【技术实现步骤摘要】
一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置及方法
本专利技术属于搅拌摩擦焊接领域,特别涉及一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置。
技术介绍
搅拌摩擦焊接是一种固相连接方法,其主要连接机制是通过搅拌工具的旋转摩擦产热,使材料进入塑性状态,再通过搅拌工具的搅拌与局部锻造作用以及被连接材料的动态再结晶形成致密焊缝。其中,搅拌工具对被焊材料的轴向压力是保证焊缝质量良好的重要因素。现有技术通常采用将搅拌工具压入工件表面一定位移量的方法,对被焊材料施加轴向压力,即恒压入量控制方法。但是,由于焊接过程中工件受热软化,相同压入量在不同温度下产生的轴向压力并不相同,而焊接过程中的温度变化无法精确测得,导致轴向压力无法精确控制。恒压力控制方法则采用力传感器采集焊接过程中的轴向压力,并反馈给控制系统;控制系统将轴向压力的实测值与设定值比较,通过控制Z轴电机旋转,带动丝杠-螺母传动机构,使主机头向下运动,完成对搅拌工具压入量的动态调节,从而保证焊接过程中轴向压力的恒定。但由于该控制方法反馈环节较长,存在较多机械传动环节,响应速度慢,压力控制精度低,并不适用于表面不平整工件的恒压力搅拌摩擦焊接。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决上述现有技术的不足,提供一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,实现了表面不平整工件的恒压力搅拌摩擦焊接,响应速度快,结构简单。本专利技术解决上述现有技术的不足所采用的技术方案是:一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,主要由滚珠花键、花键轴、线圈、永磁铁、力传感器、刀柄、搅拌工具等零件组成。所述线圈和永磁铁分别安装于滚珠花键端盖和花键轴上,通过两者间产生的电磁力对搅 ...
【技术保护点】
1.一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,包括滚珠花键、花键轴、线圈、永磁铁、力传感器、刀柄、搅拌工具;所述线圈和永磁铁分别安装于滚珠花键端盖和花键轴上,力传感器与线圈相连,搅拌工具通过刀柄与花键轴连接,花键轴与滚珠花键配合,滚珠花键与主轴电机相连。
【技术特征摘要】
1.一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,包括滚珠花键、花键轴、线圈、永磁铁、力传感器、刀柄、搅拌工具;所述线圈和永磁铁分别安装于滚珠花键端盖和花键轴上,力传感器与线圈相连,搅拌工具通过刀柄与花键轴连接,花键轴与滚珠花键配合,滚珠花键与主轴电机相连。2.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述力传感器可实时测量焊接过程中的轴向压力大小,并反馈给控制系统。3.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述永磁体直径大于花键轴的外圆直径,实现花键轴的轴向限位。4.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述花键轴与滚珠花键之间可相对滑动,相对位移大于5mm。5.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述相对位移为15mm。6.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述线圈与永磁体之间产生斥力,通过调节线圈电流大小实现对电磁力大小的控制。7.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置,其特征在于,所述刀柄与花键轴通过紧固螺钉连接。8.根据权利要求1所述的一种浮动式恒压力控制搅拌摩擦焊接装置的焊接方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1)前期准备:通过试验,确定轴向压力、线圈电流以及...
【专利技术属性】
技术研发人员:董吉义,尹玉环,赵慧慧,高嘉爽,封小松,郭立杰,
申请(专利权)人:上海航天设备制造总厂有限公司,
类型:发明
国别省市:上海,31
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