CN109676240A - 全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置 - Google Patents

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李晓庆
李中权
成群林
袁宇涛
周愿愿
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Shanghai Space Precision Machinery Research Institute
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
    • B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding

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Abstract

本发明提供全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，包括：心轴组件，其包括：心轴；电动推杆，其移动端与心轴相连；内衬组件，安装在心轴上；两组对称的中间旋转组件，其包括：中间基座；液压连杆组件；旋转组件，其固定端与中间基座相连，其旋转端上周向密布多个液压连杆组件；旋转驱动，与旋转组件电连接；头架组件；尾架组件；底架组件，其包括：底架基座；移动组件，固定在所述底架基座上。本发明提供的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，通过心轴组件在焊接时为搅拌头提供支撑，液压连杆组件能够压紧零件外表面，旋转组件能够带动零件旋转，完成环缝焊接的要求。

Description

全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置
技术领域
本发明涉及航天技术领域，尤其涉及全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置。
背景技术
现有的航天零件、飞行器材料大多采用铝合金，为了减轻零件本身的重量，材料选择逐渐由铝合金转变为镁合金，由于零件较长，采用分段铸造后，需要进行搅拌摩擦焊接。
为了满足镁合金铸造零件焊接工艺要求，需要设计针对镁合金锥形铸件搅拌摩擦焊接装置，国内已有针对环形焊缝的搅拌摩擦焊接工艺，但仍处于初级阶段。在锥形环缝焊接领域尚未发现有相关的研究结果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，以解决锥形环缝焊接领域空白的问题。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，包括：心轴组件，其包括：心轴；电动推杆，其移动端与所述心轴相连；内衬组件，安装在所述心轴上；两组对称的中间旋转组件，其包括：中间基座；液压连杆组件；旋转组件，其固定端与所述中间基座相连，其旋转端上周向密布多个所述液压连杆组件；旋转驱动，与所述旋转组件电连接；头架组件，其包括：第一回转支撑；头架基座，其上固连所述第一回转支撑，所述第一回转支撑在焊接时提供旋转从动；尾架组件，其包括：第二回转支撑；尾架基座，其上固连所述第二回转支撑，所述第二回转支撑在焊接时提供旋转从动；底架组件，其包括：底架基座；移动组件，固定在所述底架基座上。
进一步地，所述内衬组件包括四个母楔形块、四个公楔形块、固定环、挡板，所述母楔形块以及所述公楔形块外表面为锥形，下部是T型，所述固定环轴分布有八个T型槽，公母楔形块两两相邻插入T型槽内，所述挡板通过螺钉固定在所述固定环上。
进一步地，所述液压连杆组件还包括液压缸、压紧板、连杆、尼龙块，所述压紧板通过所述连杆与所述液压缸相连，所述尼龙块固连在所述压紧板上。
进一步地，全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置还包括控制系统，所述控制系统包括液压控制系统以及伺服电机驱动系统。
本发明提供的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，通过心轴组件在焊接时为搅拌头提供支撑，液压连杆组件能够压紧零件外表面，旋转组件能够带动零件旋转，完成环缝焊接的要求。
附图说明
下面结合附图对发明作进一步说明：
图1为本发明实施例提供的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置结构示意图；
图2为本发明实施例提供的内衬组件结构示意图；
图3为本发明实施例提供的液压连杆组件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，本发明提供的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，通过心轴组件在焊接时为搅拌头提供支撑，液压连杆组件能够压紧零件外表面，旋转组件能够带动零件旋转，完成环缝焊接的要求。
图1为本发明实施例提供的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置结构示意图。参照图1，本发明提供一种全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，包括：心轴组件，其包括：心轴101；电动推杆102，其移动端与所述心轴101相连；内衬组件103，安装在所述心轴101上；两组对称的中间旋转组件，其包括：中间基座104；液压连杆组件105；旋转组件106，其固定端与所述中间基座104相连，其旋转端上周向密布多个所述液压连杆组件105；旋转驱动107，与所述旋转组件106电连接；头架组件，其包括：第一回转支撑108；头架基座109，其上固连所述第一回转支撑108，所述第一回转支撑108在焊接时提供旋转从动；尾架组件，其包括：第二回转支撑110；尾架基座111，其上固连所述第二回转支撑110，所述第二回转支撑110在焊接时提供旋转从动；底架组件，其包括：底架基座112；移动组件113，固定在所述底架基座112上，所述底架基座112为装置提供支撑，所述移动组件113为头尾架移动提供支撑。
图2为本发明实施例提供的内衬组件结构示意图。参照图2，所述内衬组件包括四个母楔形块21、四个公楔形块、固定环22、挡板23，所述母楔形块21以及所述公楔形块外表面为锥形，下部是T型，所述固定环22轴分布有八个T型槽，公母楔形块两两相邻插入T型槽内，所述挡板23通过螺钉24固定在所述固定环22上，方便拆装。
图3为本发明实施例提供的液压连杆组件结构示意图。参照图3，所述液压连杆组件还包括液压缸31、压紧板32、连杆34、尼龙块33，所述压紧板32通过所述连杆34与所述液压缸31相连，所述尼龙块33固连在所述压紧板32上，尼龙块33在压紧时可以保护零件表面不被破坏。
工作前，首先要将分段零件分别安装在头架、尾架上，心轴位于大端，工人将楔形块插入固定环再将螺钉拧紧，移动头尾架使焊缝位于两组中间旋转组件的中间位置。
工作时，内衬通过电动推杆向小头移动，顶紧到焊缝位置，液压缸工作，将压紧块压紧到零件外端，旋转驱动电机驱动旋转组件转动，焊机头开始焊接。焊接完成后，头架释放舱体，向端部移动，尾架向尾部移动，卸下舱体。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，其特征在于，包括：
心轴组件，包括：
心轴；
电动推杆，其移动端与所述心轴相连；
内衬组件，安装在所述心轴上；
两组对称的中间旋转组件，包括：
中间基座；
液压连杆组件；
旋转组件，其固定端与所述中间基座相连，其旋转端上周向密布多个所述液压连杆组件；
旋转驱动，与所述旋转组件电连接；
头架组件，包括：
第一回转支撑；
头架基座，其上固连所述第一回转支撑，所述第一回转支撑在焊接时提供旋转从动；
尾架组件，包括：
第二回转支撑；
尾架基座，其上固连所述第二回转支撑，所述第二回转支撑在焊接时提供旋转从动；
底架组件，包括：
底架基座；
移动组件，固定在所述底架基座上。
2.如权利要求1所述的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，其特征在于，所述内衬组件包括四个母楔形块、四个公楔形块、固定环、挡板，所述母楔形块以及所述公楔形块外表面为锥形，下部是T型，所述固定环轴分布有八个T型槽，公母楔形块两两相邻插入T型槽内，所述挡板通过螺钉固定在所述固定环上。
3.如权利要求1所述的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，其特征在于，所述液压连杆组件还包括液压缸、压紧板、连杆、尼龙块，所述压紧板通过所述连杆与所述液压缸相连，所述尼龙块固连在所述压紧板上。
4.如权利要求1所述的全自动锥形铸件环缝搅拌摩擦焊接工艺装置，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括液压控制系统以及伺服电机驱动系统。
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