金属材料发生较大范围的塑性流动，由于在始焊位置和终焊位置缺少金属材料填充，导致焊接过程结束后在始焊位置和终焊位置出现缺口。对于一些尺寸固定或以焊接工艺方法作为最终工序的待焊工件，双轴肩搅拌摩擦焊接在始焊和终焊位置产生的孔洞将不能满足产品生产制造要求。本技术解决了平板双周肩搅拌摩擦焊接在始焊和终焊位置产生的孔洞问题。
技术实现思路
:本技术的目的是提供一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，实现待焊工件定位、装卡，并且能够消除双周肩搅拌摩擦焊接过程中产生的孔洞缺陷。为了达到上述目的，本技术的技术方案如下:一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体(8)、垫料(9)、搅拌头(10)、顶料(11)、压板(12)、终焊第一引板(13)、第一工件(14)、第二工件(15)、定位螺钉(7)、连接销钉(16)、始焊第二引板(17)构成，夹具体(8)的底板4加工出凸台(5)，夹具体(8)通过凸台(5)与工作台梯形槽配合安装,在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上固定夹具体(8)的相对位置；压板(12)对称压在夹具体(8)的顶板(2)上，压板(12)对夹具体(8)施加竖直向下的力，对夹具体实现Z轴方向定位；在X轴方向上夹具体(8)的两侧安装定位压板，顶住夹具体(8)，第一工件(14)、第二工件(15)装卡在顶板(2)上，夹具体侧板(I)上加工有螺纹孔，螺纹孔配装定位螺钉(7)，第一工件(14)、第二工件(15)上方为两块垫料(9)。本技术工装夹具采用焊接结构，由不同尺寸的板材拼焊而成。顶板作用是用来安装被焊工件，为了保证焊接质量，两个顶板面具有较好平行度，同时为了便于工件装卡和拆卸，顶板与夹具底座留有一定空间；为了保证焊缝的直线度，在夹具两侧沿加工螺纹孔，通过顶针对被焊板材进行定位，通过调整夹具两侧顶针调整板材相对位置，同时顶针提供的水平力作用在被焊工件上，限制被焊工件在垂直焊缝方向的运动，保证两被焊工件间的间隙。为了限制被焊工件在沿焊接方向的水平力作用下发生运动，在工装夹具的一侧留有凸台，为了保证工件的平行度，凸台和夹具边缘具有很高的垂直度要求。为了消除始焊和终焊位置孔洞缺陷，在始焊和终焊位置采用引板，将孔洞缺陷从工件上转移到引板上；在摩擦焊接过程中，引板在搅拌头作用下受到平行于焊接方向的力，为了防止引板移动和工件产生间隙，将引板应用销钉固定。本技术的优点:1、结构紧凑、设计合理；2、本技术采用新型的结构形式，便于工件装卡、拆卸，焊件定位精度高，操作简单方便；3、能够很好的保证双轴肩搅拌摩擦焊接工件焊接质量，有效消除孔洞缺陷。【专利附图】【附图说明】:图1是该技术工装夹具主视图；图2是图1的右剖面图；图3是该技术焊接装卡主视图；图4是图3的俯视图。【具体实施方式】:下面结合附图对本技术的实施做进一步详细描述。如图3所示，一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体8、垫料9、搅拌头10、顶料11、压板12、终焊第一引板13、第一工件14、第二工件15、定位螺钉7、连接销钉16、始焊第二引板17构成；其特征是:夹具体8的底板4加工出凸台5，夹具体8通过凸台5与工作台梯形槽配合安装，在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上固定夹具体8的相对位置；六块压板12对称压在夹具体8的顶板2上，压板12对夹具体8施加竖直向下的力，对夹具体实现Z轴方向定位；在X轴方向上，在夹具体8的两侧安装定位压板，顶住夹具体8，防止夹具体8与搅拌摩擦焊接工作台在X轴方向上产生相对运动；第一工件14、第二工件15装卡在顶板2上，夹具体侧板I上加工有螺纹孔，螺纹孔配装定位螺钉7，通过调整定位螺钉7，在第一工件14、第二工件15侧面顶料11作用下，调整工件的相对位置，同时实现对工件在Y轴方向上定位；第一工件14、第二工件15上方为两块垫料9，垫料在压板12压力作用下，压紧第一工件14、第二工件15，实现第一工件14、第二工件15在Z轴方向上的定位。如图1、图2所示，夹具体8由侧板1、顶板2、底板4和肋板6拼焊而成；底板4是焊接夹具体8的底座，起定位与支撑的作用，底板4加工有凸台5，凸台5宽度与搅拌摩擦焊机工作台梯形槽宽度相同，夹具体8通过凸台5与工作台梯形槽配合安装,在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上对夹具体8进行固定；侧板I共两块对称焊接在底板4两侧，起连接底板4并支撑顶板2的作用；夹具体两侧板I顶部分别均布加工出四个M-Smm的螺纹孔，用于安装定位螺钉7，调整工件在夹具体Y轴方向上的相对位置；如图2所示，顶板2共两块，分别焊接在夹具体侧板I上，顶板2用于安装工件，承受竖直方向载荷；顶板2 —端带有用于工件在焊接方向的定位梯台3 ;肋板6共六块焊接拼装于底板4、侧板1、顶板2之间，六块肋板6起到加强筋作用，提高夹具体整体刚度，防止在夹具体8在焊接载荷作用下发生变形。如图4所示，为了消除工件在双轴肩搅拌摩擦焊过程中始焊位置和终焊位置的孔洞缺陷，第一工件14、第二工件15的始焊位置和终焊位置分别增设第二引板17和第一引板13，第二引板17和第一引板13与第一工件14、第二工件15为相同材料，厚度与第一工件14、第二工件15相同，第二引板17、第一引板13的长度与两个被焊第一工件14、第二工件15宽度之和相同；在双轴肩搅拌摩擦焊接过程中，在搅拌头作用下，第一工件14、第二工件15和第二引板17、第一引板13将受到平行于焊接方向上的力，即X轴方向上的力，为了防止第二引板17、第一引板13与两个被焊第一工件14、第二工件15脱离，造成焊缝在第二引板17、第一引板13和第一工件14、第二工件15之间发生中断，两个被焊工件:第一工件14、第二工件15与第二引板17、第一引板13分别应用两个定位销钉9连接起来，这样有效防止了第一工件14、第二工件15与第二引板17、第一引板13在焊接时产生间隙，保证焊缝的连续性，由于在第一工件14、第二工件15的始焊位置增加第二引板17，搅拌摩擦焊接过程从第二引板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体（8）、垫料（9）、搅拌头（10）、顶料（11）、压板（12）、终焊第一引板（13）、第一工件（14）、第二工件（15）、定位螺钉（7）、连接销钉（16）、始焊第二引板（17）构成；其特征是：夹具体（8）的底板4加工出凸台（5），夹具体（8）通过凸台（5）与工作台梯形槽配合安装，在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上固定夹具体（8）的相对位置；压板（12）对称压在夹具体（8）的顶板（2）上，压板（12）对夹具体(8)施加竖直向下的力，对夹具体实现Z轴方向定位；在X轴方向上夹具体（8）的两侧安装定位压板，顶住夹具体（8），第一工件（14）、第二工件（15）装卡在顶板（2）上，夹具体侧板（1）上加工有螺纹孔，螺纹孔配装定位螺钉（7），第一工件（14）、第二工件（15）上方为两块垫料（9）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周军，张春波，张磊，赵玉珊，潘毅，
申请(专利权)人：机械科学研究院哈尔滨焊接研究所，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23