CN111266786B - 一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，包括安装底板、外支撑组件、内支撑组件、固定支架和支撑横梁；所述外支撑组件和固定支架设置在安装底板上，所述内支撑组件连接在固定支架上，所述内支撑组件设置在外支撑组件内部，所述外支撑组件和内支撑组件之间形成弧形的工位槽，所述的支撑横梁上设置焊接垫板。本发明结构简单，实现产品的一次性快速准确装夹，防止工件变形效果好，操作简单，成本低廉，效率高。

Description

一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置
技术领域
本发明公开了一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，涉及拌摩擦焊接技术领域。
背景技术
随着国内外环保形势的逐渐严峻，加上各地限号限行政策影响，新能源汽车越来越受到大众的青睐。在新能源汽车中，电机、电池、电控是其核心部件。其中电机为新能源汽车动力来源机构，工作状态转速高温度高，需要电机壳为提供水冷散热，电机壳目前主要有两种制造技术，铸造成型和挤压型材卷圆后焊接。
搅拌摩擦焊作为一种固相连接技术，具有热输入量小，工件不易变形，无需添加焊丝，焊缝强度高，密封性好的优点，适用于铝型材电机壳的焊接。针对铝型材电机壳的搅拌摩擦焊，面临着焊缝背部需要刚性支撑，上部需要压紧焊缝，焊缝前后需要引弧收弧，且焊接过程中已卷圆的铝型材电机壳易变形等问题。
发明内容
本发明针对上述背景技术中的缺陷，提供一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，可靠性好，操作方便，减少焊接变形的搅拌摩擦焊工装。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括安装底板、外支撑组件、内支撑组件、固定支架和支撑横梁；所述外支撑组件和固定支架设置在安装底板上，所述内支撑组件连接在固定支架上，所述内支撑组件设置在外支撑组件内部，所述外支撑组件和内支撑组件之间形成弧形的工位槽，所述的支撑横梁上设置焊接垫板。
进一步的，所述的外支撑组件包括成对的外支撑架，所述外支撑架包括第一弧形限位板和外支撑支架，第一弧形限位板固定在外支撑支架上，所述的内支撑组件包括成对的内支撑架，所述的内支撑架包括第二弧形限位板，所述第一弧形限位板与第二弧形限位板之间形成弧形工位槽。
进一步的，所述内支撑组件通过支撑横梁连接于固定支架上，成对的所述内支撑架和外支撑架对称设置在支撑横梁的两侧。
进一步的，所述第一弧形限位板通过拉紧螺栓固定与外支撑支架上，所述第一弧形限位板和外支撑支架之间还设置若干顶紧螺栓，外支撑支架中部设置第一顶紧螺栓，外支撑支架四周分别设置第二顶紧螺栓，第一顶紧螺栓的两侧设置第一导向轴，所述拉紧螺栓包括长螺栓和弹簧，外支撑支架设置两个通孔，两只长螺栓穿过通孔，拧紧在第一弧形限位板上，螺栓头与外支撑支架之间装有弹簧，起到拉紧第一弧形限位板的作用。
进一步的，成对的所述第二弧形限位板通过旋紧螺杆分别连接在支撑横梁的两侧，所述的第二弧形限位板与支撑横梁之间设置横向的第二导向轴。
进一步的，还包括成对的压板组件，所述压板组件沿焊缝方向镜像对称分布，所述压板组件包括铰链支座、销轴、压板、压紧垫板，所述的铰链支座固定于支撑横梁上侧的焊接垫板上，所述压板可绕销轴竖向旋转，所述的压板下侧设置压紧垫板，所述的压紧垫板与焊接垫板之间设置预留空隙，用于放置工件。
进一步的，还包括旋转支架，所述旋转支架转动连接于安装底板上，所述旋转支架上侧与支撑横梁可拆卸连接，当旋转支架与支撑横梁垂直，其位于支撑横梁下方时，旋转支架可分别与支撑横梁和安装底板连接，旋转支架与固定支架设置在横梁的前后两侧底端，为支撑横梁提供支撑，当旋转支架与横梁平行时，为工件上下料提供空间。
进一步的，还包括引弧块组件和收弧块组件，所述引弧块组件和收弧块组件安装在焊接垫板两端，所述焊接垫板为弧面仿形板，上表面为工件的仿形面，焊接垫板的中心位置沿长度仿形刻线，深度0.2mm，用于对准焊缝，所述的引弧块顶紧组件安装于焊接垫板起焊端面，利用螺钉沿焊缝仿形顶紧引弧块，所述的收弧块顶紧组件安装于焊接垫板收弧端面，利用螺钉沿焊缝方向和垂直于焊缝方向顶紧收弧块。
进一步的，所述旋紧螺杆一端为球形，安装于第二弧形限位板上的锥形孔内，用于推拉第二弧形限位板，另一端为螺纹，与支撑横梁侧面的螺纹孔配合，实现第二弧形限位板左右运动。
进一步的，所述压板组件还包括压紧螺钉、拉紧弹簧、匙型垫圈、锁紧螺钉，所述匙型垫圈垫在锁紧螺钉下，位于压板铰链远端，锁紧螺钉用于固定压紧压板，所述压紧螺钉、拉紧弹簧连接于压板和压紧垫板之间，用于将压紧垫板悬挂于压板下方；调节压板和压紧垫板之间的距离。
有益效果：本发明在压紧焊缝，保证产品焊接过程稳定性的基础上，利用工装两侧内外仿形支撑，限制了产品因焊接产生的内外圆变形，节省焊后矫形工序；本发明工装结构精巧，上下料方便，提高了工作效率。
附图说明
图1本发明的结构示意图；
图2本发明的另一种结构示意图；
图3本发明的后视图；
图4本发明的外支撑组件示意图；
图5本发明的内支撑组件示意图；
图6本发明的压板组件示意图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1~3所示的一种实施例：本发明提供了一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括安装底板1、外支撑组件2、内支撑组件3、固定支架4和支撑横梁5；所述外支撑组件2用于工件8外圆支撑，所述外支撑组件2和固定支架4设置在安装底板1上，所述内支撑组件3连接在固定支架4上，所述内支撑组件3设置在外支撑组件2内部，所述内支撑组件3用于工件8内圆支撑，所述外支撑组件2和内支撑组件3之间形成弧形的工位槽，所述的支撑横梁5上设置焊接垫板51。
所述的外支撑组件2包括成对的外支撑架，所述外支撑架包括第一弧形限位板21和外支撑支架22，第一弧形限位板21固定在外支撑支架22上，所述的外支撑支架22的底部固定于安装底板1上，所述的内支撑组件3包括成对的内支撑架，所述的内支撑架包括第二弧形限位板31，所述第一弧形限位板21与第二弧形限位板31之间形成弧形工位槽，成对的弧形工位槽形成仿圆形工位槽。
如图4所示，所述内支撑组件3通过支撑横梁5连接于固定支架4上，成对的所述内支撑架和外支撑架对称设置在支撑横梁5的两侧。
所述第一弧形限位板21通过拉紧螺栓26固定与外支撑支架22上，所述第一弧形限位板21和外支撑支架22之间还设置若干顶紧螺栓，外支撑支架22中部设置第一顶紧螺栓23，外支撑支架22四周分别设置第二顶紧螺栓24，第一顶紧螺栓23的两侧设置第一导向轴25，所述拉紧螺栓26包括长螺栓和弹簧，外支撑支架22设置两个通孔，两只长螺栓穿过通孔，拧紧在第一弧形限位板21上，螺栓头与外支撑支架22之间装有弹簧，起到拉紧第一弧形限位板21的作用；
工件8放置在工装上后，通过拧紧外支撑支架22侧面中心的第一顶紧螺栓23，将第一弧形限位板21顶出，贴合工件8外圆后，将四周第二顶紧螺栓24依次顶出到位，保证工件8外圆贴合紧实。
如图5所示，成对的所述第二弧形限位板31通过旋紧螺杆32分别连接在支撑横梁5的两侧，所述的第二弧形限位板31与支撑横梁5之间设置横向的第二导向轴33；所述旋紧螺杆32一端为球形，安装于第二弧形限位板31上的锥形孔内，用于推拉第二弧形限位板31，另一端为螺纹，与支撑横梁5侧面的螺纹孔配合，实现第二弧形限位板31左右运动；第二导向轴33为第二弧形限位板31的运动提供导向支撑；焊接时，利用扳手将旋紧螺杆32旋出至第二弧形限位板31贴合工件8内壁，防止其焊接时变形；焊接完成后，旋紧螺杆32回收，为上下料避让空间。
如图6所示，还包括成对的压板组件6，所述压板组件6包括铰链支座61、销轴62、压板63、压紧垫板64，所述的铰链支座61固定于支撑横梁5上侧的焊接垫板51上，所述压板63可绕销轴62竖向旋转，所述的压板63下侧设置压紧垫板64，所述的压紧垫板64与焊接垫板51之间设置预留空隙，用于放置工件8；支撑横梁5上面攻有双排螺纹孔，用于安装不同长度的焊接垫板51，以适用不同宽度的电机壳工件8。
还包括旋转支架7，所述旋转支架7通过台阶螺丝71安装于安装底板1上，可绕台阶螺丝71旋转，所述旋转支架7上侧与支撑横梁5可拆卸连接，当旋转支架7与支撑横梁5垂直，其位于支撑横梁5下方时，旋转支架7可分别与支撑横梁5和安装底板1连接，为支撑横梁5提供支撑，当旋转支架7与横梁平行时，为工件8上下料提供空间。
还包括引弧块组件91和收弧块组件92，所述引弧块组件91和收弧块组件92安装在焊接垫板51两端，所述焊接垫板51为弧面仿形板，上表面为工件8的仿形面，焊接垫板51的中心位置沿长度仿形刻线，深度0.2mm，用于对准焊缝，所述的引弧块顶紧组件安装于焊接垫板51起焊端面，利用螺钉沿焊缝仿形顶紧引弧块，所述的收弧块顶紧组件安装于焊接垫板51收弧端面，利用螺钉沿焊缝仿形和垂直于焊缝仿形顶紧收弧块。
所述压板组件6还包括压紧螺钉65、拉紧弹簧66、匙型垫圈67、锁紧螺钉68，所述匙型垫圈67垫在锁紧螺钉下，位于压板63铰链远端，锁紧螺钉68用于固定压紧压板63，所述压紧螺钉65、拉紧弹簧66连接于压板63和压紧垫板64之间，用于调节压板63和压紧垫板64之间的距离；焊接时，将压板63压下，匙型垫圈67垫在锁紧螺钉68下，锁紧压板63，然后旋下压紧螺钉65，压好压紧垫板64，防止焊接过程中焊缝张开，翘起；焊接完成后，松开锁紧螺钉，匙型垫圈67打开，将压板63抬起，为上下料避让空间；拉紧弹簧66起到将压紧垫板64吊起的作用。
本发明的工作过程为：首先，将工件穿过支撑横梁，放置于焊接垫板上，对齐焊缝，利用引弧块组件和收弧块组件顶紧引弧块和收弧块；压下压板组件，固定工件；旋出第二弧形限位板至内支撑方形板贴合工件内表面，旋出第一弧形限位板至工件外表面，从而实现工件外形的完全固定。
本发明在压紧焊缝，保证产品焊接过程稳定性的基础上，利用工装两侧内外仿形支撑，限制了产品因焊接产生的内外圆变形，节省焊后矫形工序；本发明工装结构精巧，上下料方便，提高了工作效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，包括安装底板、外支撑组件、内支撑组件、固定支架和支撑横梁；所述外支撑组件和固定支架设置在安装底板上，所述内支撑组件连接在固定支架上，所述内支撑组件设置在外支撑组件内部，所述外支撑组件和内支撑组件之间形成弧形的工位槽，所述的支撑横梁上设置焊接垫板，所述的外支撑组件包括成对的外支撑架，所述外支撑架包括第一弧形限位板和外支撑支架，第一弧形限位板固定在外支撑支架上，所述的内支撑组件包括成对的内支撑架，所述的内支撑架包括第二弧形限位板，所述第一弧形限位板与第二弧形限位板之间形成弧形工位槽，所述内支撑组件通过支撑横梁连接于固定支架上，成对的所述内支撑架和外支撑架对称设置在支撑横梁的两侧，所述第一弧形限位板通过拉紧螺栓固定于外支撑支架上，所述第一弧形限位板和外支撑支架之间还设置若干顶紧螺栓，外支撑支架中部设置第一顶紧螺栓，外支撑支架四周分别设置第二顶紧螺栓，第一顶紧螺栓的两侧设置第一导向轴，成对的所述第二弧形限位板通过旋紧螺杆分别连接在支撑横梁的两侧，所述的第二弧形限位板与支撑横梁之间设置横向的第二导向轴，还包括成对的压板组件，所述压板组件包括铰链支座、销轴、压板、压紧垫板，所述的铰链支座固定于支撑横梁上侧的焊接垫板上，所述压板可绕销轴竖向旋转，所述的压板下侧设置压紧垫板，所述的压紧垫板与焊接垫板之间设置预留空隙，用于放置工件，还包括旋转支架，所述旋转支架转动连接于安装底板上，所述旋转支架上侧与支撑横梁可拆卸连接，当旋转支架与支撑横梁垂直，其位于支撑横梁下方时，旋转支架可分别与支撑横梁和安装底板连接，为支撑横梁提供支撑，当旋转支架与横梁平行时，为工件上下料提供空间。
2.根据权利要求1所述的一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，还包括引弧块组件和收弧块组件，所述引弧块组件和收弧块组件安装在焊接垫板两端，所述焊接垫板为弧面仿形板，上表面为工件的仿形面，焊接垫板的中心位置沿长度仿形刻线，用于对准焊缝，所述的引弧块顶紧组件安装于焊接垫板起焊端面，利用螺钉沿焊缝仿形顶紧引弧块，所述的收弧块顶紧组件安装于焊接垫板收弧端面，利用螺钉沿焊缝方向和垂直于焊缝方向顶紧收弧块。
3.根据权利要求1所述的一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述旋紧螺杆一端为球形，安装于第二弧形限位板上的锥形孔内，用于推拉第二弧形限位板，另一端为螺纹，与支撑横梁侧面的螺纹孔配合，实现第二弧形限位板左右运动。
4.根据权利要求1所述的一种铝型材卷圆电机壳搅拌摩擦焊装置，其特征在于，所述压板组件还包括压紧螺钉、拉紧弹簧、匙型垫圈、锁紧螺钉，所述匙型垫圈垫在锁紧螺钉下，位于压板铰链远端，锁紧螺钉用于固定压紧压板，所述压紧螺钉、拉紧弹簧连接于压板和压紧垫板之间，用于将压紧垫板悬挂于压板下方，调节压板和压紧垫板之间的距离。
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