CN104723007A - 一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具，包括驱动夹具转动的转轴，需要焊接的轮毂套设于该转轴上，在该转轴上设置有用于夹紧轮毂的夹紧结构，其特征在于：从轮毂的一侧穿入轮毂内的支撑装置，该支撑装置包括有可径向伸展从而对轮毂内壁进行支撑的支撑盘。本发明通过支撑装置从轮毂的一侧穿入轮毂内，在轮毂装夹后，支撑盘径向伸展，从而对需要焊接处的轮毂内壁进行支撑，提供搅拌摩擦焊接需求，由于支撑盘可以径向进行伸展，故不受轮毂中间部分直径较小而两边直径较大的约束，另外，支撑装置只需单端进行插入轮毂内壁，因此，安装轮毂时，只需将轮毂敞开一侧的套入即可，从而不受轮毂一侧安装了轮辐的限制。
Description
技术领域
本发明涉及一种夹具，尤其涉及一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具。
背景技术
搅拌摩擦焊是利用工具头和材料相互摩擦所产生的热，使材料达到热塑性状态，在工具头的搅拌作用下，完成焊接的一种方法。它是一种新型的焊接技术，常用于焊接以铝合金为代表的低熔点合金，其具有焊缝美观、无污染、结合强度高等优点，得到了广泛的工程应用。
然而，在用搅拌摩擦焊进行焊接时，焊缝背面需垫实，不可有空隙，通常情况下，在进行筒状物环向焊接(例如轮毂焊接)时，要将外直径等于待焊接筒内直径的钢管插入待焊接筒，以实现其内部支撑。而轮毂是一种特殊的筒形物，其特殊之处在于，整个轮毂的直径并不恒定，其中间部分直径较小而两边直径较大，导致很难将钢管插入带焊接轮毂内，另外，轮毂的一侧有轮辐，由于轮辐的阻挡，使得轮毂装载后，钢管不能再装入轮毂内，增加了焊接难度，造成传统的轮毂焊接方法无法实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具，该夹具便于轮毂焊接时的装夹，即使对于一侧装有轮辐的轮毂也不影响夹具使用，克服了传统轮毂焊接无法克服的技术难题。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具，包括驱动夹具转动的转轴，需要焊接的轮毂套设于该转轴上，在该转轴上设置有用于夹紧轮毂的夹紧结构，其特征在于：从轮毂的一侧穿入轮毂内的支撑装置，该支撑装置包括有可径向伸展从而对轮毂内壁进行支撑的支撑盘。
所述支撑装置包括设置于转轴上位于支撑盘一侧的固定盘和设置于转轴上位于支撑盘另一侧的将支撑盘径向撑开的推动组件，该支撑盘在固定盘上滑移。
所述支撑盘的数量至少为两个。
所述推动组件包括滑动设置在该转轴上位于支撑盘另一侧的推动块以及为设置于该转轴上位于该推动块一侧的基块，在推动块和每个支撑盘之间铰接有推动杆，在基块和推动块之间铰接有使得推动块在转轴上滑动的滑动杆。
所述基块侧壁上固定有基座，在该基座上铰接有第一连杆，该第一连杆向外延伸有扳扣部，该第一连杆上位于该扳扣部的根部铰接有第二连杆，该第二连杆的另一端与滑动杆的端部铰接，锁定时，第一连杆、第二连杆和滑动杆在一条直线上。
所述推动块和固定盘之间设置有弹簧。
所述夹紧结构包括夹紧在轮毂两端的第一压盘和第二压盘，第一压盘的外侧设有向内压紧夹具，推动组件穿过第二压盘。
所述向内压紧夹具为螺纹紧固件或者液压紧固件。
所述转轴架设于固定台和滑动台之上，该滑动台位于第一压盘的外侧，滑动台与转轴可拆卸配合。
所述第一压盘和第二压盘的外缘上分别设有用于夹紧轮毂的夹紧组件，该夹紧组件包括于第一压盘或者第二压盘的外端面固定的夹紧基座，在该夹紧基座上形成有以该夹紧基座为固定杆的四连杆机构，在该四连杆机构的主动杆上延伸有扳动部，在该四连杆机构的从动杆上延伸有用于夹紧轮毂的紧扣部。
与现有技术相比，由于本发明的优点在于：支撑装置从轮毂的一侧穿入轮毂内，在轮毂装夹后，支撑盘径向伸展，从而对需要焊接处的轮毂内壁进行支撑，提供搅拌摩擦焊接需求，由于支撑盘可以径向进行伸展，故不受轮毂中间部分直径较小而两边直径较大的约束，另外，支撑装置只需单端进行插入轮毂内壁，因此，安装轮毂时，只需将轮毂敞开一侧的套入即可，从而不受轮毂一侧安装了轮辐的限制。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1的局部分解结构示意图；
图3是图1中支撑装置的结构示意图；
图4是图1中A处的局部放大图；
图5是图3中支撑盘的结构示意图；
图6是图3中固定盘的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1至6所示，本发明公开了一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具，包括转轴4、夹紧结构和支撑装置7，转轴4通过无级变速电机1或者普通电机加减速器驱动，而转轴4带动夹具整体旋转，需要焊接的轮毂5套设于该转轴4上，在该转轴4上设置有用于夹紧轮毂5的夹紧结构。
其中，支撑装置7从轮毂5的一侧穿入轮毂5内，该支撑装置7包括支撑盘71、固定盘72和推动组件，支撑盘71可径向伸展从而对轮毂5内壁进行支撑，支撑盘71的数量可以是一个或者多个，当支撑盘71的数量选用多个时，各个支撑盘71以转轴4为中心均布于转轴4的周向，本发明实施中，优先选用支撑盘71的数量为三个，每个支撑盘71呈中心角为120度的扇形；固定盘72设置于转轴4上且位于支撑盘71一侧，每个支撑盘71可沿着固定盘72径向滑移，具体地，在固定盘72上径向固定有导向条721(如图6所示)，在与该固定盘72相对的支撑盘71端面上相应设有导向块711，该导向块711上开有与该导向条721适配的导向槽712(如图5所示)；推动组件设置于转轴4上且位于支撑盘71另一侧，推动组件包括滑动设置在该转轴4上的推动块73以及为设置于该转轴4上位于该推动块73一侧的基块74，在推动块73和每个支撑盘71之间铰接有推动杆75，在基块74和推动块73之间通过一铰接轴铰接有使得推动块73在转轴4上滑动的滑动杆76，基块74侧壁上固定有基座741，在该基座741上铰接有第一连杆742，该第一连杆742向外延伸有扳扣部743，该第一连杆742上位于该扳扣部743的根部铰接有第二连杆744，该第二连杆744的另一端与滑动杆76的端部铰接，锁定时，第一连杆742、第二连杆744和滑动杆76在一条直线上。向上拨动扳扣部743，第一连杆742转动，带动第二连杆744向上运动，第二连杆744拉动滑动杆76向后移动，推动块73后移，每个支撑盘71在推动杆75的作用下，向内靠拢，支撑盘71收缩；同理，反向拨动扳扣部743，支撑盘71则径向伸展，当第一连杆742、第二连杆744和滑动杆76三者在一条直线上时(如图3所示的状态)，推动组件成锁定状态，此时，支撑盘71外缘即使受到压力，支撑盘71也不会向内靠拢。另外，所述推动块73和固定盘72之间设置有弹簧77，向下拨动扳扣部743时，需要克服弹簧77的阻力，一方面，提高了操作感，另一方面，在解锁时，向上拨动扳扣部743时，使得推动块73具有一个回复力。
另外，夹紧结构包括夹紧在轮毂5两端的第一压盘64和第二压盘65，第一压盘64的外侧设有向内压紧夹具8，推动组件穿过第二压盘65，该向内压紧夹具8为螺纹紧固件或者液压紧固件，利用向内压紧夹具8，使得第一压盘64将轮毂5压紧于第二压盘65上，第一压盘64和第二压盘65的外缘上分别设有用于夹紧轮毂5的夹紧组件6，该夹紧组件6包括于第一压盘64或者第二压盘65的外端面固定的夹紧基座61，在该夹紧基座61上形成有以该夹紧基座61为固定杆的四连杆机构，在该四连杆机构的主动杆62上延伸有扳动部621，在该四连杆机构的从动杆63上延伸有用于夹紧轮毂5的紧扣部631。通过扳动紧扣部631，使得紧扣部631扣紧轮毂5外周缘，实现了轮毂5与第一压盘64和第二压盘65的相互固定。
另外，为了便于轮毂5的安装，所述转轴4架设于固定台2和滑动台3之上，该滑动台3位于第一压盘64的外侧，滑动台3与转轴4可拆卸配合，具体地，在工作台上设置有导轨31，滑动台3的底部设有滑槽，滑动台3通过滑槽设于该导轨31之上。
本发明的工作原理为：
在对轮毂5(该轮毂5的一侧安装有轮辐51)进行搅拌摩擦焊接时，首先，将滑动台3移出转轴4一端，将第一压盘64和向内压紧夹具8取下，接着，将轮毂5敞开一侧套入支撑装置，将第一压盘64和向内压紧夹具8重新装上，同时，反向移动滑动台3，使得滑动台3支撑住转轴4的一端，再压紧向内压紧夹具8，如果是螺母的话，旋紧螺母即可，拨动紧扣部631，使得紧扣部631扣紧轮毂5外周缘，实现了轮毂5与第一压盘64和第二压盘65的相互固定，接着，拨动扳扣部743，使得支撑盘71伸展，从而支撑住轮毂5焊接位置的内壁，启动电源，转轴4带动夹具和轮毂5整体旋转进行焊接。
综上，本发明通过支撑装置从轮毂5的一侧穿入轮毂5内，在轮毂5装夹后，支撑盘71径向伸展，从而对需要焊接处的轮毂5内壁进行支撑，提供搅拌摩擦焊接需求，由于支撑盘71可以径向进行伸展，故不受轮毂5中间部分直径较小而两边直径较大的约束，另外，支撑装置只需单端进行插入轮毂5内壁，因此，安装轮毂5时，只需将轮毂5敞开一侧的套入即可，从而不受轮毂5一侧安装了轮辐51的限制。
以上所述仅为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员而言，在不脱离本发明的原理前提下，可以对本发明进行多种改型或改进，如采用其它结构代替夹紧组件6，采用其它驱动方式驱动转轴4转动，采用其它压紧方式等等，类似于上述的结构均落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种搅拌摩擦焊焊接轮毂的夹具，包括驱动夹具转动的转轴，需要焊接的轮毂套设于该转轴上，在该转轴上设置有用于夹紧轮毂的夹紧结构，其特征在于：所述夹具还包括有从轮毂的一侧穿入轮毂内的支撑装置，该支撑装置包括有可径向伸展从而对轮毂内壁进行支撑的支撑盘。
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述支撑盘的数量至少为两个。
3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于：所述支撑装置包括设置于转轴上的固定盘和设置于转轴上的推动组件，所述固定盘位于支撑盘一侧，所述推动组件位于支撑盘另一侧，推动组件将支撑盘径向撑开使得支撑盘在固定盘上滑移。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于：所述推动组件包括滑动设置在该转轴上位于支撑盘另一侧的推动块以及为设置于该转轴上位于该推动块一侧的基块，在推动块和相应的支撑盘之间铰接有推动杆，在基块和推动块之间铰接有使得推动块在转轴上滑动的滑动杆。
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于：所述基块侧壁上固定有基座，在该基座上铰接有第一连杆，该第一连杆向外延伸有扳扣部，该第一连杆上位于该扳扣部的根部铰接有第二连杆，该第二连杆的另一端与滑动杆的端部铰接，锁定时，第一连杆、第二连杆和滑动杆在一条直线上。
6.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于：所述推动块和固定盘之间设置有弹簧。
7.根据权利要求1至6任一项所述的夹具，其特征在于：所述夹紧结构包括夹紧在轮毂两端的第一压盘和第二压盘，第一压盘的外侧设有向内压紧夹具，推动组件穿过第二压盘。
8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于：所述向内压紧夹具为螺纹紧固件或者液压紧固件。
9.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于：所述转轴架设于固定台和滑动台之上，该滑动台位于第一压盘的外侧，滑动台与转轴可拆卸配合。
10.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于：所述第一压盘和第二压盘的外缘上分别设有用于夹紧轮毂的夹紧组件，该夹紧组件包括于第一压盘或者第二压盘的外端面固定的夹紧基座，在该夹紧基座上形成有以该夹紧基座为固定杆的四连杆机构，在该四连杆机构的主动杆上延伸有扳动部，在该四连杆机构的从动杆上延伸有用于夹紧轮毂的紧扣部。
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