The invention belongs to the field of friction stir welding, in particular to a novel trajectory key pressing mechanism for the friction stir welding process, Aluminum Alloy sheet is pressed and fixed rocket Aluminum Alloy tank bottom sectional longitudinal joints, which comprises a cylinder (1) and boosting lever (2), a frame (3) track guide block (4), head (5), the stirring head (6), welding sheet (7) and tire (8). A new trajectory and boosting mechanism combining pressing keys, which can make the pressure head pressing mechanism of new pressing force always pushed inward to generate pressing force, tire, and can simplify the equipment assembly difficulty, improve the assembly precision, satisfy the friction stir welding parameters on loading performance requirements. Effectively solve the problem of \picking up the tire\, meet the requirements of the friction stir welding process parameters on the performance of tooling, improve the accuracy of tooling control, improve the quality and efficiency of welding seam, and reduce the labor intensity of workers.
【技术实现步骤摘要】
一种新型轨迹运动琴键压紧机构
本专利技术属于搅拌摩擦焊接领域,具体涉及一种新型轨迹运动琴键压紧机构。
技术介绍
贮箱箱底是运载火箭贮箱的主要构件,是贮箱的主承力结构。箱底由若干瓜瓣拼接后再焊接成一个整体构件,因此瓜瓣间焊缝的质量直接关系到箱底的结构强度和密封性能,关系到飞行试验的成败。当前国际主流贮箱焊接工艺都采搅拌摩擦焊。搅拌摩擦焊消除了熔化结晶产生气孔的根源,同时也是一种先进、高效、节能的绿色制造技术。箱底搅拌摩擦焊接的进行需要借助一整套具有足够强度和多种功能的工装、设备来完成。运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣纵缝焊接采用琴键压紧机构压紧,工装分为膜胎组件、琴键压紧组件两大部分。将箱底瓜瓣装配在型胎和压紧琴键之间,这时搅拌主机在相应焊缝处开始进行焊接。焊接时要求压紧后两排琴键间的宽度不能小于40mm;压紧时能够保证瓜瓣焊缝在径向上压紧,在周向上对紧,不能出现压紧后琴键将两零件扒开的趋势,保证对接间隙及错缝小于0.1mm,局部不大于0.3mm。因此对瓜瓣压紧机构有一个并缝要求,即在整个焊接过程中,压紧琴键需对所压的瓜瓣具有并缝的分力,始终使两片瓜瓣紧凑的靠在一起,保证要求间隙,而不能产生使两片瓜瓣分离的分力,即不能出现“扒胎”现象。同时,搅拌摩擦焊接过程中,搅拌头高速旋转时,两块瓜瓣会承受很大的轴向力和周向力,必须设计专用的机构使板料牢牢固定在垫板上,并且保证两个板料焊缝对接面不得大于0.4mm。因此,针对瓜瓣纵缝搅拌摩擦焊接的技术参数要求特点,琴键外压机构是瓜瓣纵缝焊接的一个非常重要的关键点,有必要研制一种新型轨迹运动琴键压紧机构以解决上述问题。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种新型轨迹运动琴键压紧机构,用于运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣纵缝搅拌摩擦焊接过程中铝合金板料的定位、压紧与固定,其特征在于:包括气缸(1)、增力杠杆(2)、机架(3)、轨迹导向块(4)、压头(5)、搅拌头(6)、焊接板料(7)和型胎(8);机架(3)是三个活动件气缸(1)、增力杠杆(2)、压头(5)的基础,用于固定上述三个活动件上;型胎(8)用来定位和支撑运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣;压头(5)用来在焊接过程中产生施加在压紧点上的压力F1的一个机构;F1方向垂直于轨迹中心圆的圆心O与压紧点A之间的连线向下,通过F1产生使焊接板料(7)向内挤压趋向于搅拌头(6)中心的并缝分力,满足搅拌摩擦焊并缝参数要求;增力杠杆(2)的一端与气缸(1)连接,另外一端与压头(5)连接,中间部分与机架(3)连接;压头(5)与增力杠杆(2)采用分体结构,通过增力杠杆(2)起增力作用,通过压头(5)与轨迹导向块(4)组合,起控制施加在压紧点上的压力F1方向作用;压头(5)上固定装配两个导向销,与压头(5)形成一个刚体;轨迹导向块(4)固定连接在机架(3)内侧,在轨迹导向块(4)上开设以轨迹中心圆的圆心为圆心的轨迹 ...
【技术特征摘要】
1.一种新型轨迹运动琴键压紧机构,用于运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣纵缝搅拌摩擦焊接过程中铝合金板料的定位、压紧与固定,其特征在于:包括气缸(1)、增力杠杆(2)、机架(3)、轨迹导向块(4)、压头(5)、搅拌头(6)、焊接板料(7)和型胎(8);机架(3)是三个活动件气缸(1)、增力杠杆(2)、压头(5)的基础,用于固定上述三个活动件上;型胎(8)用来定位和支撑运载火箭铝合金贮箱箱底瓜瓣;压头(5)用来在焊接过程中产生施加在压紧点上的压力F1的一个机构;F1方向垂直于轨迹中心圆的圆心O与压紧点A之间的连线向下,通过F1产生使焊接板料(7)向内挤压趋向于搅拌头(6)中心的并缝分力,满足搅拌摩擦焊并缝参数要求;增力杠杆(2)的一端与气缸(1)连接,另外一端与压头(5)连接,中间部分与机架(3)连接;压头(5)与增力杠杆(2)采用分体结构,通过增力杠杆(2)起增力作用,通过压头(5)与轨迹导向块(4)组合,起控制施加在压紧点上的压力F1方向作用;压头(5)上固定装配两个导向销,与压头(5)形成一个刚体;轨迹导向块(4)固定连接在机架(3)内侧,在轨迹导向块(4)上开设以轨迹中心圆的圆心为圆心的轨迹导向槽;压头(5)的两个导向销位于轨迹导向块(4)的轨迹导向槽内,作为刚体的压头(5)上的各点沿着以轨迹中心圆的圆心为圆心的圆形轨迹运动。2.如权利要求1所述的一种新型轨迹运动琴键压紧机构,其特征在于:轨迹中心圆的圆心在满足以下条件的区域范围内任意选取:保证机架(3)不与型胎(8)发生碰撞,保证压头(5)抬起设定角度30°后压头(5)的最下端与型胎(8)产生不小于48mm的距离...
【专利技术属性】
技术研发人员:王志峰,孙海龙,毕煌圣,左管抒,陈伟海,
申请(专利权)人:首都航天机械公司,中国运载火箭技术研究院,
类型:发明
国别省市:北京,11
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