一种大尺寸零件摩擦焊接夹具制造技术

本发明专利技术公开了一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，包括中空的主轴，主轴的一端设有油缸，主轴的另一端连接夹具本体，夹具本体内部设有夹紧块，夹具本体的外壁上开设有定位孔，定位孔内设有锁紧块，主轴内部同轴套接有拉杆，拉杆的一端连接油缸的活塞杆，拉杆的另一端连接夹紧块。解决了现有大尺寸零件的焊接夹持方式中存在的转动惯量较大、焊接后零件同轴度差的问题。

Friction welding fixture for large-size parts

The invention discloses a large size parts friction welding fixture, which comprises a hollow spindle, the spindle is arranged at one end of the cylinder, the spindle is connected with the other end of the fixture body, the fixture body is provided with a clamping block, the outer wall of the fixture body is provided with a positioning hole, the positioning hole is provided with a locking block, internal spindle is coaxially sheathed with a pull rod the piston rod, one end of the draw rod is connected with the oil cylinder, connected to the other end of the clamping block rod. The utility model solves the problems of large inertia of the existing large size parts, and the poor coaxiality of the welded parts.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于摩擦焊夹持工具
，涉及一种大尺寸零件摩擦焊接夹具。
技术介绍
在摩擦焊接内孔直径超过￠280mm、外径超过310mm的管状零件被称为大尺寸零件，在对大尺寸零件进行摩擦焊接时，在主轴端的旋转夹具采用通常的夹持被焊零件外圆的方式，虽然可以夹持焊接零件，但是由于零件外径尺寸太大，使得旋转夹具必须具备很大的外形尺寸，不仅使得旋转夹具的转动惯量很大，不利主轴刹车制动；而且旋转夹具安装在主轴上时由于外形尺寸大，挠度加大，主轴承受力差、使用寿命短，使得焊接后零件同轴度很差达不到使用要求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，解决了现有大尺寸零件的焊接夹持方式中存在的转动惯量较大、焊接后零件同轴度差的问题。本专利技术所采用的技术方案是，一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，包括中空的主轴，主轴的一端设有油缸，主轴的另一端连接夹具本体，夹具本体内部设有夹紧块，夹具本体的外壁上开设有定位孔，定位孔内设有锁紧块，主轴内部同轴套接有拉杆，拉杆的一端连接油缸的活塞杆，拉杆的另一端连接夹紧块。本专利技术的特点还在于，其中拉杆的一端设有凸起柱a，凸起柱a的外壁上加工有外螺纹，油缸的活塞杆端部加工有螺纹孔a，凸起柱a与螺纹孔a通过螺纹旋合连接，拉杆的另一端开设有螺纹孔b，凸起柱a、螺纹孔b均设置在拉杆的中心轴线上。其中夹紧块包括圆柱形块体a，块体a的一端端部设有凸起柱b，凸起柱b的外壁设有外螺纹，凸起柱b伸入螺纹孔b内部并与螺纹孔b通过螺纹连接，块体a的另一端设有圆台状块体b，凸起柱b、块体a及块体b均同轴设置。其中夹具本体中心处依次开设有孔a、过渡孔及孔b，孔a与夹具本体的一端端面贯通，孔b与夹具本体的另一端端面贯通，孔a与过渡孔均为圆孔，孔b为被截去锥顶且与圆台状块体b形状相适应的圆台状孔，孔a的孔径小于过渡孔的孔径，块体a同轴设置在孔a内部，块体b同轴设置在孔b内部，块体b与孔b的形状相适应。其中孔b圆心角为15°～25°，块体b的圆心角比孔b的圆心角小20′～40′。其中锁紧块为T形结构，锁紧块的上端面为圆弧状结构，锁紧块的上端面开设有定位槽，各锁紧块上的定位槽依次拼接构成环形槽，环形槽上套接有弹性钢丝挡圈，弹性钢丝挡圈上设有开口，锁紧块的底部加工有斜面，斜面与块体b的外壁紧密接触。其中定位孔沿夹具本体的周向均匀开设有4个或8个。本专利技术的有益效果是，本专利技术提供的焊接夹具，通过液压力带动夹具在焊接零件内部张开并对零件进行夹紧，替代了原有的在零件外圆上进行夹紧的装夹方式，这样在装夹较大尺寸的零件时，夹具的尺寸不至于太大，避免了夹具转动惯量较大的问题；同时，采用本专利技术提供的装夹方式可提高焊接后零件的同轴度。附图说明图1是本专利技术一种大尺寸零件摩擦焊接夹具的结构示意图；图2是图1中锁紧块的主视图；图3是图2的左视图；图4是图2沿A-A方向的剖视图。图中，1.油缸，2.活塞杆，3.螺纹孔a，4.凸起柱a，5.主轴，6.拉杆，7.螺纹孔b；8.夹紧块，8-1.凸起柱b，8-2.块体a，8-3.块体b；9.夹具本体，10.孔a，11.过渡孔，12.弹性钢丝圈，13.孔b，14.被焊零件，15.锁紧块，16.定位槽，17.挡块。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，结构如图1所示，包括中空的主轴5，主轴5的一端设有油缸1，主轴5的另一端连接夹具本体9，夹具本体9内部设有夹紧块8，夹具本体9的外壁上开设有定位孔，定位孔内设有锁紧块15，主轴5内部同轴套接有拉杆6(拉杆6与主轴5同轴)，拉杆6的一端连接油缸1的活塞杆2，拉杆6的另一端连接夹紧块8。拉杆6的一端设有(圆柱状)凸起柱a4，凸起柱a4的外壁上加工有外螺纹，油缸1的活塞杆2端部加工有螺纹孔a3(螺纹孔a3位于活塞杆端部的中心处)，凸起柱a4与螺纹孔a3通过螺纹旋合连接，拉杆6的另一端开设有螺纹孔b7，凸起柱a4、螺纹孔b7均设置在拉杆6的中心轴线上。夹紧块8包括圆柱形块体a8-2，块体a8-2的一端端部设有(圆柱形)凸起柱b8-1，凸起柱b8-1的外壁设有外螺纹，凸起柱b8-1伸入螺纹孔b7内部并与螺纹孔b7通过螺纹连接，块体a8-2的另一端设有圆台状块体b8-3，凸起柱b8-1、块体a8-2及块体b8-3均同轴设置(凸起柱b8-1、块体a8-2及块体b8-3为组成夹紧块8的三部分结构，即在锁紧块8上沿锁紧块8的中心轴线上依次加工有凸起柱b8-1、块体a8-2及块体b8-3，由于块体b8-3为圆台状，因此块体b8-3一端端面的直径小于块体b8-3另一端端面的直径，块体b8-3较小直径的端面与块体a8-2相接，块体b8-3与块体a8-2相接的端面半径大于块体a8-2的半径，凸起柱b8-1的半径小于块体a8-2的半径)。夹具本体9中心处依次开设有孔a10、过渡孔11及孔b13，孔a10与夹具本体9的一端端面贯通，孔b13与夹具本体9的另一端端面贯通，孔a10与过渡孔11均为圆孔，孔b13为被截去锥顶且与圆台状块体b8-3形状相适应的圆台状孔，孔b13一端端面的孔径小于孔b13另一端端面的孔径，孔b13较小孔径的端面与过渡孔11相接，孔b13与过渡孔11相接的端面孔径小于过渡孔11的孔径且大于孔a10的孔径，即孔a10的孔径小于过渡孔11的孔径，块体a8-2同轴设置在孔a10内部(即块体a8-2与孔a10同轴)，块体b8-3同轴设置在孔b13内部，夹具本体9的相对两侧还分别设有挡块17，挡块17位于夹具本体9的一端端部且与主轴5的一端连接。其中孔b13的圆心角为15°～25°，最佳角度为20°，(由于孔b13为圆台状孔，故孔b13的圆心角表示孔b13的母线与孔b13的中心线所成夹角的2倍，即若把孔b13补全成一个圆锥状孔，孔b13的圆心角或圆锥顶角即为15°～25°)，块体b8-3的圆心角比孔b13的圆心角小20′～40′(由于块体b8-3为圆台状，故块体b8-3的圆心角表示块体b8-3的母线与块体b8-3的中心线所成夹角的2倍，即若把块体b8-3补全成一个圆锥状结构，块体b8-3的圆心角或圆锥顶角即比孔b13的圆心角小20′～40′)。其中定位孔沿夹具本体9的周向均匀开设有4个或8个，且各定位孔的中心位于夹具本体9外壁的同一圆周上。如图2～4所示，锁紧块15为T形结构，锁紧块15的上端面为圆弧状结构，需要夹紧时，锁紧块15的上端圆弧面与被焊零件14的内壁接触并将被焊零件14的内壁顶紧，锁紧块15的上端面开设有定位槽16(定位槽16与锁紧块15上端弧形面的弧线平行且等长)，各锁紧块15上的定位槽16依次首尾拼接构成环形槽，即分布在夹具本体9上的锁紧块15沿着同一圆周分布，上一个锁紧块15上的定位槽16末端接着下一个锁紧块15上的定位槽16的首端；定位槽16设有至少两个以上，各定位槽16之间相互平行且间隔相等，各锁紧块15上的每个定位槽16为一个环形槽的一部分，即锁紧块15上设有几个定位槽16最终就会形成几个环形槽，由于只有锁紧块15的竖向块体伸入定位孔内部，因此，定位孔与锁紧块15的竖向块体结构相适应，锁紧块15的横向块体上的圆弧面位于定位孔上方，夹紧焊接件时，锁紧块15的横向块体紧贴在被焊零件14的内壁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，其特征在于：包括中空的主轴(5)，主轴(5)的一端设有油缸(1)，主轴(5)的另一端连接夹具本体(9)，夹具本体(9)内部设有夹紧块(8)，夹具本体(9)的外壁上开设有定位孔，所述定位孔内设有锁紧块(15)，主轴(5)内部同轴套接有拉杆(6)，拉杆(6)的一端连接油缸(1)的活塞杆(2)，拉杆(6)的另一端连接夹紧块(8)。

【技术特征摘要】
1.一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，其特征在于：包括中空的主轴(5)，主轴(5)的一端设有油缸(1)，主轴(5)的另一端连接夹具本体(9)，夹具本体(9)内部设有夹紧块(8)，夹具本体(9)的外壁上开设有定位孔，所述定位孔内设有锁紧块(15)，主轴(5)内部同轴套接有拉杆(6)，拉杆(6)的一端连接油缸(1)的活塞杆(2)，拉杆(6)的另一端连接夹紧块(8)。2.根据权利要求1所述的一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，其特征在于：所述拉杆(6)的一端设有凸起柱a(4)，凸起柱a(4)的外壁上加工有外螺纹，油缸(1)的活塞杆(2)端部加工有螺纹孔a(3)，凸起柱a(4)与螺纹孔a(3)通过螺纹旋合连接，拉杆(6)的另一端开设有螺纹孔b(7)，凸起柱a(4)、螺纹孔b(7)均设置在拉杆(6)的中心轴线上。3.根据权利要求2所述的一种大尺寸零件摩擦焊接夹具，其特征在于：所述夹紧块(8)包括圆柱形块体a(8-2)，块体a(8-2)的一端端部设有凸起柱b(8-1)，凸起柱b(8-1)的外壁设有外螺纹，凸起柱b(8-1)伸入螺纹孔b(7)内部并与螺纹孔b(7)通过螺纹连接，块体a(8-2)的另一端设有圆台状块体b(8-3)，凸起柱b(8-1)、块体a(8-2)及块体b(8-3)均同轴设置。4.根据权利要求3所述的一种大尺寸零件摩擦焊接夹具...

【专利技术属性】
技术研发人员：张会，张昌明，顾军，陈永平，余少军，
申请(专利权)人：陕西理工大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61