CN108127245B - 一种摩擦搅拌焊用夹持装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及焊接技术领域，尤其为一种摩擦搅拌焊用夹持装置，包括底座，底座的顶部两侧对称设置有侧板，两个侧板之间对称设置有两个夹紧装置，夹紧装置与侧板之间连接有横杆，夹紧装置远离横杆的一侧设置有喷管，喷管的顶部连接有加液槽，喷管与夹紧装置之间通过连接件紧密焊接，本发明结构简单，使用方便，通过其中设置的加液槽、喷管和引流通道能够使被焊接工件在工作中不会过热，从而有效提高了焊接质量，通过其中设置的夹紧装置能够使被焊接工件在焊接时保证夹紧的精确性，不会造成焊接偏差，从而有效提高焊接的良品率，本发明具有很大的实用价值，便于推广。

Description

一种摩擦搅拌焊用夹持装置
技术领域
本发明涉及焊接技术领域，具体为一种摩擦搅拌焊用夹持装置。
背景技术
搅拌摩擦焊接是英国焊接研究所于1991年期间发明的新型焊接技术。其原理是：利用摩擦热作为焊接热源，焊接过程是搅拌工具插入工件的接缝处，搅拌头在高速旋转的同时受垂直于被焊材料的轴向力，当搅拌头与被焊材料之间发生剧烈摩擦并产生大量的热，使搅拌摩擦区的材料发生剧烈塑性变形，然后随着搅拌针的移动，剧烈塑性变形的材料流向搅拌针的后端，再在轴肩挤压作用下形成高质量、无缺陷焊缝，目前，该技术已在航空航天、轨道列车、船舶、电子工业等领域成熟应用。
与传统熔焊相比，搅拌摩擦焊接有着显著的特点：焊前不需要对焊接位置开V型或U型坡口及复杂的焊前清理准备；焊接过程中不产生辐射、飞溅及危害气体；焊接过程稳定，焊后试件变形和残余应力小；焊接接头性能优良，焊缝内不易产生裂纹、孔洞等 缺陷。FSW另一个突出的优点是：可焊接熔焊不易焊接的高强度铝合金材料，如7XXX 系列铝合金。随着FSW技术的不断推广，以及FSW技术优势，被焊材料逐渐呈现出多样化，尤其是在焊接高熔点合金时，目前成为基础和工程化应用研究的热点方向。然而，在焊接高熔点合金材料时，由于焊接过程产生大量的热，严重影响了焊接接头的质量，此外，在焊接时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差，鉴于此，我们提出一种摩擦搅拌焊用夹持装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种摩擦搅拌焊用夹持装置，以解决上述背景技术中提出的焊接接头过热和被焊接工件固定位置不精确等问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种摩擦搅拌焊用夹持装置，包括底座，所述底座的顶部两侧对称设置有侧板，两个所述侧板之间对称设置有两个夹紧装置，所述夹紧装置与侧板之间连接有横杆，所述夹紧装置远离横杆的一侧设置有喷管，所述喷管的顶部连接有加液槽，所述喷管与夹紧装置之间通过连接件紧密焊接，所述夹紧装置包括竖向夹紧板，所述竖向夹紧板的底部连接有压板，所述竖向夹紧板的侧面开设有限位孔，所述限位孔上设置有限位螺栓，所述竖向夹紧板远离喷管的一侧表面设置有第一锯齿条，所述第一锯齿条远离竖向夹紧板的一侧设置有第一齿轮，所述第一齿轮与第一锯齿条啮合，所述第一齿轮的中心处同轴连接有第一从动轴，所述第一从动轴的一端通过轴承与横杆连接，所述第一齿轮远离竖向夹紧板的一侧设置有第一转盘，所述第一转盘的中心处同轴连接有第一主动轴，所述第一主动轴的一端通过轴承与横杆连接，所述第一从动轴与第一主动轴之间通过第一皮带连接，所述压板的底部设置有横向夹紧板，所述横向夹紧板的底部一侧连接有压块，所述横向夹紧板远离压块的一侧上表面设置有第二锯齿条，所述第二锯齿条的上方设置有第二齿轮，所述第二齿轮与第二锯齿条啮合，所述第二齿轮的中心处同轴连接有第二从动轴，所述第二从动轴的一端通过轴承连接有连接杆，所述连接杆远离第二从动轴的一端与侧板紧密焊接，所述第二齿轮远离横向夹紧板的一侧设置有第二转盘，所述第二转盘的中心处同轴连接有第二主动轴，所述第二主动轴的一端通过轴承与横杆连接，所述第二从动轴与第二主动轴间通过第二皮带连接。
优选的，所述底座的上表面中部开设有焊接槽，所述焊接槽的底部设置有硬质合金垫板，所述硬质合金垫板的上表面设置有被焊件，所述焊接槽的两侧开设有引流通道，所述底座的上表面位于焊接槽的两侧开设有滑动槽。
优选的，所述加液槽呈漏斗形。
优选的，所述底座的底部设置有若干支脚。
优选的，所述引流通道远离焊接槽的一端向下延伸且贯穿底座的底面。
优选的，所述压块与滑动槽滑动连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明结构简单，使用方便，通过其中设置的加液槽、喷管和引流通道能够使被焊接工件在工作中不会过热，从而有效提高了焊接质量，通过其中设置的夹紧装置能够使被焊接工件在焊接时保证夹紧的精确性，不会造成焊接偏差，从而有效提高焊接的良品率，本发明具有很大的实用价值，便于推广。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中夹紧装置的结构示意图；
图3为本发明图1中A处的局部放大图。
图中：1、底座；11、侧板；111、连接杆；12、横杆；13、焊接槽；131、硬质合金垫板；132、被焊件；14、引流通道；15、滑动槽；16、支脚；2、喷管；21、加液槽；22、连接件；3、夹紧装置；31、竖向夹紧板；311、压板；312、限位孔；3121、限位螺栓；313、第一锯齿条；32、横向夹紧板；321、压块；322、第二锯齿条；33、第一齿轮；331、第一从动轴；332、第一皮带；34、第一转盘；341、第一主动轴；35、第二齿轮；351、第二从动轴；352、第二皮带；36、第二转盘；361、第二主动轴。
具体实施方式
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1-3，本发明提供一种技术方案：
一种摩擦搅拌焊用夹持装置，包括底座1，底座1的底部设置有若干支脚16，底座1的顶部两侧对称设置有侧板11，两个侧板11之间对称设置有两个夹紧装置3，夹紧装置3与侧板11之间连接有横杆12，夹紧装置3远离横杆12的一侧设置有喷管2，喷管2的顶部连接有加液槽21，喷管2与夹紧装置3之间通过连接件22紧密焊接，加液槽21呈漏斗形，加液槽21中能够加入一些冷却液体，冷却液体通过喷管2喷洒至下方，使被焊接的工件在焊接时不会温度过高，从而保证焊接的质量，夹紧装置3包括竖向夹紧板31，竖向夹紧板31的底部连接有压板311，竖向夹紧板31的侧面开设有限位孔312，限位孔312上设置有限位螺栓3121，竖向夹紧板31远离喷管2的一侧表面设置有第一锯齿条313，第一锯齿条313远离竖向夹紧板31的一侧设置有第一齿轮33，第一齿轮33与第一锯齿条313啮合，第一齿轮33的中心处同轴连接有第一从动轴331，第一从动轴331的一端通过轴承与横杆12连接，第一齿轮33远离竖向夹紧板31的一侧设置有第一转盘34，第一转盘34的中心处同轴连接有第一主动轴341，第一主动轴341的一端通过轴承与横杆12连接，第一从动轴331与第一主动轴341之间通过第一皮带332连接，压板311的底部设置有横向夹紧板32，横向夹紧板32的底部一侧连接有压块321，横向夹紧板32远离压块321的一侧上表面设置有第二锯齿条322，第二锯齿条322的上方设置有第二齿轮35，第二齿轮35与第二锯齿条322啮合，第二齿轮35的中心处同轴连接有第二从动轴351，第二从动轴351的一端通过轴承连接有连接杆111，连接杆111远离第二从动轴351的一端与侧板11紧密焊接，第二齿轮35远离横向夹紧板32的一侧设置有第二转盘36，第二转盘36的中心处同轴连接有第二主动轴361，第二主动轴361的一端通过轴承与横杆12连接，第二从动轴351与第二主动轴361间通过第二皮带352连接，通过控制第二转盘36，使第二齿轮35转动，横向夹紧板32移动至被焊件132上方，压块321与被焊件132接触，通过控制第一转盘34，使第一齿轮33转动，竖向夹紧板31移动，竖向夹紧板31底部的压311压紧横向夹紧板32，从而使被焊件132夹紧。
底座1的上表面中部开设有焊接槽13，焊接槽13的底部设置有硬质合金垫板131，硬质合金垫板131能够抵抗夹紧装置对被焊件132的压力，硬质合金垫板131的上表面设置有被焊件132，焊接槽13的两侧开设有引流通道14，引流通道14能够将冷却液体排除，从而使被焊件132的热量被带走，引流通道14远离焊接槽13的一端向下延伸且贯穿底座1的底面，底座1的上表面位于焊接槽13的两侧开设有滑动槽15，压块321与滑动槽15滑动连接。
本发明的基本工作原理：当需要对被焊件132进行焊接时，通过控制第二转盘36，使第二齿轮35转动，横向夹紧板32移动至被焊件132上方，压块321与被焊件132接触，通过控制第一转盘34，使第一齿轮33转动，竖向夹紧板31移动，竖向夹紧板31底部的压311压紧横向夹紧板32，从而使被焊件132夹紧，将限位螺栓3121拧紧使夹紧装置3固定，开始进行焊接工作，加液槽21中能够加入一些冷却液体，冷却液体通过喷管2喷洒至下方，使被焊接的工件在焊接时不会温度过高，从而保证焊接的质量，冷却液体流至被焊件132的表面，使其温度降低，便于进行焊接工作，引流通道14能够将冷却液体排除，从而使被焊件132的热量被带走，硬质合金垫板131能够抵抗夹紧装置对被焊件132的压力，降低焊接槽13的磨损，整个操作过程简单，控制夹紧的位置精确，有效提高焊接质量。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种摩擦搅拌焊用夹持装置，包括底座(1)，其特征在于：所述底座(1)的顶部两侧对称设置有侧板(11)，两个所述侧板(11)之间对称设置有两个夹紧装置(3)，所述夹紧装置(3)与侧板(11)之间连接有横杆(12)，所述夹紧装置(3)远离横杆(12)的一侧设置有喷管(2)，所述喷管(2)的顶部连接有加液槽(21)，所述喷管(2)与夹紧装置(3)之间通过连接件(22)紧密焊接，所述夹紧装置(3)包括竖向夹紧板(31)，所述竖向夹紧板(31)的底部连接有压板(311)，所述竖向夹紧板(31)的侧面开设有限位孔(312)，所述限位孔(312)上设置有限位螺栓(3121)，所述竖向夹紧板(31)远离喷管(2)的一侧表面设置有第一锯齿条(313)，所述第一锯齿条(313)远离竖向夹紧板(31)的一侧设置有第一齿轮(33)，所述第一齿轮(33)与第一锯齿条(313)啮合，所述第一齿轮(33)的中心处同轴连接有第一从动轴(331)，所述第一从动轴(331)的一端通过轴承与横杆(12)连接，所述第一齿轮(33)远离竖向夹紧板(31)的一侧设置有第一转盘(34)，所述第一转盘(34)的中心处同轴连接有第一主动轴(341)，所述第一主动轴(341)的一端通过轴承与横杆(12)连接，所述第一从动轴(331)与第一主动轴(341)之间通过第一皮带(332)连接，所述压板(311)的底部设置有横向夹紧板(32)，所述横向夹紧板(32)的底部一侧连接有压块(321)，所述横向夹紧板(32)远离压块(321)的一侧上表面设置有第二锯齿条(322)，所述第二锯齿条(322)的上方设置有第二齿轮(35)，所述第二齿轮(35)与第二锯齿条(322)啮合，所述第二齿轮(35)的中心处同轴连接有第二从动轴(351)，所述第二从动轴(351)的一端通过轴承连接有连接杆(111)，所述连接杆(111)远离第二从动轴(351)的一端与侧板(11)紧密焊接，所述第二齿轮(35)远离横向夹紧板(32)的一侧设置有第二转盘(36)，所述第二转盘(36)的中心处同轴连接有第二主动轴(361)，所述第二主动轴(361)的一端通过轴承与横杆(12)连接，所述第二从动轴(351)与第二主动轴(361)间通过第二皮带(352)连接；所述加液槽(21)呈漏斗形；所述底座(1)的底部设置有若干支脚(16)。
2.根据权利要求1所述的摩擦搅拌焊用夹持装置，其特征在于：所述底座(1)的上表面中部开设有焊接槽(13)，所述焊接槽(13)的底部设置有硬质合金垫板(131)，所述硬质合金垫板(131)的上表面设置有被焊件(132)，所述焊接槽(13)的两侧开设有引流通道(14)，所述底座(1)的上表面位于焊接槽(13)的两侧开设有滑动槽(15)。
3.根据权利要求2所述的摩擦搅拌焊用夹持装置，其特征在于：所述引流通道(14)远离焊接槽(13)的一端向下延伸且贯穿底座(1)的底面。
4.根据权利要求2所述的摩擦搅拌焊用夹持装置，其特征在于：所述压块(321)与滑动槽(15)滑动连接。
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