一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种压力‑位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置，壳体采用中空结构，转轴通过轴承组设置在壳体内，转轴的尾端通过刀柄与搅拌针的首端相连；外活塞与壳体的下部相连，油封盖与壳体的尾端固定相连，油封盖采用中空结构，在外活塞、壳体和油封盖之间形成一油腔；轴肩固定环与外活塞的底部固定相连，轴肩过渡环通过轴肩固定环与静止轴肩相连，搅拌针贯穿静止轴肩，并伸出静止轴肩外。本装置实现了搅拌摩擦焊接焊缝全焊透，静止过程稳定，同时该装置具有结构紧凑、灵活等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置
本技术涉及搅拌摩擦焊
，更具体地说涉及一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置。
技术介绍
搅拌摩擦焊(FSW)技术自1991年由英国焊接研究所(TWI)技术以来，凭借焊接接头质量高、自动化程度高、绿色无污染等优点广泛应用在铝合金、镁合金等轻金属合金连接中。搅拌头是搅拌摩擦焊设备的重要组成，是搅拌摩擦焊技术的核心。搅拌头由轴肩、搅拌针、搅拌头夹持部分组成。搅拌摩擦焊接过程中，搅拌针通过旋转产生焊接热量，并且带动搅拌针周围材料流动形成焊接接头；轴肩一方面对表面塑性金属起包陇作用，防止表面塑性金属外溢，造成缺陷，一方面与表面金属摩擦产生热源，轴肩摩擦是搅拌摩擦焊重要的热源组成。焊接过程的70％-80％的摩擦热产生于旋转轴肩与工件表面，但大部分的热量作为无效能量对周围材料产生负面影响并散失在环境中，其余热量沿板厚方向传递形成焊缝不均匀的热输入，产生较大的温度梯度。在厚板和导热性较差板材的焊接中，接头热量的不均匀性分布将导致力学性能的不均匀性，焊接接头局部变形，接头过早失效。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置，其特征在于：包括夹持系统、液压系统和静止轴肩系统，/n所述夹持系统包括壳体、转轴、刀柄和搅拌针，所述壳体采用中空结构，所述转轴通过轴承组设置在所述壳体内，所述转轴的尾端通过所述刀柄与所述搅拌针的首端相连；/n所述液压系统包括外活塞、油腔和油封盖，所述外活塞活动安装在所述壳体的下部，所述外活塞沿着所述壳体的轴向上下运动，所述油封盖与所述壳体的尾端固定相连，所述油封盖采用中空结构，在所述外活塞、所述壳体和所述油封盖之间形成一油腔，油腔用于调节外活塞的轴向位移；/n所述静止轴肩系统包括静止轴肩、轴肩过渡环和轴肩固定环，所述轴肩固定环与所述外活塞...

【技术特征摘要】
1.一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置，其特征在于：包括夹持系统、液压系统和静止轴肩系统，
所述夹持系统包括壳体、转轴、刀柄和搅拌针，所述壳体采用中空结构，所述转轴通过轴承组设置在所述壳体内，所述转轴的尾端通过所述刀柄与所述搅拌针的首端相连；
所述液压系统包括外活塞、油腔和油封盖，所述外活塞活动安装在所述壳体的下部，所述外活塞沿着所述壳体的轴向上下运动，所述油封盖与所述壳体的尾端固定相连，所述油封盖采用中空结构，在所述外活塞、所述壳体和所述油封盖之间形成一油腔，油腔用于调节外活塞的轴向位移；
所述静止轴肩系统包括静止轴肩、轴肩过渡环和轴肩固定环，所述轴肩固定环与所述外活塞的尾端固定相连，通过外活塞的上下移动带动静止轴肩系统在轴向上移动，以实现静止轴肩系统对待焊工件施加恒定压力的目的，所述轴肩过渡环通过所述轴肩固定环与所述静止轴肩相连，所述搅拌针贯穿所述静止轴肩，并伸出所述静止轴肩外。


2.根据权利要求1所述的一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置，其特征在于：所述主轴头装置还包括支撑架和位移传感器，所述支撑架的首端与所述壳体的外侧固定相连，所述支撑架的尾端与所述位移传感器相连，所述位移传感器用于实时检测待焊工件的板厚变化并将数据实时调整发送至控制系统，由控制系统再控制液压系统调整其输出压力，即使得外活塞发生移动进而带动静止轴肩系统移动，以达到搅拌针轴向位移的实时控制的目的。


3.根据权利要求2所述的一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴头装置，其特征在于：所述轴承组的数量为2组，所述轴承组分别沿所述转轴由上至下按组设置，位于转轴上部的轴承组的轴承数量为2个，位于转轴下部的轴承组的轴承数量为4个。


4.根据权利要求3所述的一种压力-位移协同控制静止轴肩搅拌摩擦焊主轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭彤，李京鹏，刘伟，
申请(专利权)人：天津益普科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：天津;12