摩擦搅拌焊接方法技术

在一个数控机床的主轴（３０）上安装一个旋转工具（５０）。主轴（３０）不倾斜。要进行焊接的一第一部件（７０）和一第二部件（７６）固定在一个平台（２０）上。为了在平台（２０）倾斜的一个状态下倾斜第一部件（７０）和第二部件（７６）的一个焊接部，与旋转工具（５０）的轴向中心相对，通过相对旋转工具（５０）转动平台（２０）并移动要焊接的一个部分，可以根据一种摩擦搅拌焊接对此部分进行焊接。可以方便地进行一个环形或圆形（包括圆弧）摩擦搅拌焊接。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种摩擦搅拌焊接，例如涉及一种圆形焊接。
技术介绍
如日本专利申请No.Hei 9-309164(EP 0797043 A2)中所示，是这样一种方法通过转动一个插入在一个焊接部之中的圆棒(称为“旋转工具”)并沿一焊线移动旋转工具，然后焊接部被加热、软化并塑性流体化，并且成固状地焊接。旋转工具包括一个插入焊接部的小直径部(称为“销”)和定位在旋转工具小直径部外侧的一个大直径部。旋转工具的小直径部和大直径部具有相同的轴线。旋转工具的大直径部转动。在日本专利申请公开No.Hei 11-197855中公开了一种焊接方法，其中两个部件的一个焊线是一个环形(一种圆形)。在焊接的起点和终点重合后，终点完成在焊线的一个环形内部或一个环形部中。因此，摩擦搅拌焊接完成并从要焊接的部件中抽出旋转工具，由于旋转工具的小直径部(销)而在要焊接的部件上留下一个孔。当抽出位置是要焊接的一个环形位置时，产生强度问题。此外，旋转工具包括一个插入一焊接部中的小直径部和一个位于小直径部外侧上的大直径部。旋转工具倾斜插在部件上。倾斜方向倾斜成在旋转工具的一个移动方向中(要焊接的方向)旋转工具的小直径部一侧位于旋转工具的大直径部一侧的前部。换句话说，旋转工具向一后部倾斜。以上事实还在日本专利公开文本No.Hei 9-508073(EP0752926 B1)中示出。在日本专利申请公开No.Hei 11-197855中，倾斜的旋转工具以一个圆形移动。倾斜的旋转工具在圆形中移动很困难。为了对应于各种圆形，考虑使用一种数控机床进行焊接。在此机床中，要焊接的部件固定在一个平台上，旋转工具安装在一个主轴上，主轴倾斜，而且主轴在此圆形中移动。但是，为了保持主轴在一个圆形移动方向中预定的倾角，必须随着在圆形中的移动改变倾角，结果准备过程非常不容易。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种摩擦搅拌焊接，其中可以容易地进行一种环形或圆形(包括圆弧)的摩擦搅拌焊接。以上目的可以通过提供一种而取得，其特征在于，将一第一部件和一第二部件固定在一机床的一个平台上，对此一个旋转工具安装在一个主轴上，并且相对于旋转工具的一轴线中心并相对于其中第一和第二部件焊接的一个方向在平台倾斜的状态下，通过旋转平台相对于旋转工具移动要焊接的部分，可以根据一种摩擦搅拌焊接对此部分进行焊接。附图说明图1是本专利技术一个实施例的一摩擦搅拌焊接装置的一个侧视图；图2是本专利技术一个实施例的焊接流程图；图3是在焊接之前的一个部件的平面图；图4是图3的一个纵向剖视图；图5是在焊接之后部件的平面图；图6是图5的一个V-V剖视图；图7是在焊接之后切除的部件的一个纵向剖视图并对应于图6。具体实施例方式下面参照图1至7描述本专利技术一个实施例的。图1对应于图3的I-I剖视图。附图标记10表示一个数控机床。通常，数控机床称为一个加工中心。机床包括一个用于安装要进行加工的匹配物(要进行焊接的部件)的平台20以及一个用于加工要进行焊接的部件的主轴。主轴30可以旋转。本专利技术此实施例的机床是一个横轴型，主轴30的轴向指向一个水平方向。用于安装(固定)要进行焊接的部件的平台20的一个面基本为竖向。平台20的此面可以倾斜。平台20的轴线可以在一个中心倾斜(基本沿水平方向)。平台20的轴线可以在中心转动。由于平台20的倾斜状态以及由中心形成平台20的轴线，平台20可以转动。在主轴30的一个端部，可以安装一个机床的加工目标的切削用旋转工具或一个摩擦搅拌焊接用旋转工具50。在此安装一个摩擦搅拌焊接用旋转工具50。旋转工具50的一端指向平台20的一个侧面。主轴30和旋转工具50的一个轴向中心指向水平方向。旋转工具50根据主轴30而转动。主轴30的一端可以在一个轴向移动。此外，主轴30可以相对于此轴向在一个径向移动。机床具有一个刀具安装装置，此安装装置包括切削用的多个旋转工具和多个方向搅拌焊接用旋转工具，以及一个用于在刀具安装装置和主轴之间交换一个所需的旋转工具的自动交换装置。根据一个公共公知的方式一个要进行焊接的部件70固定在平台20上。在部件70中，一个圆形凹部71设置在主轴30的一侧中。一个台阶部72设置在圆形凹部71的外周面部上。台阶部72和此台阶部的一个外面基本为平的。这种平面相对于此圆形的轴向为一矩形。在台阶部72上盖有一个圆形板盖76。部件70的一个外面和盖76的一个外面是相同的面。盖76的一个圆周面和台阶部72的一个圆周面之间的对接部根据一摩擦搅拌焊接完成。因此，要焊接的一个部分79(焊线)形成为一个圆环形。附图标记79b表示由焊接形成的一条焊缝。部件70和盖76之间的对接部根据一临时弧焊间断地形成。在临时弧焊之后，部件70固定在平台20上并且进行摩擦搅拌焊接。在摩擦搅拌焊接之后，由凹部71和盖76形成的一个空间形成一个冷却通道。在图中未示出冷却通道的入口和出口。部件70和盖76形成一个冷却机的一部分。部件70和盖76的材料为铝合金。平板20可以旋转，圆形焊线79的中心为旋转中心。平台20的旋转中心和圆形焊线79的中心一致。固定到主轴30上的旋转工具50在焊线79的一个周向不能移动(转动)。旋转工具50只可以由主轴30的旋转而转动。通过转动平台20，旋转工具50可以相对于焊线79移动。固定在主轴30上的旋转工具50定位在一个位置50S中，此位置是位于焊线79一水平方向中的一个位置。在此位置50S中，在摩擦搅拌焊接过程中平台20相对于旋转工具50的一个相对移动方向倾斜。倾斜方向在上述移动方向(要焊接的方向)中倾斜，旋转工具50的轴向中心的小直径部52一侧定位在旋转工具50的大直径部51一侧的一前部。当平台为标准时，在平台的旋转方向中，旋转工具轴向中心的小直径部52一侧定位在旋转工具50的大直径部51一侧的一后部。平台20的倾角θ例如为3°。在图3和图5中，旋转工具50定位在圆形焊线79的一个水平方向位置50S中，而且由于平台20在右向转动，平台20(部件70)的一个上侧相对于一个下侧倾斜以与旋转工具50分开。下面介绍本专利技术此实施例的一种焊接方式。对于以上述3°角倾斜的平台20，其中根据临时焊接形成的部件70固定在平台20上。旋转工具50定位在一个预定位置50S中。由于此状态，通过旋转(相对于其本身的轴线)主轴30，旋转工具50在轴向突出，而且旋转工具50的小直径部52插入对接部(50S)中。当旋转工具50插入一个预定量时此突出停止。旋转工具50的一个插入位置在图3中为位置50S。位置50S是焊接的一个起点(步骤S11)。接下来，在其中保持带有上述3°倾角的状态下平台20转动。平台20的转向为左向(步骤S13)。平台20的转动中心为焊线79的中心。因此，旋转工具50相对地沿焊线79移动并且对接部进行圆形摩擦搅拌焊接。附图标记79b表示根据上述摩擦搅拌焊接操作的一个焊缝。当平台20的转动继续时并且甚至平台到达其中插入旋转工具50的位置50S时，即甚至当平台20转动360°时，平台20的转动连续进行。因此，从焊接的起点50S重新进行摩擦搅拌焊接。接下来，当平台20在一个预定的360°+α的角度中旋转时，主轴30在径向移动(步骤S15)。在此，主轴30在圆形焊线79的一个外侧中移动。平台20继续转动。平台的倾斜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种摩擦搅拌焊接方法，其特征在于：在一个其中一具有一环形端面的第一部件和一对接在所述第一部件的所述环形端面的第二部件进行一摩擦搅拌焊接的情况下，在沿所述对接部在一个环形中焊接后，在一环形焊线的一内侧或一外侧中完成摩擦搅拌焊接；以及　 　根据一机加工去除所述完成的内侧或所述完成的外侧。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：江角昌邦，福寄一成，水崎刚，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]