【技术实现步骤摘要】
本申请涉及搅拌摩擦焊接，特别是一种集成式搅拌焊接装置及焊接方法。
技术介绍
1、搅拌摩擦焊是利用工件端面相互运动、相互摩擦所产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻完成焊接的一种方法，摩擦焊可以方便地连接包括金属、部分金属基复材、陶瓷及塑料等同种或异种材料。搅拌摩擦焊具有是焊后组织变化小、焊接热影响小、残余应力低、无需添加焊接辅料、不易变形、焊接强度好等优点，其也有必须刚性定位、修补困难、焊速不高、搅拌头磨损快、需要有焊接垫板等缺点。
2、搅拌摩擦焊焊接过程中，存在较大的焊头顶向、前向力、侧向力，焊接零件夹持不好的情况下容易产生偏移，进而影响焊接精度，其主轴头和装夹系统的设计至关重要。目前国内相关搅拌摩擦焊的主轴头加工和装夹是分离设计的，局部采用了焊缝的防变形辊压。但是，这种方式对焊接产品的装夹系统要求非常高，特别是多条焊缝的结构，装夹系统极其复杂，装夹系统设计不好直接影响焊接质量，在亚毫米级别内焊接结构变形影响非常大。
3、基于减小装夹系统的复杂性、提升搅拌摩擦焊设备提供的焊接质量一致性，迫切需要研究具有局部双向装夹定位、校形的一体化焊接装置及方法。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种中短时间高温有冲击的缓冲结构和制造方法，该结构和方法适合于中短时高温或短时极高温有冲击力作用工况下的温度缓冲。
2、为达到以上目的，本申请采取如下技术方案予以实现：
3、一种集成式搅拌焊接装置，包括转接法兰、双向下压装置、槽型压板，转接法兰穿
4、使用该焊接装置进行焊接，包括如下步骤：
5、1槽型压板压紧待焊接零件：待焊接零件为槽型件时，槽型压板分别跨过待焊接槽型零件焊接成型前的两个立肋压紧在槽型件与焊接平台实际接触部分的上表面；待焊接零件为平面件或为槽型件但立肋间距超过槽型压板压紧范围，槽型压板与待焊接零件上表面设置转接平板，转接平板为凸型板结构，上部凸起部分与槽型压板内腔配合限制槽型压板侧向滑移，下部与待焊接零件上表面接触的平面打毛，粗糙度应大于3.2μm；待焊接零件材料为易产生压痕的软性材料时，在槽型压板或转接平板下部设置尼龙板；待焊接零件上表面粗糙度大于1.6μm时，在转接平板下表面与待焊接零件上表面之间粘接双面易撕胶。
6、2机床主轴带动双向下压装置从槽型压板的纵向端头的斜坡导向结构导入，压缩弹簧收缩，两组作用体机床主轴两侧向外扩展，作用体通过滚珠将槽型压板向内压紧；
7、3机床主轴带动双向下压装置向下施加压力，将待焊接零件垂直方向压紧，两组滚轮同时压紧在机床主轴前后两端的焊缝上表面；
8、4搅拌刀头转动开始焊接，机床主轴沿焊缝向前运动，在运动过程中，机床主轴通过调整轴向进给以保持双向下压装置传递至被焊接零件的轴向向下压力恒定。
9、本申请的优点在于利用摩擦力、粘接力、弹簧压缩力、主轴力等多力结合，将机床主轴加工系统与装夹系统进行一体化集成，实现了搅拌摩擦焊装夹系统的简化、焊接头的一体化集成、焊接质量的控制，对搅拌摩擦焊设备研发及加工工艺具有普遍适用性。
10、以下结合附图及实施例对本申请作进一步的详细描述。
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1.一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于包括转接法兰、双向下压装置、槽型压板，转接法兰穿过搅拌刀头后上表面固定在机床主轴下端面，双向下压装置固定在转接法兰下表面，待焊接零件放置在焊接平台上，两组槽型压板分别压紧在待焊接零件焊缝两边，机床主轴向下运动，通过双向下压装置将两组槽型压板向内向下施加压紧力将待焊接零件焊缝压实。
2.根据权利要求1所述的一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于所述的双向下压装置包括压紧体、两组对称的作用体、四组滑轨、两组滚轮、八个压缩弹簧及八个与之匹配的弹簧轴，所述的压紧体为T型隔板结构，中间设置过刀孔并穿过机床主轴安装在转接法兰下表面，两组滚轮安装在隔板前后两侧，两组对称的作用体通过滑轨安装在压紧体下表面的隔板两侧，滑轨的轨道安装在压紧体下表面并与隔板垂直，滑轨的滑轨副安装在作用体的上表面，压紧体下表面隔板两侧各均布四组压缩弹簧，弹簧轴穿过压缩弹簧与隔板垂直，压紧体和作用体对压缩弹簧两端进行限位。
3.根据权利要求2所述的一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于所述的作用体包括底板和垂直固定于底板上的立板，底板下表面平行设置有两排滚珠,立板内侧
4.根据权利要求1所述的一种集成式搅拌焊接装置，所述的槽型压板上表面与外侧面设置有与作用体上的滚珠配合的半圆滑槽，半圆滑槽的半径大于滚珠半径，槽型压板的纵向端头设置有斜坡导向结构。
5.一种集成式搅拌焊接方法，其特征在于使用权利要求1-4中任一权利要求所述的一种集成式搅拌焊接装置进行焊接，包括如下步骤：
6.权利要求5所述的一种集成式搅拌焊接方法，其特征在于所述的待焊接零件为槽型件时，槽型压板分别跨过待焊接槽型零件焊接成型前的两个立肋压紧在槽型件与焊接平台实际接触部分的上表面。
7.权利要求5所述的一种集成式搅拌焊接方法，其特征在于所述的待焊接零件为平面件或为槽型件但立肋间距超过槽型压板压紧范围，槽型压板与待焊接零件上表面设置转接平板，转接平板为凸型板结构，上部凸起部分与槽型压板内腔配合限制槽型压板侧向滑移，下部与待焊接零件上表面接触的平面打毛，粗糙度应大于3.2μm。
8.权利要求5所述的一种集成式搅拌焊接方法，其特征在于所述的待焊接零件材料为易产生压痕的软性材料时，在槽型压板或转接平板下部设置尼龙板。
9.权利要求5所述的一种集成式搅拌焊接方法，其特征在于所述的待焊接零件上表面粗糙度大于1.6μm时，在转接平板下表面与待焊接零件上表面之间粘接双面易撕胶。
...【技术特征摘要】
1.一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于包括转接法兰、双向下压装置、槽型压板，转接法兰穿过搅拌刀头后上表面固定在机床主轴下端面，双向下压装置固定在转接法兰下表面，待焊接零件放置在焊接平台上，两组槽型压板分别压紧在待焊接零件焊缝两边，机床主轴向下运动，通过双向下压装置将两组槽型压板向内向下施加压紧力将待焊接零件焊缝压实。
2.根据权利要求1所述的一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于所述的双向下压装置包括压紧体、两组对称的作用体、四组滑轨、两组滚轮、八个压缩弹簧及八个与之匹配的弹簧轴，所述的压紧体为t型隔板结构，中间设置过刀孔并穿过机床主轴安装在转接法兰下表面，两组滚轮安装在隔板前后两侧，两组对称的作用体通过滑轨安装在压紧体下表面的隔板两侧，滑轨的轨道安装在压紧体下表面并与隔板垂直，滑轨的滑轨副安装在作用体的上表面，压紧体下表面隔板两侧各均布四组压缩弹簧，弹簧轴穿过压缩弹簧与隔板垂直，压紧体和作用体对压缩弹簧两端进行限位。
3.根据权利要求2所述的一种集成式搅拌焊接装置，其特征在于所述的作用体包括底板和垂直固定于底板上的立板，底板下表面平行设置有两排滚珠,立板内侧面设置一排滚珠并与底板上两排滚珠平行。
4.根据权利要求1所述的一种集成式搅拌焊接装...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵安安，王守川，周新房，陈素明，乔顺成，
申请(专利权)人：中航西安飞机工业集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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