CN104475968A - 摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具 - Google Patents

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Abstract

摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，旋转夹具体（3）通过止口定位，与主轴箱上主轴连接，并能与主轴一起旋转，其特征在于在旋转夹具体（3）上安装有上夹紧块（1）和下夹紧块（11），上夹紧块（1）和下夹紧块（11）分别由上转轴（2）、下转轴（10）连接在旋转夹具体（3）上，上夹紧块（1）和下夹紧块（11）能分别绕上转轴（2）、下转轴（10）转动，油缸（8）的两端分别与上夹紧块（1）、下夹紧块（11）连接；上夹紧块（1）、下夹紧块（11）分别带有相互啮合的轮齿，在上夹紧块（1）开设两个V型槽。

Description

摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具
技术领域
本发明涉及一种钢爪与铝导杆摩擦焊接设备，特别是涉及一种具有自锁功能且夹紧力随着所需负载大小而随之改变的钢爪液压夹具。
背景技术
摩擦焊焊接的对象是钢爪与铝导杆。铸钢钢爪体积大（外形轮廓430×165×1000mm）、重量重（745kg）、旋转惯性与离心力大且形状不规则。在摩擦焊接过程中，需保持较高的旋转速度以形成摩擦扭矩，并承受大轴向顶锻力（最大达5000kN）。因此，为了保证夹具能安全稳定的定位夹紧，一般采用液压夹紧夹具。传统的机床机械夹紧方法无法满足大惯量铸钢爪的夹持要求。
发明内容
本发明的目的是保证夹具能安全稳定的定位夹紧。
本发明是摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，旋转夹具体3通过止口定位，与主轴箱上主轴连接，并能与主轴一起旋转，在旋转夹具体3上安装有上夹紧块1和下夹紧块11，上夹紧块1和下夹紧块11分别由上转轴2、下转轴10连接在旋转夹具体3上，上夹紧块1和下夹紧块11能分别绕上转轴2、下转轴10转动，油缸8的两端分别与上夹紧块1、下夹紧块11连接；上夹紧块1、下夹紧块11分别带有相互啮合的轮齿，在上夹紧块1开设两个V型槽。
本发明相对现有自动夹具，其有益效果是在非人工操作下，在自动上下料系统将尺寸为430×165×1000mm、重约745kg铸钢爪送至钢爪夹具后通过液压和顶锻力将其夹紧。本发明针对钢爪外形尺寸大、重量重，焊接过程中受力大而复杂的特点，使用液压油缸作为动力源，V形槽作为定位方式，采用液压驱动杠杆式夹紧机构，且夹紧力随着顶锻力的增大而持续提高，具有自锁功能的夹具结构。夹具的特点是夹紧力大，且随顶锻力的增大而增大，具有自锁功能，使焊接操作过程安全可靠。可实现装夹的自动化，提高了焊接的生产效率。
附图说明
图1是本发明的结构简图，图2是图1中的左视图，附图标记及名称为：上夹紧块1，上转轴2，旋转夹具体3，油缸接头4，接头销轴5，连接螺钉6，油管7，油缸8，尾座销轴9，下转轴10，下夹紧块11，铸钢钢爪12，垫板13，下压盖14，第一锁紧螺钉15，第二锁紧螺钉16，上压盖17。
具体实施方式
如图1、图2所示，本发明是摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，旋转夹具体3通过止口定位，与主轴箱上主轴连接，并能与主轴一起旋转，在旋转夹具体3上安装有上夹紧块1和下夹紧块11，上夹紧块1和下夹紧块11分别由上转轴2、下转轴10连接在旋转夹具体3上，上夹紧块1和下夹紧块11能分别绕上转轴2、下转轴10转动，油缸8的两端分别与上夹紧块1、下夹紧块11连接；上夹紧块1、下夹紧块11分别带有相互啮合的轮齿，在上夹紧块1开设两个V型槽。
本发明用于铸钢钢爪的定位夹紧且在焊接过程中承受大扭矩大顶锻力。夹具的工作过程是：通过专用自动上下料系统将尺寸为430×165×1000mm、重约745kg的铸钢钢爪12定位外圆送至上夹紧块1的V形定位槽处，由油缸8提供夹紧动力，实现上夹紧块1、下夹紧块11对铸钢钢爪12的初步夹紧。随着铝导杆的送进以及顶锻力的施加，钢爪端面顶在上夹紧块1、下夹紧块11的内平面上，使得上夹紧块1、下夹紧块11分别绕上转轴2、下转轴10做微小转动，对铸钢钢爪12施加附加的夹紧力，且顶锻力愈大，附加的夹紧力愈大。焊接结束后，油缸8反向动作，驱动上夹紧块1、下夹紧块11松开铸钢钢爪12，由铝导杆带走，完成焊接任务。
如图1、图2所示，油缸8的一端通过上销轴5与上夹紧块1连接，油缸8的另一端通过下销轴9与下夹紧块11连接。
如图1、图2所示，上夹紧块1、下夹紧块11分别直接连接随动的夹紧油缸8。
如图1、图2所示，上夹紧块1和下夹紧块11上分别装有相互啮合的外齿轮。
如图1、图2所示，上转轴2、下转轴10分别通过上压盖17、下压盖14及第一锁紧螺钉15、第二锁紧螺钉16连接固定。
如图1、图2所示，油缸8通过油缸接头4、接头销轴5和尾座销轴9与上夹紧块1和下夹紧块11连接，油缸8上接有油管7。
如图1、图2所示，旋转夹具体3通过连接螺钉6固定在主轴上。
如图1、图2所示，垫板13用螺钉固定在下夹紧块11上。
如图1、图2所示，上料前，钢爪液压夹具上的上夹紧块1、下夹紧块11张开。钢爪12由上料系统送至钢爪液压夹具上夹持器1的V型槽处，夹紧油缸8开始进油，使上夹紧块1、下夹紧块11分别绕上转轴2、下转轴10转动，使钢爪实现预夹紧。
当铝导杆顶到钢爪12横梁焊接端面，钢爪产生一段位移，其端面顶到上夹紧块1、下夹紧块11的内工作平面上，迫使上夹紧块1、下夹紧块11再次绕上转轴2、下转轴10产生微小转动，而将钢爪进一步夹紧。只要不受外力，夹紧力将持续保持，夹具处于自锁状态，而且顶锻力愈大，夹紧力愈大。
焊接结束后，顶锻力撤除，油缸8反方向进油，上夹紧块1、下夹紧块11分别绕上转轴2、下转轴10相反转动，上夹紧块1、下夹紧块11同步松开钢爪。

Claims (8)

1.摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，旋转夹具体（3）通过止口定位，与主轴箱上主轴连接，并能与主轴一起旋转，其特征在于在旋转夹具体（3）上安装有上夹紧块（1）和下夹紧块（11），上夹紧块（1）和下夹紧块（11）分别由上转轴（2）、下转轴（10）连接在旋转夹具体（3）上，上夹紧块（1）和下夹紧块（11）能分别绕上转轴（2）、下转轴（10）转动，油缸（8）的两端分别与上夹紧块（1）、下夹紧块（11）连接；上夹紧块（1）、下夹紧块（11）分别带有相互啮合的轮齿，在上夹紧块（1）开设两个V型槽。
2.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于油缸（8）的一端通过上销轴（5）与上夹紧块（1）连接，油缸（8）的另一端通过下销轴（9）与下夹紧块（11）连接。
3.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于上夹紧块（1）和下夹紧块（11）上分别装有相互啮合的外齿轮。
4.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于上夹紧块（1）、下夹紧块（11）分别直接连接随动的夹紧油缸（8）。
5.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于上转轴（2）、下转轴（10）分别通过上压盖（17）、下压盖（14）及第一锁紧螺钉（15）、第二锁紧螺钉（16）连接固定。
6.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于油缸（8）通过油缸接头（4）、接头销轴（5）和尾座销轴（9）与上夹紧块（1）和下夹紧块（11）连接，油缸（8）上接有油管（7）。
7.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于旋转夹具体（3）通过连接螺钉（6）固定在主轴上。
8.根据权利要求1所述的摩擦焊接用顶锻自锁式钢爪液压夹具，其特征在于垫板（13）用螺钉固定在下夹紧块（11）上。
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