本发明专利技术公开了一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，包括套框、四个第一力传感器和侧向力测力平台，所述套框的顶部与四个第一力传感器的底部电性连接，四个第一力传感器的内部均配合使用有第一承力顶头，四个第一承力顶头的顶部均与侧向力测力平台的底部紧密接触，所述侧向力测力平台的表面与套框的内壁紧密接触。该一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，解决了现有还没有能完美测得搅拌摩擦焊接过程中搅拌头受力情况的方法，但是影响搅拌针在焊接过程中是否断裂的主要因素是搅拌针沿焊接方向的受力大小是否超过了搅拌针根部材料所能承受的极限的问题。能承受的极限的问题。能承受的极限的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置
[0001]本专利技术属于焊接
，尤其涉及一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置。
技术介绍
[0002]搅拌摩擦焊接作为一种新型的高效率、低成本、无污染的固相连接技术，具有焊接变形小、接头质量高等优点，但是长时间以来，搅拌摩擦焊的关键工具之一搅拌头尤其是搅拌针的设计大量的依靠都是经验设计，公式也都是经验公式，这就使得搅拌针的设计变得困难和难以规范化，进而使焊接效果也难以把握，搅拌摩擦焊接过程中受力形式复杂多样，综上所述，现有技术存在的问题是：现如今还没有能完美测得搅拌摩擦焊接过程中搅拌头受力情况的方法，但是影响搅拌针在焊接过程中是否断裂的主要因素是搅拌针沿焊接方向的受力大小是否超过了搅拌针根部材料所能承受的极限。
技术实现思路
[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，具备优化和确定不同焊接条件下搅拌针直径的大小的优点，解决了现有还没有能完美测得搅拌摩擦焊接过程中搅拌头受力情况的方法，但是影响搅拌针在焊接过程中是否断裂的主要因素是搅拌针沿焊接方向的受力大小是否超过了搅拌针根部材料所能承受的极限的问题。
[0004]本专利技术是这样实现的，一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，包括套框、四个第一力传感器和侧向力测力平台，所述套框的顶部与四个第一力传感器的底部电性连接，四个第一力传感器的内部均配合使用有第一承力顶头，四个第一承力顶头的顶部均与侧向力测力平台的底部紧密接触，所述侧向力测力平台的表面与套框的内壁紧密接触，所述侧向力测力平台的顶部固定连接有第一滑块，所述第一滑块的内部滑动连接有第一滑轨，所述第一滑轨的顶部活动连接有支撑台，所述支撑台的顶部固定连接有第二滑块，所述第二滑块的内部滑动连接有第二滑轨，所述第二滑轨的顶部滑动连接有夹紧台，所述夹紧台的顶部设置有两个锁紧装置。
[0005]作为本专利技术优选的，所述锁紧装置包括焊件焊接方向挡块、第一T型螺栓和压块调节螺母，所述第一T型螺栓的底部与夹紧台的内部活动连接，所述第一T型螺栓的表面与焊件焊接方向挡块的内部活动连接，所述第一T型螺栓通过压块调节螺母与焊件焊接方向挡块固定连接。
[0006]作为本专利技术优选的，所述夹紧台顶部的内部活动连接有第二T型螺栓，所述第二T型螺栓的表面活动连接有焊接压块，所述焊接压块内部的右侧配合使用有压块尾部顶紧螺栓，所述焊接压块底部的左侧紧密接触有焊件，所述焊件的顶部配合使用有搅拌头，所述焊件通过第二T型螺栓和焊接压块的配合使用紧密固定于夹紧台的顶部。
[0007]作为本专利技术优选的，所述夹紧台顶部的左侧固定连接有夹紧台侧边挡块条，所述夹紧台侧边挡块条的内部螺纹连接有四个焊件侧向顶紧螺栓，所述夹紧台侧边挡块条的内部活动连接有三个夹紧台侧边挡块条固定螺丝，三个夹紧台侧边挡块条固定螺丝通过螺纹使夹紧台侧边挡块条与夹紧台固定，四个焊件侧向顶紧螺栓通过夹紧台侧边挡块条使焊件紧密固定于夹紧台的顶部。
[0008]作为本专利技术优选的，所述侧向力测力平台的左侧固定连接有侧向力传感器推板，所述侧向力传感器推板的内部螺纹连接有侧向力传感器顶紧螺杆，所述侧向力传感器推板的右侧电性连接有侧向力传感器，所述侧向力传感器与支撑台配合使用。
[0009]作为本专利技术优选的，所述支撑台的后侧配合使用有第二力传感器，所述第二力传感器的内部设置有第二承力顶头，所述第二力传感器的内部螺纹连接有传感器固定螺丝，所述传感器固定螺丝通过螺纹使第二力传感器与支撑台固定。
[0010]作为本专利技术优选的，所述夹紧台的底部和支撑台的底部均开设有多个凹槽且均匀分布于夹紧台的底部和支撑台的底部，多个凹槽的内壁均与第一滑轨和第二滑轨滑动连接。
[0011]作为本专利技术优选的，所述夹紧台的内部开设有四个T型槽，四个T型槽的内壁均与第一T型螺栓的底部和第二T型螺栓的底部紧密接触。
[0012]作为本专利技术优选的，第一步：将套框安装在机床工作台上，将四个第一承力顶头安装于四个第一力传感器中心孔位置，再将四个第一力传感器安装于套框上表面的圆形浅槽，并且使四个第一承力顶头的顶部都保持在同一个平行于机床工作台的平面内，将侧向力测量平台放置于套框内，使侧向力测量平台底面与套框内四个第一力传感器相接触，通过套框四周的竖墙将自动限制侧向力测量平台在平行于机床工作台平面上的运动，第一滑轨安装在支撑台底部下表面的凹槽内，第一滑轨与侧向力测力平台上表面安装好的滑块相配合，进而将支撑台与侧向力测量平台连接起来，并且使支撑台只能在垂直于焊接方向的水平面内运动，将第二滑轨安装在夹紧台下表面的凹槽内，通过第二滑块与第二滑轨的配合使夹紧台与支撑台连接起来，并且限定夹紧台只能在沿焊接方向的水平面的运动，夹紧台侧边挡块条安装在夹紧台的两侧；
[0013]第二步：将焊件放在夹紧台表面中心处后，将第二T型螺栓的头部放入夹紧台的T型槽内，并使第二T型螺栓穿过焊件压块中心长槽后拧上压块调节螺母和压块尾部顶紧螺栓压紧工件，将焊件侧向顶紧螺杆与夹紧台侧边挡块条螺纹连接后顶紧焊件，焊件焊接方向挡块同样通过第一T型螺栓和第一压块调节螺母紧贴在焊件沿焊接方向的两侧；
[0014]第三步：开始焊接，四个第一力传感器、侧向力传感器和第二力传感器将轴向、沿焊接方向和垂直于焊接方向的力的大小实时反馈到电脑当中，焊接完毕后，利用已知的第一滑块与第一滑轨和第二滑块与第二滑轨的摩擦系数可以计算出焊接过程中每一时刻的由轴向力所带来的沿焊接方向的摩擦力大小，用沿焊接方向侧的压力减去上面计算出的摩擦力就可以得到，焊接过程焊件对搅拌针沿焊接方向的作用力。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0016]1、本专利技术通过设置套框、第一力传感器、侧向力测力平台、第一承力顶头、第一滑块、第一滑轨、支撑台、第二滑块、第二滑轨、夹紧台和锁紧装置，第一滑块和第一滑轨的使用可以带动支撑台移动，第二滑块和第二滑轨的配合使用，能够带动夹紧台移动，锁紧装置
能够对焊件固定，具备优化和确定不同焊接条件下搅拌针直径的大小的优点。
[0017]2、本专利技术通过设置锁紧装置，能够起到一个限位的作用，避免焊件前后方向移动。
[0018]3、本专利技术通过设置第二T型螺栓、焊接压块、压块尾部顶紧螺栓、焊件和搅拌头，置第二T型螺栓、焊接压块、压块尾部顶紧螺栓的使用能够对焊件进行固定，焊件和搅拌头的使用便于测试。
[0019]4、本专利技术通过设置夹紧台侧边挡块条、焊件侧向顶紧螺栓和夹紧台侧边挡块条固定螺丝，能够使三个夹紧台侧边挡块条固定螺丝通过螺纹使夹紧台侧边挡块条与夹紧台固定。
[0020]5、本专利技术通过设置侧向力传感器推板、侧向力传感器顶紧螺杆和侧向力传感器，侧向力传感器的使用可以将数据反馈到电脑中。
[0021]6、本专利技术通过设置第二力传感器、第二承力顶头和传感器固定螺丝，能够使第二力传感器收到的数据传递至电脑当中。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，包括套框(1)、四个第一力传感器(2)和侧向力测力平台(3)，所述套框(1)的顶部与四个第一力传感器(2)的底部电性连接，四个第一力传感器(2)的内部均配合使用有第一承力顶头(4)，四个第一承力顶头(4)的顶部均与侧向力测力平台(3)的底部紧密接触，所述侧向力测力平台(3)的表面与套框(1)的内壁紧密接触，其特征在于：所述侧向力测力平台(3)的顶部固定连接有第一滑块(5)，所述第一滑块(5)的内部滑动连接有第一滑轨(6)，所述第一滑轨(6)的顶部活动连接有支撑台(7)，所述支撑台(7)的顶部固定连接有第二滑块(8)，所述第二滑块(8)的内部滑动连接有第二滑轨(9)，所述第二滑轨(9)的顶部滑动连接有夹紧台(10)，所述夹紧台(10)的顶部设置有两个锁紧装置(11)。2.如权利要求1所述的一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，其特征在于：所述锁紧装置(11)包括焊件焊接方向挡块(1101)、第一T型螺栓(1102)和压块调节螺母(1103)，所述第一T型螺栓(1102)的底部与夹紧台(10)的内部活动连接，所述第一T型螺栓(1102)的表面与焊件焊接方向挡块(1101)的内部活动连接，所述第一T型螺栓(1102)通过压块调节螺母(1103)与焊件焊接方向挡块(1101)固定连接。3.如权利要求1所述的一种测量搅拌摩擦焊接过程中焊件对搅拌针根部作用力的装置，其特征在于：所述夹紧台(10)顶部的内部活动连接有第二T型螺栓(12)，所述第二T型螺栓(12)的表面活动连接有焊接压块(13)，所述焊接压块(13)内部的右侧配合使用有压块尾部顶紧螺栓(14)，所述焊接压块(13)底部的左侧紧密接触有焊件(15)，所述焊件(15)的顶部配合使用有搅拌头(16)，所述焊件(15)通过第二T型螺栓(12)和焊接压块(13)的配合使用紧密固定于夹紧台(10)的顶部。4.如权利要求1所述的一种测量搅拌摩擦焊接...
【专利技术属性】
技术研发人员：毛育青，张继元，王金锴，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：新型
国别省市：
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