一种搅拌摩擦焊工装制造技术

本实用新型专利技术公开了一种搅拌摩擦焊工装，包括底板、固定设置在所述底板上的第一限位板及第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板分别设置在待焊工件的与焊缝相平行设置的一侧以及与所述一侧相邻的另一侧以对焊接过程中所述待焊工件进行限位，所述搅拌摩擦焊工装还包括用于对所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧施加侧向顶紧力的第一施力装置和用于对所述待焊工件施加正向压紧力的第二施力装置。该搅拌摩擦焊工装结构简单，使用方便，能够显著提高工件装夹效率，提高焊接效率；工装工件定位及装夹效果良好，能够有效保证焊接质量；工装制造成本低，且可兼容相似规格工件焊接，有利于降低生产成本。

A Friction Stir Welding Tool

The utility model discloses a friction stir welding tooling, which comprises a bottom plate, a first limit plate fixed on the bottom plate and a second limit plate. The first limit plate and the second limit plate are respectively arranged on one side parallel to the welding seam of the workpiece to be welded and on the other side adjacent to the other side to limit the workpiece to be welded in the welding process. Friction stir welding tooling also includes a first forcing device for applying lateral tightening force to the third side relative to the one side of the workpiece to be welded and a second forcing device for applying positive tightening force to the workpiece to be welded. The Friction Stir Welding tooling is simple in structure and easy to use, which can significantly improve workpiece clamping efficiency and welding efficiency; the workpiece positioning and clamping effect of the tooling is good, which can effectively guarantee the welding quality; the tooling manufacturing cost is low, and it can be compatible with similar specifications of workpiece welding, which is conducive to reducing production costs.

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊工装
本技术涉及动力电池装备
，具体涉及一种搅拌摩擦焊工装。
技术介绍
搅拌摩擦焊（FSW）是一种利用搅拌头与焊件接触面间的相对摩擦运动和材料的塑性流动所产生的热量实现连接的新型固相焊接方法。相较于传统焊接方法，搅拌摩擦焊具有焊接适应性好、接头质量高、焊接过程污染少、便于机械化及自动化等优点。搅拌摩擦焊过程中，工件要承受巨大的顶锻力和前驱力，因此焊接对工装要求较高，且焊接过程对工件的焊缝间隙和错边量要求较高，因此焊接工装在搅拌摩擦焊中占有重要位置，焊接工装对焊接质量和焊接效率具有重要影响。在进行试板焊接或小批量产品焊接过程中，目前常采用压板、螺柱等在平台上搭建手动工装，费时费力，且工装装夹效果不好，难以满足焊接需求，影响焊接质量和生产效率。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有技术中的问题，提供一种改进的搅拌摩擦焊工装。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：一种搅拌摩擦焊工装，包括底板、固定设置在所述底板上的第一限位板及第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板分别设置在待焊工件的与焊缝相平行设置的一侧以及与所述一侧相邻的另一侧以对焊接过程中所述待焊工件进行限位，所述搅拌摩擦焊工装还包括用于对所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧施加侧向顶紧力的第一施力装置和用于对所述待焊工件施加正向压紧力的第二施力装置。优选地，所述搅拌摩擦焊工装还包括固定设置在所述底板上的挡板，所述挡板位于所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧，所述第一施力装置为活动设置在所述挡板上的侧顶螺栓，所述侧顶螺栓的中心轴线的延伸方向与所述焊缝的延伸方向相垂直设置，所述侧顶螺栓的端部直接或间接抵设在所述待焊工件的所述第三侧上。进一步地，所述搅拌摩擦焊工装还包括设置在所述挡板与所述待焊工件的所述第三侧之间的第一垫块，所述侧顶螺栓的端部直接抵设在所述第一垫块上。更进一步地，所述第一垫块的一侧与所述待焊工件的所述第三侧相接触，所述第一垫块的与一侧相对设置的另一侧与所述挡板之间具有间隙。优选地，所述第二施力装置为快速夹钳，所述待焊工件包括第一工件和第二工件，所述快速夹钳的压紧杆分别直接或间接压设在所述第一工件和所述第二工件的上表面上。进一步地，所述搅拌摩擦焊工装还包括分别设置在所述第一工件的上表面与所述快速夹钳的压紧杆之间以及所述第二工件的上表面与所述快速夹钳的压紧杆之间的第二垫块，所述快速夹钳的压紧杆直接压设在所述第二垫块上。进一步地，所述搅拌摩擦焊工装还包括固定设置在所述底板上的挡板，所述挡板位于所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧，所述快速夹钳分别固定设置在所述第一限位板和所述挡板上。进一步地，分别对所述第一工件和所述第二工件施加正向压紧力的两个所述第二施力装置相对称设置。优选地，所述第一施力装置和所述第二施力装置均设置有多个，多个所述第一施力装置和多个所述第二施力装置分别沿所述焊缝的长度延伸方向间隔设置。优选地，所述第一施力装置所施加的侧向顶紧力的力的延伸方向与所述第二施力装置所施加的正向压紧力的力的延伸方向位于同一平面内。由于上述技术方案的运用，本技术与现有技术相比具有下列优点：本技术的搅拌摩擦焊工装结构简单，使用方便，能够显著提高工件装夹效率，提高焊接效率；工装整体刚性好，对工件定位及装夹效果良好，能够有效保证焊接质量；工装制造成本低，且可兼容相似规格工件焊接，有利于降低生产成本。附图说明附图1为本技术的搅拌摩擦焊工装的立体图；附图2为本技术的搅拌摩擦焊工装的俯视图；附图3为本技术的搅拌摩擦焊工装的侧视图；附图4为本技术的快速夹钳的结构示意图。具体实施方式下面结合附图来对本技术的技术方案作进一步的阐述。如图1~图3所示，本技术的搅拌摩擦焊工装在对待焊工件进行搅拌摩擦焊时使用，待焊工件包括第一工件100和第二工件200，搅拌摩擦焊工装包括底板1、固定设置在底板1上的第一限位板2和第二限位板3、第一施力装置4以及第二施力装置5。本实施例中，底板1采用整块的具有一定厚度的钢板，钢板的工作表面的平面度要求控制在0.1mm以内，而且要求对钢板表面进行防腐处理。底板1上设置有用于固定底板1的固定槽11、用于吊装底板1的吊装孔12以及用于安装第一限位板2和第二限位板3的安装孔。第一限位板2和第二限位板3均用于对焊接过程中的待焊工件进行限位，第一限位板2设置在待焊工件的与焊缝相平行设置的一侧，第二限位板3设置在与待焊工件的一侧相邻的另一侧。本实施例中，待焊工件的焊缝沿前后方向延伸，第一限位板2设置在待焊工件的左侧，第二限位板3设置在待焊工件的前端，第一限位板2和第二限位板3均采用方形、长条的钢块。第一施力装置4用于对待焊工件的与一侧相对设置的第三侧施加侧向顶紧力，第二施力装置5用于对待焊工件施加正向压紧力。搅拌摩擦焊工装还包括固定设置在底板1上的挡板6，底板1上还设置有安装挡板6的安装孔，挡板6在底板1上位于待焊工件的与一侧相对设置的第三侧，本实施例中，挡板6也采用方形、长条的钢块，并与第一限位板2相平行设置，第一施力装置4设置在挡板6上，第二施力装置5分别固定设置在第一限位板2和挡板6上。第一施力装置4为侧顶螺栓，在挡板6上设置有贯穿的导向螺孔，导向螺孔的轴线延伸方向与焊缝的延伸方向相垂直设置，侧顶螺栓旋入挡板6上的导向螺孔中，侧顶螺栓的端部直接或间接抵设在待焊工件的第三侧上，通过旋紧侧顶螺栓，从而对待焊工件施加侧向顶紧力。第二施力装置5采用快速夹钳，快速夹钳分别固定设置在第一限位板2和挡板6上，快速夹钳的压紧杆51分别压设在第一工件100和第二工件200的上表面上，从而对待焊工件施加正向压紧力。如图4所示，快速夹钳的压紧杆51的位置可通过调节螺母52调节，从而实现压紧力和压紧位置的调整。本实施中，第一施力装置4和第二施力装置5均设置有多个，多个第一施力装置4和多个第二施力装置5分别沿焊缝的长度延伸方向间隔设置。位于第一限位板2和挡板6上的第二施力装置5相对称设置，而且，第一施力装置4所施加的侧向顶紧力的力的延伸方向与第二施力装置5所施加的正向压紧力的力的延伸方向位于同一平面内。在第一限位板2、第二限位板3和挡板6上均开设有用于将第一限位板2、第二限位板3和挡板6固定设置在底板1上的沉头光孔，在第一限位板2和挡板6上还设置有用于固定快速夹钳的螺纹孔。搅拌摩擦焊工装还包括分别设置在挡板6与待焊工件的第三侧之间的第一垫块7，第一垫块7的一侧与待焊工件的第三侧相接触，第一垫块7的与一侧相对设置的另一侧与挡板6之间设有一定间隙，这样，可使该搅拌摩擦焊工装适用于对相似规格的待焊工件进行焊接，这有利于降低生产成本，侧顶螺栓的端部穿过挡板6上的导向螺孔直接抵设在第一垫块7的另一侧上。即当拧紧侧顶螺栓时，侧顶螺栓首先对第一垫块7施加侧向顶紧力，然后将该侧向顶紧力传递到待焊工件上，从而实现将点作用力转化为面作用力，这样可避免夹具对待焊工件产生损伤。为进一步避免夹具对待焊工件产生损伤，在第一限位板2与待焊工件的一侧之间也设置有第一垫块7，此时，第一垫块7的相对两侧分别与待焊工件的一侧和第一限位板2接触。搅拌摩擦焊工装还包括分别设置在第一工件100的上表面与快速夹钳的压紧杆51之间以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊工装，其特征在于：包括底板、固定设置在所述底板上的第一限位板及第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板分别设置在待焊工件的与焊缝相平行设置的一侧以及与所述一侧相邻的另一侧以对焊接过程中所述待焊工件进行限位，所述搅拌摩擦焊工装还包括用于对所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧施加侧向顶紧力的第一施力装置和用于对所述待焊工件施加正向压紧力的第二施力装置。

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊工装，其特征在于：包括底板、固定设置在所述底板上的第一限位板及第二限位板，所述第一限位板和所述第二限位板分别设置在待焊工件的与焊缝相平行设置的一侧以及与所述一侧相邻的另一侧以对焊接过程中所述待焊工件进行限位，所述搅拌摩擦焊工装还包括用于对所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧施加侧向顶紧力的第一施力装置和用于对所述待焊工件施加正向压紧力的第二施力装置。2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述搅拌摩擦焊工装还包括固定设置在所述底板上的挡板，所述挡板位于所述待焊工件的与所述一侧相对设置的第三侧，所述第一施力装置为活动设置在所述挡板上的侧顶螺栓，所述侧顶螺栓的中心轴线的延伸方向与所述焊缝的延伸方向相垂直设置，所述侧顶螺栓的端部直接或间接抵设在所述待焊工件的所述第三侧上。3.根据权利要求2所述的搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述搅拌摩擦焊工装还包括设置在所述挡板与所述待焊工件的所述第三侧之间的第一垫块，所述侧顶螺栓的端部直接抵设在所述第一垫块上。4.根据权利要求3所述的搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述第一垫块的一侧与所述待焊工件的所述第三侧相接触，所述第一垫块的与一侧相对设置的另一侧与所述挡板之间具有间隙。5.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊工装...

【专利技术属性】
技术研发人员：司福建，赖兴华，
申请(专利权)人：清华大学苏州汽车研究院相城，
类型：新型
国别省市：江苏,32