CN100522450C - 摩擦焊接装置 - Google Patents
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Abstract
一种摩擦焊接装置，由床身、主轴箱、焊接支架、主电机、主油缸、旋转夹具等组成，解决了尺寸较大零件摩擦焊接问题，具有设备简单、操作容易、节约能源、接头焊接质量高等优点。
Description
技术领域
本发明属于焊接领域，具体地说涉及一种摩擦焊接装置。
背景技术
摩擦焊(friction welding)是一种压焊方法，它是在外力作用下，利用焊件接触面之间的相对摩擦运动和塑性流动所产生的热量，使接触面及其近区金属达到粘塑性状态并产生适当的宏观塑性变形，通过两侧材料间的相互扩散和动态再结晶而完成焊接的。
典型的连续驱动摩擦焊机结构，被焊接零件分别固定在焊机的两端，一侧驱动电机带动零件旋转，在另一侧液压缸拖动另一个零件工进，使两个零件接触，零件间相互摩擦产生热量使金属达到分子间结合完成焊接。该种焊机由于受到焊接空间的限制，只能进行尺寸较小的零件的焊接，当两个零件的尺寸差别较大，例如将一个小尺寸导管摩擦焊接到一个体积庞大的容器上面，这种结构的摩擦焊机就无能为力了。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以进行结构尺寸相差巨大零件的摩擦焊接的的摩擦焊接装置。
本发明由床身、主轴箱、焊接支架、主电机、主油缸、旋转夹具等组成，其特点在于：焊接支架与床身用螺栓连接固定在床身一侧，焊接支架上的拉杠与主油缸支座连接，主轴箱通过滑台导轨与床身连接，位于床身的中部，主轴箱上的主电机通过皮带与主轴相连，主轴通过其上的液压式制动器、离合器实现旋转、停车，旋转夹具连接在主轴的前端，为自定心三爪楔块式，可通过更换爪块来夹持不同直径工件，主油缸通过支架与床身利用螺栓连接，固定在床身的另一侧，油缸上的拉杠与焊接支架相连，主油缸的活塞杆通过法兰盘与主轴箱相连，实现主轴箱的快进、工进、快退。
各部分的功能为：床身为本发明的主体结构，所有的部件都安装在其上面；主轴箱传递旋转运动，并实现主轴的制动；焊接支架用来平衡焊接轴向拉力；主电机带动主轴旋转运动，提供旋转动力；旋转夹具用来加紧工件；主油缸实现工件的轴向运动和轴向加压。
本发明解决了尺寸较大零件摩擦焊接问题，具有设备简单、操作容易、节约能源、接头焊接质量高等优点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为本发明的焊接部位局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行进一步说明：
如图1和图2所示，主油缸4通过油缸支座5固定在床身1的一侧，油缸活塞杆通过法兰3和主轴箱8相连，主轴箱8固定在导轨2的上面，可以沿着导轨2进行轴向滑动，焊接过程中通过主油缸4活塞的轴向运动实现焊接过程中摩擦压力的加载，导轨2固定在床身1的中部，主电机7固定在主轴箱8的顶部，通过皮带6将旋转运动传递给主轴，驱动旋转夹具10旋转，焊接支架11通过螺栓固定在床身1的左侧，拉杆9将焊接支架11和主油缸支座5连接在一起，用来传递焊接轴向拉力。
如图3所示，焊接支架11与待焊零件12紧密贴合，用来抵抗焊接过程中的摩擦压力和顶锻压力，小尺寸的零件导管13通过芯轴14和旋转夹具10连接。利用本发明进行摩擦焊接的过程是：调整焊机的水平及实现工件中心的对中，在尺寸较大零件12待焊部位加工一个锥形的孔，孔的直径和角度与小尺寸零件导管13的锥面相配合；调整零件12的位置，使旋转夹具10和零件12上孔同轴心；将零件导管13从零件12内部穿过加工的孔，通过芯轴固定在旋转夹具10上面；主电机10开始带动主轴高速旋转，同时主油缸4的活塞带动主轴箱向焊机的右侧工进，旋转夹具10带动零件导管13一边摩擦工进，一边高速旋转，零件12上的孔和零件导管13的锥形表面相互紧密接触，产生充分的摩擦热；一定时间后，主轴进行急停制动，在该阶段主轴转速迅速从工作速度下降到零；主油缸4保持一定时间的轴向力，进行顶锻保压，完成焊接。
Claims (2)
1.一种摩擦焊接装置，包括床身(1)、主轴箱(8)、焊接支架(11)、主电机(7)、主油缸(4)、旋转夹具(10)，其特征在于：焊接支架(11)与床身(1)用螺栓联接固定在床身(1)一侧，焊接支架(11)上的拉杠与主油缸(4)支座连接，主轴箱(8)通过滑台导轨与床身(1)连接，位于床身(1)的中部，主轴箱(8)上的主电机(7)通过皮带与主轴相连，主轴通过其上的液压式制动器、离合器实现旋转、停车，旋转夹具(10)连接在主轴的前端，为自定心三爪楔块式，可通过更换爪块来夹持不同直径工件，主油缸(4)通过支架与床身(1)利用螺栓连接，固定在床身(1)的另一侧，油缸上的拉杠与焊接支架(11)相连，主油缸(4)的活塞杆通过法兰盘与主轴箱(8)相连。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊接装置，其特征在于：所述的焊接支架(11)与待焊零件(12)紧密贴合，用来抵抗焊接过程中的摩擦压力和顶锻压力，小尺寸的零件导管(13)通过芯轴(14)和旋转夹具(10)连接。
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