【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于焊接设备，具体涉及一种扁钻焊接装置及其焊接方法。
技术介绍
1、摩擦焊是一种固相压焊方法，它利用焊件接触端面之间的摩擦产生的热量，使端面达到热塑性状态，随后，迅速施加顶锻力，从而实现焊接，摩擦焊具有以下显著优点：
2、(1)焊接质量稳定，焊件尺寸精度高，接头废品率明显低于电阻对焊和闪光对焊；
3、(2)焊缝本身应力小，焊出的零件直线度高；
4、(3)可以焊接不同种类的金属，例如碳素钢与不锈钢、高速钢之间的连接，以及铜与不锈钢、铜与铝、铝与钢、钢与锆等之间的连接；
5、(4)焊件无需特殊的清理处理；
6、(5)易于实现机械化和自动化，操作简单，焊接工作场地无火花、弧光及有害气体；
7、尽管摩擦焊具有多种优点，但在实际应用中，它也存在以下限制和问题：
8、(1)当焊接零件的头部不平整或中间凸出时，必须先进行车加工工序，否则，零件可能会产生剧烈的振动，或者中间接触面的线速度不足，导致摩擦热量不足，从而无法焊接；
9、(2)盘装零件和薄壁零件由于无法承受较大的顶锻压力，容易发生变形；
10、(3)受焊机主轴电机功率的限制，目前摩擦焊可焊接的最大截面为20000平方毫米，而大功率摩擦焊机的一次性投资费用较高；
11、(4)受主轴转速的限制，在焊接直径6mm以下的棒料时，为达到所需的摩擦线速度，主轴转速可能高达6万转，这超出了普通轴承的转速上限，从而导致成本显著增加；
12、(5)当焊接大质量的零
13、(6)当焊接硬度差异较大的材料时，较软的材料在达到焊接温度时可能已经被硬材料挤压过度，导致形成较大的飞边，从而降低了材料的利用率；
14、(7)当焊材为淬硬钢材时，摩擦焊的焊接缝可能是一个很窄的退火状态的软钢区域，在运输和加工过程中，应力可能会集中在焊缝区域，导致焊缝出现金属疲劳；
15、为此我们提出一种扁钻焊接装置及其焊接方法。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种扁钻焊接装置及其焊接方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种扁钻焊接装置，包括箱体，所述箱体上设置有扁钻工件夹持机构、扁钻工件抵接机构、驱动旋转机构和飞边车刀机构，所述扁钻工件夹持机构设置在所述扁钻工件抵接机构和所述驱动旋转机构之间，所述飞边车刀机构设置在所述扁钻工件夹持机构的上方，所述驱动旋转机构上连接正极导线，所述扁钻工件夹持机构上连接负极导线，所述正极导线和所述负极导线外接有直流电源；
4、所述扁钻工件夹持机构用于夹持扁钻工件；
5、所述扁钻工件抵接机构用于辅助移动所述扁钻工件夹持机构，使所述扁钻工件夹持机构向所述驱动旋转机构移动；
6、所述驱动旋转机构用于夹持待焊接工件，并驱动带动所述待焊接工件旋转；
7、所述扁钻工件和所述待焊接工件之间通过正极导线和负极导线形成低压脉冲直流电，并通过所述驱动旋转机构将所述待焊接工件旋转摩擦焊接在所述扁钻工件上；
8、所述飞边车刀机构用于对所述扁钻工件和所述待焊接工件的焊接飞边进行刀削处理。
9、优选的，所述扁钻工件包括扁钻部和圆杆段，所述扁钻部和所述圆杆段为一体式结构，所述扁钻部设置在所述扁钻工件抵接机构上，所述圆杆段设置在所述扁钻工件夹持机构上。
10、优选的，所述扁钻工件抵接机构包括气缸支架、抵接气缸、导向滑轨、抵接滑座和定位抵接座；
11、所述气缸支架设置在所述箱体的一侧，所述抵接气缸设置在所述气缸支架上，所述导向滑轨设置在所述箱体上，所述抵接滑座设置在所述导向滑轨上，所述定位抵接座设置在所述抵接滑座上，所述抵接气缸的输出端与所述抵接滑座连接，所述定位抵接座上开设有定位放置槽，所述扁钻部定位放置在所述定位放置槽内。
12、优选的，所述扁钻工件夹持机构设置在所述抵接滑座上，所述扁钻工件夹持机构包括底板、夹持座、夹持气缸和夹持块；
13、所述底板设置在所述箱体上，所述夹持座和所述夹持气缸对称设置在所述底板上，所述夹持块设置在所述夹持气缸的输出端，所述夹持块和所述夹持座夹持固定所述圆杆段；
14、所述底板连接负极导线。
15、优选的，所述驱动旋转机构包括电机安装板、驱动电机、传动皮带、驱动主轴、支撑座和旋转轴座；
16、所述驱动电机通过所述电机安装板安装在所述箱体内，所述旋转轴座通过所述支撑座安装在所述箱体上，所述驱动主轴安装在所述旋转轴座上，所述驱动电机的输出端和所述驱动主轴通过所述传动皮带传动连接。
17、优选的，所述驱动主轴通过弹簧夹头夹持有所述待焊接工件，且所述待焊接工件和所述扁钻工件上的所述圆杆段对齐设置。
18、优选的，所述支撑座和所述旋转轴座之间设置有绝缘隔垫，所述旋转轴座上通过碳刷连接导电火线，所述驱动主轴上设置有与所述碳刷连接的导电盘。
19、优选的，所述飞边车刀机构包括横向导轨、横向调节板、横向调节气缸、纵向导轨、纵向调节板、纵向调节气缸和车刀；
20、所述横向调节板通过所述横向导轨安装在所述箱体上，所述横向调节气缸安装在所述箱体上，所述横向调节气缸的输出端与所述横向调节板连接；
21、所述纵向调节板通过所述纵向导轨安装在所述横向调节板上，所述纵向调节气缸安装在所述箱体上，所述纵向调节气缸的输出端与所述纵向调节板连接；
22、所述车刀设置在所述纵向调节板上。
23、用于扁钻焊接装置的焊接方法，包括如下步骤：
24、a、工件夹持固定：
25、先将待焊接工件通过弹簧夹头安装在所述驱动主轴上，然后将扁钻工件的扁钻部定位放置在定位放置槽内，圆杆段放置在夹持座上，启动夹持气缸，夹持气缸驱动夹持块将圆杆段加持固定在夹持座上，使得扁钻工件加持固定完成；
26、b、脉冲电压加热：
27、然后启动抵接气缸，抵接气缸推动抵接滑座沿着导向滑轨移动，使得扁钻工件的圆杆段向待焊接工件移动，然后外接的直流电源通过正极导线和负极导线对两个工件施加低压脉冲直流电，使扁钻工件和待焊接工件之间产生小电弧，使得扁钻工件和待焊接工件的相向面开始加热并融化；
28、c、旋转摩擦焊接：
29、在脉冲电压加热的同时，启动驱动电机，驱动电机通过传动皮带带动驱动主轴旋转转动，使得待焊接工件跟随驱动主轴转动，使得圆杆段和旋转的待焊接工件接触摩擦，并保持扁钻工件和待焊接工件之间的接触压力，使得待焊接工件和扁钻工件摩擦焊接形成焊接工件；
30、d、焊接飞边车削处理：
31、待焊接区域冷却完成后，夹持气缸收缩，使夹持块松开扁钻工件，接着抵接气缸开始收缩，使扁钻工件本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种扁钻焊接装置，其特征在于，包括箱体（1），所述箱体（1）上设置有扁钻工件夹持机构（2）、扁钻工件抵接机构（3）、驱动旋转机构（4）和飞边车刀机构（5），所述扁钻工件夹持机构（2）设置在所述扁钻工件抵接机构（3）和所述驱动旋转机构（4）之间，所述飞边车刀机构（5）设置在所述扁钻工件夹持机构（2）的上方，所述驱动旋转机构（4）上连接正极导线，所述扁钻工件夹持机构（2）上连接负极导线，所述正极导线和所述负极导线外接有直流电源；
2.根据权利要求1所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述扁钻工件（6）包括扁钻部（601）和圆杆段（602），所述扁钻部（601）和所述圆杆段（602）为一体式结构，所述扁钻部（601）设置在所述扁钻工件抵接机构（3）上，所述圆杆段（602）设置在所述扁钻工件夹持机构（2）上。
3.根据权利要求2所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述扁钻工件抵接机构（3）包括气缸支架（301）、抵接气缸（302）、导向滑轨（303）、抵接滑座（304）和定位抵接座（305）；
4.根据权利要求3所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述驱动旋转机构（4）包括电机安装板（401）、驱动电机（402）、传动皮带（403）、驱动主轴（404）、支撑座（405）和旋转轴座（406）；
6.根据权利要求5所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述驱动主轴（404）通过弹簧夹头夹持有所述待焊接工件（7），且所述待焊接工件（7）和所述扁钻工件（6）上的所述圆杆段（602）对齐设置。
7.根据权利要求6所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述支撑座（405）和所述旋转轴座（406）之间设置有绝缘隔垫（407），所述旋转轴座（406）上通过碳刷（408）连接导电火线，所述驱动主轴（404）上设置有与所述碳刷（408）连接的导电盘（409）。
8.根据权利要求1所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述飞边车刀机构（5）包括横向导轨（501）、横向调节板（502）、横向调节气缸（503）、纵向导轨（504）、纵向调节板（505）、纵向调节气缸（506）和车刀（507）；
9.用于权利要求1-8任意一项所述的一种扁钻焊接装置的焊接方法，其特征在于，包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的一种扁钻焊接装置的焊接方法，其特征在于，在步骤C中，当扁钻工件（6）和待焊接工件（7）焊接完成后，扁钻工件（6）和待焊接工件（7）为淬火钢时，扁钻工件（6）和待焊接工件（7）之间再次施加低压直流电，使扁钻工件（6）和待焊接工件（7）之间的焊接退火区域扩大。
...【技术特征摘要】
1.一种扁钻焊接装置，其特征在于，包括箱体（1），所述箱体（1）上设置有扁钻工件夹持机构（2）、扁钻工件抵接机构（3）、驱动旋转机构（4）和飞边车刀机构（5），所述扁钻工件夹持机构（2）设置在所述扁钻工件抵接机构（3）和所述驱动旋转机构（4）之间，所述飞边车刀机构（5）设置在所述扁钻工件夹持机构（2）的上方，所述驱动旋转机构（4）上连接正极导线，所述扁钻工件夹持机构（2）上连接负极导线，所述正极导线和所述负极导线外接有直流电源；
2.根据权利要求1所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述扁钻工件（6）包括扁钻部（601）和圆杆段（602），所述扁钻部（601）和所述圆杆段（602）为一体式结构，所述扁钻部（601）设置在所述扁钻工件抵接机构（3）上，所述圆杆段（602）设置在所述扁钻工件夹持机构（2）上。
3.根据权利要求2所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述扁钻工件抵接机构（3）包括气缸支架（301）、抵接气缸（302）、导向滑轨（303）、抵接滑座（304）和定位抵接座（305）；
4.根据权利要求3所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述扁钻工件夹持机构（2）设置在所述抵接滑座（304）上，所述扁钻工件夹持机构（2）包括底板（201）、夹持座（202）、夹持气缸（203）和夹持块（204）；
5.根据权利要求4所述的一种扁钻焊接装置，其特征在于：所述驱动旋转机构（4）...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔，
申请(专利权)人：丹阳市镖准思自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。