CN106624327B - 板材对接装置 - Google Patents

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Abstract

一种板材对接装置及方法，其特征是它包括底座、支柱Ⅰ和支柱Ⅱ，支柱Ⅰ（2）和支柱Ⅱ（3）固定安装在底座（1）上，装夹试样孔Ⅰ（4）开设在支柱Ⅰ（2）上，装夹试样孔Ⅱ（5）开设在装夹试样孔Ⅱ（5）；圆筒（7）固定在装夹试样孔Ⅱ（5）的尾部，丝杆（8）通过电机（9）带动旋转，促使丝杆（8）在圆筒（7）中移动，加热槽（6）包覆支承在工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）对接处并进行加热；加热槽（6）和电机（9）均受控于控制器（10）。本发明的对接连接不需要采用较大功率的摩擦而实现连接区板材的塑化，而是通过加热方式使要连接区的板材接近熔点，产生塑化，然后在外在挤压力缓慢的挤压过程中实现连接，连接接头性能较好。

Description

板材对接装置
技术领域
本发明涉及一种连接技术，尤其是两块板材的对接技术，具体地说是一种实现两块板材对接在一起的连接装置。其特点是这种对接连接不需要采用较大功率的摩擦实现连接区板材的塑化，而是通过加热方式使要连接区的板材接近熔点，产生塑化，然后在外在挤压力缓慢的挤压过程中实现连接，连接接头性能较好。该设备操作简单、效率高。
背景技术
目前，两块高熔点板材的连接主要通过熔化焊接和线性摩擦连接方式实现，但连接区域效果不是太佳，特别是力学性能很难得到一定的保证，连接废品率高。然而高熔点板材的对接在实际生产中应用较多，如钛合金涡轮叶片的制造，船舶的螺旋桨制造等都用到板材对接。为了获得高性能的对接板材，且效率又高，本发明基于传统的线性摩擦连接技术的基础上，研发出一种通过对连接区进行预热接近熔点，然后利用挤压力缓慢加压，实现两板材的对接。该发明成本低、效率高、操作方便、环保。因此，本发明能得到广泛应用。
发明内容
本发明的目的针对现板材连接中采用的熔化焊接和摩擦焊接时连接效果差，力学性能难以保证的问题，设计一种通过对两块对接板材连接区域进行预加热，使其接近半熔化状态，然后在挤压力的缓慢挤压过程中实现两块板材的连接装置，同时提供一种相应的连接方法。
本发明的技术方案之一是：
一种板材对接装置，其特征是它包括底座1、支柱Ⅰ2、支柱Ⅱ3、装夹试样孔Ⅰ4、装夹试样孔Ⅱ5、加热槽6、圆筒7、丝杆8、电机9和控制器10，支柱Ⅰ2和支柱Ⅱ3固定安装在底座1上，装夹试样孔Ⅰ4开设在支柱Ⅰ2上，装夹试样孔Ⅱ5开设在装夹试样孔Ⅱ5；圆筒7固定在装夹试样孔Ⅱ5的尾部，圆筒7内壁车有螺纹，其螺纹与丝杆8相配，丝杆8一端顶向工件Ⅱ14尾部，一端与电机9连接，丝杆8通过电机9带动旋转，促使丝杆8在圆筒7中移动，工件Ⅰ13固定在装夹试样孔Ⅰ4，加热槽6包覆支承在工件Ⅰ13和工件Ⅱ14对接处并进行加热，工件Ⅰ13和工件Ⅱ14在加热槽6的导向作用下始终保持在一条直线上；加热槽6的加热温度和电机9的动作均受控于控制器10。
所述的加热槽6为套筒式结构或由两个半圆柱壳组合的开合式结构。
本发明的技术方案之二是：
一种板材对接方法，其特征在于先将工件Ⅰ13和工件Ⅱ14一次性安放在装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5中，并保证工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的一端相接触，然后通过顶针螺栓固定工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的位置，再将加热槽6套在工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的相接触的位置，固定好加热槽6，然后通过控制器10和导线11开启加热槽6加热开关对工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的相接触的位置加热，当控制器10上显示加热温度达到工件母材的熔点4/5左右时停止加热，采用保温形式保持温度不变，此时打开电机9启动丝杆8使其旋转，丝杆8在圆筒7中旋转移动，逐步推进工件Ⅱ14向工件Ⅰ13移动，而工件Ⅰ13始终在装夹试样孔Ⅰ4中不移动，随着丝杆8不断移动，工件Ⅰ13和工件Ⅱ14慢慢相互连接在一起，最终实现两块板材的对接。
本发明的有益效果：
本发明通过对两块对接板材连接区域进行预加热，使其接近半熔化状态，然后在挤压力的缓慢挤压过程中实现两块板材的连接。研发的装置设计简单、操作方便，效率高，连接区力学性能较好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示。
一种板材对接装置，其包括底座1、支柱Ⅰ2、支柱Ⅱ3、装夹试样孔Ⅰ4、装夹试样孔Ⅱ5、加热槽6、圆筒7、丝杆8、电机9、控制器10、导线11和导线12，如图1所示，底座1上固定有支柱Ⅰ2和支柱Ⅱ3，且支柱Ⅰ2上开有装夹试样孔Ⅰ4，支柱Ⅱ3上开有装夹试样孔Ⅱ5，圆筒7固定在装夹试样孔Ⅱ5的尾部，圆筒7内壁车有螺纹，其螺纹与丝杆8相配，丝杆8一端顶向工件Ⅱ14尾部，一端与电机9连接，丝杆8通过电机9带动旋转，促使丝杆8在圆筒7中移动，加热槽6主要对工件Ⅰ13和工件Ⅱ14对接处进行加热，其中安装有加热丝和温度检测元件，加热丝和温度检测元件与控制器电气连接，加热槽同时还起到移动导向作用，保证工件Ⅰ13和工件Ⅱ14始终在一条直线上。加热槽6加热、加热温度控制等都是通过导线11与控制器10连接操控的。电机9的转动是通过导线12与控制器10连接操控的。具体实施时，加热槽6可采用套筒式结构或由两个半圆柱壳组合的开合式结构。
利用如图1所示的板材对接装置进行板材对接的方法如下：先将工件Ⅰ13和工件Ⅱ14一次安放在装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5中，并保证工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的一端相接触，然后通过顶针螺栓固定工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的位置，再将加热槽6套在工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的相接触的位置，固定好加热槽6，然后通过控制器10和导线11开启加热槽6加热开关进行对工件Ⅰ13和工件Ⅱ14的相接触的位置加热，当控制器10上显示加热温度达到工件母材的熔点4/5左右停止加热，采用保温形式保持温度不变，此时打开电机9启动丝杆8的旋转，丝杆8在圆筒7中旋转移动，逐步推进工件Ⅱ14向工件Ⅰ13移动，而工件Ⅰ13始终在装夹试样孔Ⅰ4中不移动，随着丝杆8不断移动，工件Ⅰ13和工件Ⅱ14慢慢相互连接在一起，最终实现两块板材的对接。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种板材对接装置，其特征是它包括底座（1）、支柱Ⅰ（2）、支柱Ⅱ（3）、装夹试样孔Ⅰ（4）、装夹试样孔Ⅱ（5）、加热槽（6）、圆筒（7）、丝杆（8）、电机（9）和控制器（10），支柱Ⅰ（2）和支柱Ⅱ（3）固定安装在底座（1）上，装夹试样孔Ⅰ（4）开设在支柱Ⅰ（2）上，装夹试样孔Ⅱ（5）开设在支柱Ⅱ（3）上；圆筒（7）固定在装夹试样孔Ⅱ（5）的尾部，圆筒（7）内壁车有螺纹，其螺纹与丝杆（8）相配，丝杆（8）一端顶向工件Ⅱ（14）尾部，一端与电机（ 9） 连接，丝杆（8）通过电机（9）带动旋转，促使丝杆（8）在圆筒（7）中移动，工件Ⅰ（13）固定在装夹试样孔Ⅰ（4），加热槽（6）包覆支承在工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）对接处并进行加热，工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）在加热槽（6）的导向作用下始终保持在一条直线上；加热槽（6）的加热温度和电机（9）的动作均受控于控制器（10），当控制器（10）上显示加热温度达到工件母材的熔点4/5左右时停止加热，采用保温形式保持温度不变，此时打开电机（9）启动丝杆（8）使其旋转，丝杆（8）在圆筒（7）中旋转移动，逐步推进工件Ⅱ（14）向工件Ⅰ（13）移动，而工件Ⅰ（13）始终在装夹试样孔Ⅰ（4）中不移动，随着丝杆（8）不断移动，将高熔点工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）慢慢相互连接在一起，最终实现两块板材的对接；连接时，先将工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）一次性安放在装夹试样孔Ⅰ（4）和装夹试样孔Ⅱ（5）中，并保证工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）的一端相接触，然后通过顶针螺栓固定工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）的位置，再将加热槽（6）套在工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）的相接触的位置，固定好加热槽（6），然后通过控制器（10）和导线（11）开启加热槽（6）加热开关对工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）的相接触的位置加热，当控制器（10）上显示加热温度达到工件母材的熔点4/5左右时停止加热，采用保温形式保持温度不变，此时打开电机（9）启动丝杆（8）使其旋转，丝杆（8）在圆筒（7）中旋转移动，逐步推进工件Ⅱ（14）向工件Ⅰ（13）移动，而工件Ⅰ（13）始终在装夹试样孔Ⅰ（4）中不移动，随着丝杆（8）不断移动，工件Ⅰ（13）和工件Ⅱ（14）慢慢相互连接在一起，最终实现两块板材的对接。
2.根据权利要求1所述的板材对接装置，其特征在于所述的加热槽（6）为套筒式结构或由两个半圆柱壳组合的开合式结构。
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