CN106271027A - 一种摩擦焊机及其径向摩擦焊闭式夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦焊机及其径向摩擦焊闭式夹具，其中，径向摩擦焊闭式夹具包括弹簧夹头、锥套、夹具体及夹持套，夹具体套在弹簧夹头外侧，锥套可滑动地设置在弹簧夹头与夹具体之间；锥套滑动时，其上的内锥面与弹簧夹头的外锥面配合实现弹簧夹头的夹紧或放松，夹持套呈环形，卡装在弹簧夹头内，弹簧夹头夹紧时，夹持套发生弹性形变夹紧工件；在夹持工件时，弹簧夹头收紧向夹持套施加压力，夹持套受压变形，将工件夹紧，由于夹持套在弹簧夹头夹紧时已经与弹簧夹头卡接配合，弹簧夹头各组成部分均与夹持套接触受力均匀，且夹持套能够很好的保护弹簧夹头免受工件的磕碰，从而延长弹簧夹头的使用寿命，减少维护人员的工作量，并且降低生产成本。

Description

一种摩擦焊机及其径向摩擦焊闭式夹具

技术领域

本发明涉及摩擦焊设备技术领域，特别涉及一种摩擦焊机及其径向摩擦焊闭式夹具。

背景技术

摩擦焊是一种利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面及其附近区域产生摩擦热和塑形变形热，使及其附近区域温度上升到接近但一般低于熔点的温度区间，材料的变形抗力降低、塑性提高、界面的氧化膜破碎，伴随材料产生塑性变形及流动，通过界面的分子扩散和再结晶而实现焊接的固态焊接方法。

目前，在使用摩擦焊机进行摩擦焊的过程中，需要先使用摩擦焊机上的夹具将工件夹紧固定，现有的夹具主要有开式和闭式两种，相对于闭式夹具，开式夹具精度较差，可靠性较低，容易导致待焊接工件端面不平齐的现象，而闭式夹具虽然具有较高的夹持精度，也能够保证待焊接工件端面平齐，但是闭式夹具一般由多个沿周向均匀分布的夹头构成，在使用一段时间后由于夹持过程中受力不均以及待焊接工件的碰撞，各夹头都会有不同程度的损伤，从而导致夹持精度下降，这时就需要更换夹头以保证夹持精度，导致维护人员工作量增加，生产成本增加。

因此，如何提供一种用于摩擦焊机的摩擦焊闭式夹具，使其能够延长夹具夹头的使用寿命，降低维护人员的工作量以及生产成本，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种摩擦焊机及其径向摩擦焊闭式夹具，以达到使其能够延长夹具夹头的使用寿命，降低维护人员的工作量以及生产成本的目的。

为实现上述目的,本发明提供如下技术方案：

一种摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，包括弹簧夹头、锥套以及夹具体，所述夹具体套在所述弹簧夹头外侧，所述锥套可滑动地设置在所述弹簧夹头与所述夹具体之间；所述锥套滑动时，其上的内锥面与所述弹簧夹头的外锥面配合实现所述弹簧夹头的夹紧或放松，还包括夹持套，所述夹持套呈环形，卡装在所述弹簧夹头内，所述弹簧夹头夹紧时，所述夹持套发生弹性形变夹紧工件。

优选地，所述夹持套为闭合环状。

优选地，所述夹持套为开口环状。

优选地，所述夹持套的开口的一侧设置有至少一个凸起，另一侧对应的位置上设置有用于与所述至少一个凸起配合的凹槽，所述夹持套在发生弹性变形收缩时所述至少一个凸起与所述凹槽配合使所述夹持套的开口两侧对齐。

优选地，所述凸起的形状为半圆形、三角形或者矩形。

优选地，所述夹持套的宽度不大于所述弹簧夹头夹持面的宽度。

优选地，所述弹簧夹头与所述锥套之间还设置有勾形键，所述勾形键的长边安装在所述弹簧夹头上的勾形键槽的长槽与所述锥套上的滑槽形成的键槽内，所述勾形键的短边对应安装在所述勾形键槽的短槽内。

优选地，还包括顶柱，所述顶柱与所述弹簧夹头同轴且可拆卸连接，所述顶柱用于带动所述弹簧夹头沿轴向移动，所述顶柱与所述锥套的内壁配合且所述顶柱上开设有通向所述锥套内壁的润滑油道。

优选地，所述夹持套采用钢铁材料制成。

一种摩擦焊机，包括机架以及设置于所述机架上的径向摩擦焊闭式夹具，所述径向摩擦焊闭式夹具为上任一项所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，所述径向摩擦焊闭式夹具中的锥套与设置于所述机身上的夹紧油缸连接，所述夹紧油缸能够推动所述锥套做轴向移动，所述锥套通过所述夹具体固定于所述机架上。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，包括弹簧夹头、锥套、夹具体以及夹持套，其中，夹具体套在弹簧夹头外侧，锥套可滑动地设置在弹簧夹头与夹具体之间；锥套滑动时，其上的内锥面与弹簧夹头的外锥面配合实现弹簧夹头的夹紧或放松，夹持套呈环形，卡装在弹簧夹头内，弹簧夹头夹紧时，夹持套发生弹性形变夹紧工件；在夹持工件时，锥套的直线运动经过锥套内锥面与弹簧夹头的外锥面的配合变为弹簧夹头的收紧运动，弹簧夹头向夹持套施加压力，夹持套受压变形，将工件夹紧，由于夹持套在弹簧夹头夹紧时已经与弹簧夹头卡接配合，弹簧夹头各组成部分均与夹持套接触受力均匀，且夹持套的存在能够很好的保护弹簧夹头免受工件的磕碰，使用一段时间后只需要更换夹持套即可，从而延长弹簧夹头的使用寿命，减少维护人员的工作量，并且降低生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具以及摩擦焊机，以达到使其能够延长夹具夹头的使用寿命，降低维护人员的工作量以及生产成本的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具的结构示意图。

本发明实施例提供的一种摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，包括弹簧夹头1、锥套2、夹具体3以及夹持套6。

其中，夹具体3套在弹簧夹头1外侧，锥套2可滑动地设置在弹簧夹头1与夹具体3之间；锥套2滑动时，其上的内锥面与弹簧夹头1的外锥面配合实现弹簧夹头1的夹紧或放松，夹持套6呈环形，卡装在弹簧夹头1内，弹簧夹头1夹紧时，夹持套6发生弹性形变夹紧工件。

与现有技术相比，本发明实施例提供的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，在夹持工件时，锥套2的直线运动经过锥套2内锥面与弹簧夹头1的外锥面的配合变为弹簧夹头1的收紧运动，弹簧夹头1向夹持套6施加压力，夹持套6受压变形，将工件夹紧，由于夹持套6在弹簧夹头1夹紧时已经与弹簧夹头1卡接配合，弹簧夹头1各组成部分均与夹持套6接触受力均匀，且夹持套6的存在能够很好的保护弹簧夹头1免受工件的磕碰，从而延长弹簧夹头1的使用寿命，减少维护人员的工作量，并且降低生产成本。

夹持套6根据摩擦焊接以及待焊接工件的不同，可以采用多种结构，比如，在本发明一种实施例中，夹持套6为闭合环状，这种夹持套6压缩量较小，适合用于夹持直径较大比弹簧夹头1最大直径稍小的工件。

当然，夹持套6也可以采用其他的结构，比如，在本发明另一种实施例中，夹持套6为开口环状，这种夹持套6在受到压缩时，其能够发生较大的变形，因此能够适应更多规格的待焊接工件，具有较大的适用范围。

上述的开口夹持套6虽然能够实现在较大范围内的变形，从而适应更多规格的工件，但是这也带来了一些问题，比如在压缩过程中，夹持套6的开口两侧可能会发生跑偏，导致夹持套6无法紧密贴合待焊接工件的表面，造成夹持精度下降，因此，为了解决上述问题，进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，夹持套6的开口的一侧设置有至少一个凸起，另一侧对应的位置上设置有用于与至少一个凸起配合的凹槽，夹持套6在发生弹性变形收缩时至少一个凸起与凹槽配合使夹持套6的开口两侧对齐，这样，通过设置在夹持套6开口两侧分别设置凸起与凹槽，能够在夹持套6受压变形过程中起到导向限位的作用，保证夹持套6开口两侧能够对齐，使其始终与待焊接工件的表面紧密贴合，从而保证夹持精度以及焊接质量。

凸起可以采用多种形状，比如，在本发明实施例中，凸起的形状为半圆形、三角形或者矩形，夹持套6开口另一侧的凹槽的形状也与之对应，当然，凸起也可以采用其他的形状，只要能够起到导向作用并能够与凹槽顺利配合即可。

在实际使用过程中，如果夹持套6的宽度过大，甚至大过弹簧接头夹持面的宽度很多，这样一来，一方面会导致夹持套6不便于安装，另一方面会造成夹持套6位于弹簧夹头1外的部分和位于弹簧夹头1内的部分受力不均，容易使夹持套6发生难以恢复的变形，影响夹持套6的使用寿命，因此，在本发明实施例中，夹持套6的宽度不大于弹簧夹头1夹持面的宽度。

为了进一步优化上述技术方案，避免锥套2与弹簧夹头1之间出现扭转，在本发明实施例中，弹簧夹头1与锥套2之间还设置有勾形键5，勾形键5的长边安装在弹簧夹头1上的勾形键5槽的长槽与锥套2上的滑槽形成的键槽内，勾形键5的短边对应安装在勾形键5槽的短槽内。

待焊接工件的长短不一，当待焊接工件长度较短时，焊接无法顺利进行，为了解决这一问题，在本发明实施例中，摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具还包括顶柱4，顶柱4与弹簧夹头1同轴且可拆卸连接，顶柱4用于带动弹簧夹头1沿轴向移动；通过设置顶柱4，当待焊接工件长度不足时，可以通过顶柱4带动弹簧夹头1进行轴向位移以弥补长度不足的问题，顶柱4与锥套2的内壁配合且顶柱4上开设有通向2锥套内壁的润滑油道。

在本发明实施例中，夹持套6采用钢铁材料制成。

本发明实施例还提供了一种摩擦焊机，包括机架以及设置于机架上的径向摩擦焊闭式夹具，其中，径向摩擦焊闭式夹具为上任一项所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，径向摩擦焊闭式夹具中的锥套2与设置于机身上的夹紧油缸连接，夹紧油缸能够推动锥套2做轴向移动，锥套2通过夹具体3固定于机架上。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，包括弹簧夹头(1)、锥套(2)以及夹具体(3)，所述夹具体(3)套在所述弹簧夹头(1)外侧，所述锥套(2)可滑动地设置在所述弹簧夹头(1)与所述夹具体(3)之间；所述锥套(2)滑动时，其上的内锥面与所述弹簧夹头(1)的外锥面配合实现所述弹簧夹头(1)的夹紧或放松，其特征在于，还包括夹持套(6)，所述夹持套(6)呈环形，卡装在所述弹簧夹头(1)内，所述弹簧夹头(1)夹紧时，所述夹持套(6)发生弹性形变夹紧工件。

2.根据权利要求1所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述夹持套(6)为闭合环状。

3.根据权利要求1所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述夹持套(6)为开口环状。

4.根据权利要求3所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述夹持套(6)的开口的一侧设置有至少一个凸起，另一侧对应的位置上设置有用于与所述至少一个凸起配合的凹槽，所述夹持套(6)在发生弹性变形收缩时所述至少一个凸起与所述凹槽配合使所述夹持套(6)的开口两侧对齐。

5.根据权利要求4所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述凸起的形状为半圆形、三角形或者矩形。

6.根据权利要求2或3所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述夹持套(6)的宽度不大于所述弹簧夹头(1)夹持面的宽度。

7.根据权利要求1-5任一项所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述弹簧夹头(1)与所述锥套(2)之间还设置有勾形键(5)，所述勾形键(5)的长边安装在所述弹簧夹头(1)上的勾形键(5)槽的长槽与所述锥套(2)上的滑槽形成的键槽内，所述勾形键(5)的短边对应安装在所述勾形键(5)槽的短槽内。

8.根据权利要求7所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，还包括顶柱(4)，所述顶柱(4)与所述弹簧夹头(1)同轴且可拆卸连接，所述顶柱(4)用于带动所述弹簧夹头(1)沿轴向移动，所述顶柱(4)与所述锥套(2)的内壁配合且所述顶柱(4)上开设有通向所述锥套(2)内壁的润滑油道。

9.根据权利要求8所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述夹持套(6)采用钢铁材料制成。

10.一种摩擦焊机，包括机架以及设置于所述机架上的径向摩擦焊闭式夹具，其特征在于，所述径向摩擦焊闭式夹具为如权利要求1-9任一项所述的摩擦焊机径向摩擦焊闭式夹具，所述径向摩擦焊闭式夹具中的锥套(2)与设置于所述机身上的夹紧油缸连接，所述夹紧油缸能够推动所述锥套(2)做轴向移动，所述锥套(2)通过所述夹具体(3)固定于所述机架上。