一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒制造技术

本发明专利技术公开一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，包括筒体、固定轴和若干弹性曲板，筒体的两端开口，固定轴穿设在所述筒体内，固定轴与筒体的轴心线重合；弹性曲板位于筒体内，所有弹性曲板均设置在固定轴上，所有弹性曲板以固定轴为中心环向分布，弹性曲板以固定轴为中心向外发散设置；弹性曲板的外边缘与筒体的内壁固定连接，弹性曲板的内边缘与固定轴固定连接。采用本发明专利技术的一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，通过筒体的自适应变形，增大其与待焊圆筒形工件的接触面积，并在变形后形成刚性支撑，从而在搅拌摩擦焊接时对待焊圆筒形工件起到稳定，有效的支撑，同时避免了筒体在支撑时发生打滑或松动的情况。

A rigid elastic inner support tube for friction stir welding

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒
本专利技术涉及一种支撑结构，具体涉及一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒。
技术介绍
搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。利用搅拌摩擦焊焊接两个待焊圆筒形工件的时候，将两个待焊圆筒形工件需要焊接的一端抵紧，利用夹持装置将两个待焊圆筒形工件固定，将焊具固定，焊接搅拌头从待焊圆筒形工件外侧伸入接缝处，再使两个待焊圆筒形工件同步旋转以实现焊接；在焊接过程中，待焊圆筒形工件的旋转中心需要保持稳定，且在待焊圆筒形工件的接缝内侧需要设置稳定的支撑，以支撑焊接搅拌头对待焊圆筒形工件的压力。采用现有的夹持装置、旋转装置、内支撑装置应用于待焊圆筒形工件的搅拌摩擦焊时，存在以下技术问题：1、内支撑装置较常采用的方式是设置刚性的圆环形内支撑，但是对不同尺寸的待焊圆筒形工件需要设置对应尺寸的圆环形内支撑，同时为了使圆环形内支撑的外表面与待焊圆筒形工件的抵靠部位稳定贴合，对圆环形内支撑的加工精度要求较高，致使圆环形内支撑的制造成本较高；后来研究人员在论文《刚性动支撑搅拌摩擦焊工艺》中提供了一种环焊缝搅拌摩擦焊内支撑装置，仅用支撑轮支撑待焊圆筒形工件背面，保障支撑轮提供的支撑力和焊机施加的顶锻力相互平衡，同时支撑轮沿自身轴心旋转，从而使其“适用的直径范围广，无需像传统焊接过程那样根据不同产品直径制造专用工装，并且对零件的状态适用性强”。但该方案还存在支撑轮与待焊圆筒形工件的接触面积过小，支撑轮与待焊圆筒形工件之间打滑或松动等问题，使待焊圆筒形工件沿焊缝方向的旋转过程中，难以保证待焊圆筒形工件与焊接搅拌头接触时的稳定性。2、夹持装置与旋转装置是独立设置的，二者的体积较大，同步性差。3、待焊圆筒形工件在旋转时，其轴心可能发生偏移，但无法及时发现，从而影响待焊圆筒形工件和搅拌头之间的接触关系。
技术实现思路
为解决支撑轮与待焊圆筒形工件的接触面积过小的问题，本专利技术提供一种能加大支撑轮与待焊圆筒形工件的接触面积的内支撑筒，其具有适用性强，支撑稳定的优点。技术方案如下：一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，其关键在于：包括筒体、固定轴和若干弹性曲板，所述筒体的两端开口，所述固定轴穿设在所述筒体内，所述固定轴与所述筒体的轴心线重合；所述弹性曲板位于所述筒体内，所有所述弹性曲板均设置在所述固定轴上，所有所述弹性曲板以所述固定轴为中心环向分布，所述弹性曲板以所述固定轴为中心向外发散设置；所述弹性曲板的外边缘与所述筒体的内壁固定连接，所述弹性曲板的内边缘与所述固定轴固定连接。采取以上技术方案的显著效果是：筒体的外壁与所述待焊圆筒形工件抵紧后，筒体受到外力作用会发生形变并挤压所述弹性曲板，所述筒体的外壁与待焊圆筒形工件的接触面积会增加，筒体和弹性曲板变形后具有较强的回复弹性势能，当外侧压力不足以使筒体继续发生形变时，筒体形成刚性支撑，从而提供稳定支撑面。所述筒体包括从内到外依次设置的第一金属筒、第一橡胶筒和复合筒，所述第一金属筒的外壁与所述第一橡胶筒的内壁贴合，所述第一橡胶筒的外壁与所述复合筒的内壁贴合；所述第一金属筒的内壁与所述弹性曲板的外边缘固定连接。所述复合筒包括第二金属筒和两个第二橡胶筒，两个所述第二橡胶筒分别设置在所述第二金属筒的两端，所述第二金属筒和两个所述第二橡胶筒接通；所述第二金属筒和两个第二橡胶筒均固定套设在所述第一橡胶筒上，所述第二金属筒的内壁与所述第一橡胶筒的外壁贴合，两个所述第二橡胶筒的内壁均与所述第一橡胶筒的外壁贴合，两个所述第二橡胶筒分别靠近所述第一橡胶筒的两端。采用以上技术方案的优点是，第二橡胶筒能有效的增加筒体外壁与待焊圆筒形工件之间的摩擦力，避免了筒体在滚动时发生打滑现象。所述固定轴的两端分别伸出所述筒体的两端。所述第二金属筒的外壁和两个所述第二橡胶筒的外壁平齐，所述第一金属筒、所述第一橡胶筒和所述复合筒的两端边缘平齐。所述弹性曲板包括条形内壁板、弹性板和条形外壁板；所述条形内壁板的长度方向与所述固定轴的轴心线平行，所述条形内壁板的宽度方向沿所述固定轴的直径方向设置，所述条形内壁板的内侧边固定在所述固定轴的外壁；所述条形外壁板的长度方向与所述筒体的轴心线平行，所述条形外壁板的宽度方向沿所述筒体的直径方向设置，所述条形外壁板的外侧边固定在所述第一金属筒的内壁；所述条形内壁板与所述条形外壁板位于同一直径方向，所述弹性板连接在所述条形内壁板与所述条形外壁板之间，所述弹性板的截面呈“S”型，所述弹性板的一个直线侧边与所述条形内壁板的外侧边连接，所述弹性板的另一个直线侧边与所述条形外壁板的内侧边连接。采用以上技术方案的优点是，弹性曲板在挤压变形和复位的过程中，能保持较好的弹性。所述弹性曲板、所述第一金属筒和所述第二金属筒的材质均为钢带。有益效果：通过筒体的自适应变形，增大其与待焊圆筒形工件的接触面积，并在变形后形成刚性支撑，从而在搅拌摩擦焊接时对待焊圆筒形工件起到稳定，有效的支撑，同时避免了筒体在支撑时发生打滑或松动的情况。附图说明图1为实施例1的结构示意图；图2为图1的局部放大图X；图3为本专利技术挤压后的状态示意图；图4为图3的局部放大图Y；图5为图1的正视图；图6为实施例2的结构示意图；图7为图6的俯视图；图8为图6的B-B剖视图；图9为夹持旋转机构结构示意图；图10为图9的A-A剖视图；图11为滚动式内支撑装置的结构示意图；图12为图11的左视图；图13为图11中的刚弹性筒9受挤压后的状态示意图；图14为图13的左视图；图15为辊压式内支撑装置示意图；图16为图15的左视图；图17为图15中的刚弹性筒9受挤压后的状态示意图；图18为图17的左视图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明。实施例1：如图1到图5所示，一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，包括筒体、固定轴2和若干弹性曲板3，所述筒体的两端开口，所述固定轴2穿设在所述筒体内，所述固定轴2与所述筒体的轴心线重合，所述固定轴2的两端分别伸出所述筒体的两端，所述弹性曲板3位于所述筒体内，所有所述弹性曲板3均设置在所述固定轴2上，所有所述弹性曲板3以所述固定轴2为中心环向分布，所述弹性曲板3以所述固定轴2为中心向外发散设置，所述弹性曲板3的外边缘与所述筒体的内壁固定连接，所述弹性曲板3的内边缘与所述固定轴2固定连接。所述弹性曲板3包括条形内壁板3a、弹性板3b和条形外壁板3c，所述条形内壁板3a的长度方向与所述固定轴2的轴心线平行，所述条形内壁板3a的宽度方向沿所述固定轴2的直径方向设置，所述条形内壁板3a的内侧边固定在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，其特征在于：包括筒体、固定轴(2)和若干弹性曲板(3)，所述筒体的两端开口，所述固定轴(2)穿设在所述筒体内，所述固定轴(2)与所述筒体的轴心线重合；/n所述弹性曲板(3)位于所述筒体内，所有所述弹性曲板(3)均设置在所述固定轴(2)上，所有所述弹性曲板(3)以所述固定轴(2)为中心环向分布，所述弹性曲板(3)以所述固定轴(2)为中心向外发散设置；/n所述弹性曲板(3)的外边缘与所述筒体的内壁固定连接，所述弹性曲板(3)的内边缘与所述固定轴(2)固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，其特征在于：包括筒体、固定轴(2)和若干弹性曲板(3)，所述筒体的两端开口，所述固定轴(2)穿设在所述筒体内，所述固定轴(2)与所述筒体的轴心线重合；
所述弹性曲板(3)位于所述筒体内，所有所述弹性曲板(3)均设置在所述固定轴(2)上，所有所述弹性曲板(3)以所述固定轴(2)为中心环向分布，所述弹性曲板(3)以所述固定轴(2)为中心向外发散设置；
所述弹性曲板(3)的外边缘与所述筒体的内壁固定连接，所述弹性曲板(3)的内边缘与所述固定轴(2)固定连接。


2.根据权利要求1所述的一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，其特征在于：所述筒体包括从内到外依次设置的第一金属筒(4)、第一橡胶筒(5)和复合筒(6)，所述第一金属筒(4)的外壁与所述第一橡胶筒(5)的内壁贴合，所述第一橡胶筒(5)的外壁与所述复合筒(6)的内壁贴合；
所述第一金属筒(4)的内壁与所述弹性曲板(3)的外边缘固定连接。


3.根据权利要求2所述的一种搅拌摩擦焊刚弹性内支撑筒，其特征在于：所述复合筒(6)包括第二金属筒(6a)和两个第二橡胶筒(6b)，两个所述第二橡胶筒(6b)分别设置在所述第二金属筒(6a)的两端，所述第二金属筒(6a)和两个所述第二橡胶筒(6b)接通；
所述第二金属筒(6a)和两个第二橡胶筒(6b)均固定套设在所述第一橡胶筒(5)上，所述第二金属筒(6a)的内壁与所述第一橡胶筒(5)的外壁贴合，两个所述第二橡胶筒(6b)的内壁均与所述第一橡胶筒(5)的外壁贴合，两个所述第二橡胶筒(6b)分别靠近所述第一橡胶筒(5)的两端。...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚宗湘，零的应，尹立孟，黄永德，徐永庚，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50