CN112045421A - 一种机械加工用工件摩擦焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种机械加工用工件摩擦焊装置，属于机械加工技术领域，包括底箱、设置在所述底箱上方中部的切槽组件以及用于带动所述切槽组件上下移动的升降组件，所述底箱上部左右两侧均设置有工件夹持组件，底箱内部设置有用于带动所述工件夹持组件相向或反向移动的驱动组件；所述切槽组件包括切槽电机、连接在所述切槽电机输出端的切槽转轴以及沿所述切槽转轴长度方向间隔设置的若干切割盘。本发明实施例中，通过切槽机构的设置，在两组待焊接工件摩擦焊之前可对工件的焊接面进行切槽处理，使得工件的焊接面形成若干凸起结构，保证工件在后续摩擦焊旋转过程中能够提高摩擦系数，进而提高焊接面的熔融速度，提高焊接效率。

Description

一种机械加工用工件摩擦焊装置

技术领域

本发明属于机械加工技术领域，具体是一种机械加工用工件摩擦焊装置。

背景技术

摩擦焊，是指利用工件接触面摩擦产生的热量为热源，使工件在压力作用下产生塑性变形而进行焊接的方法。在压力作用下，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，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，在顶锻压力的作用下，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。

现有技术中，工件摩擦焊接时由于工件的焊接面大多较为平整光滑，使得工件旋转时，摩擦系数较低，温度达到熔点的时间较长，从而使得焊接时间较长，焊接效率低下。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明实施例要解决的技术问题是提供一种机械加工用工件摩擦焊装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种机械加工用工件摩擦焊装置，包括底箱、设置在所述底箱上方中部的切槽组件以及用于带动所述切槽组件上下移动的升降组件，所述底箱上部左右两侧均设置有工件夹持组件，底箱内部设置有用于带动所述工件夹持组件相向或反向移动的驱动组件；所述切槽组件包括切槽电机、连接在所述切槽电机输出端的切槽转轴以及沿所述切槽转轴长度方向间隔设置的若干切割盘；所述升降组件包括固定连接在所述底箱上部的支撑竖板、固定连接在所述支撑竖板上部的支撑横板以及安装在所述支撑横板上部的液压缸，所述液压缸输出端连接有推杆，所述切槽电机与切割盘分别位于所述支撑竖板前后两侧，所述支撑竖板上开设有竖向分布的第二滑槽，所述切槽转轴自所述第二滑槽水平贯穿，所述推杆远离所述液压缸的一端固定设置有支撑套筒，所述支撑套筒与所述切槽转轴转动配合。

作为本发明进一步的改进方案：所述支撑竖板朝向切槽电机的一侧安装有竖向分布的第二导轨，所述第二导轨上滑动设置有安装板，所述切槽电机固定设置在所述安装板上部。

作为本发明进一步的改进方案：所述支撑套筒与所述切槽转轴通过轴承转动配合。

作为本发明进一步的改进方案：所述工件夹持组件包括活动设置在所述底箱上部的控制箱以及转动安装在所述控制箱朝向支撑竖板一侧的夹持头，所述控制箱内部安装有旋转电机，所述旋转电机输出端与所述夹持头相连，所述夹持头侧壁环设有若干锁紧螺栓。

作为本发明再进一步的改进方案：所述驱动组件包括固定设置在所述底箱内底部一侧的横移电机以及连接在所述横移电机输出端的驱动杆，所述驱动杆远离横移电机的一端通过轴承座与底箱内壁转动配合，驱动杆上设置有两组旋向相反的螺纹段，所述控制箱底部固定连接有支撑杆，所述底箱上部开设有第一滑槽，所述支撑杆远离控制箱的一端自所述第一滑槽延伸至所述底箱内部并与所述驱动杆上对应的螺纹段配合。

作为本发明再进一步的改进方案：所述底箱内底部安装有与所述驱动杆平行的第一导轨，所述支撑杆远离所述控制箱的一端与所述第一导轨通过滑块滑动配。

作为本发明再进一步的改进方案：所述底箱上部设置有与所述切割盘相对应的凹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明实施例中，通过切槽机构的设置，在两组待焊接工件摩擦焊之前可对工件的焊接面进行切槽处理，使得工件的焊接面形成若干凸起结构，保证工件在后续摩擦焊旋转过程中能够提高摩擦系数，进而提高焊接面的熔融速度，提高焊接效率。

附图说明

图1为一种机械加工用工件摩擦焊装置的结构示意图；

图2为一种机械加工用工件摩擦焊装置中切槽组件的结构示意图；

图3为一种机械加工用工件摩擦焊装置中升降组件的结构示意图；

图中：1-底箱、2-第一导轨、3-驱动杆、4-滑块、5-支撑杆、6-横移电机、7-第一滑槽、8-控制箱、9-夹持头、10-锁紧螺栓、11-工件、12-凹槽、13-支撑竖板、14-切割盘、15-切槽转轴、16-第二滑槽、17-推杆、18-支撑横板、19-液压缸、20-轴承座、21-支撑套筒、22-第二导轨、23-安装板、24-切槽电机。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

实施例1

请参阅图1-3，本实施例提供了一种机械加工用工件摩擦焊装置，包括底箱1、设置在所述底箱1上方中部的切槽组件以及用于带动所述切槽组件上下移动的升降组件，所述底箱1上部左右两侧均设置有工件夹持组件，底箱1内部设置有用于带动所述工件夹持组件相向或反向移动的驱动组件，具体的，所述切槽组件包括切槽电机24、连接在所述切槽电机24输出端的切槽转轴15以及沿所述切槽转轴15长度方向间隔设置的若干切割盘14；所述升降组件包括固定连接在所述底箱1上部的支撑竖板13、固定连接在所述支撑竖板13上部的支撑横板18以及安装在所述支撑横板18上部的液压缸19，所述液压缸19输出端连接有推杆17，所述切槽电机24与切割盘14分别位于所述支撑竖板13前后两侧，所述支撑竖板13上开设有竖向分布的第二滑槽16，所述切槽转轴15自所述第二滑槽16水平贯穿，所述推杆17远离所述液压缸19的一端固定设置有支撑套筒21，所述支撑套筒21与所述切槽转轴15转动配合。

摩擦焊接时，将两组工件11分别利用两组工件夹持组件夹持固定，利用驱动组件带动两组工件夹持组件相向移动，进而带动两组工件11相互靠近，当两组工件11达到预定距离时，驱动组件停止运行，此时通过切槽电机24带动切槽转轴15转动，进而带动切割盘14转动，同时利用液压缸19带动推杆17伸长，进而带动切槽转轴15向下移动，带动切割盘14以及切槽电机24整体向下移动，利用转动的切割盘14对两组工件11的焊接面分别进行切槽处理，切槽完成后，液压缸19带动推杆17返回，进而带动切槽转轴15.切槽电机24以及切割盘14向上移动，驱动组件继续带动两组工件夹持组件相向移动，进而实现两组工件11的摩擦焊接，由于两组工件11的焊接面被切割盘14切割形成若干槽状结构，使得两组工件11在旋转焊接时能够提高摩擦效果，进而提高焊接面的熔融速度，提高焊接效率。

具体的，所述支撑竖板13朝向切槽电机24的一侧安装有竖向分布的第二导轨22，所述第二导轨22上滑动设置有安装板23，所述切槽电机24固定设置在所述安装板23上部。

通过安装板23对切槽电机24提供支撑，使得切槽电机24能够带动切槽转轴15以及切割盘14平稳转动，提高工件11焊接面的切槽质量。

所述支撑套筒21与所述切槽转轴15通过轴承转动配合。

具体的，所述工件夹持组件包括活动设置在所述底箱1上部的控制箱8以及转动安装在所述控制箱8朝向支撑竖板13一侧的夹持头9，所述控制箱8内部安装有旋转电机（未示出），所述旋转电机输出端与所述夹持头9相连，所述夹持头9侧壁环设有若干锁紧螺栓10。

通过将待焊接工件11端部插入夹持头9内部，利用锁紧螺栓11对工件11进行固定，在两组工件11焊接面切槽完毕并相互接触时，通过两组控制箱8内部的旋转电机分别带动其各自对应的夹持头9反向转动，实现工件11的摩擦焊接。

具体的，所述驱动组件包括固定设置在所述底箱1内底部一侧的横移电机6以及连接在所述横移电机6输出端的驱动杆3，所述驱动杆3远离横移电机6的一端通过轴承座20与底箱1内壁转动配合，驱动杆3上设置有两组旋向相反的螺纹段，所述控制箱8底部固定连接有支撑杆5，所述底箱1上部开设有第一滑槽7，所述支撑杆5远离控制箱8的一端自所述第一滑槽7延伸至所述底箱1内部并与所述驱动杆3上对应的螺纹段配合。

通过横移电机6带动驱动杆3转动，驱动杆3转动时带动两组支撑杆5相向移动，进而带动两组工件夹持组件对应的控制箱8相向移动，使得两组工件11相互靠近，以实现两组工件11焊接面的切槽以及两组工件11的摩擦焊接。

进一步的，所述底箱1内底部安装有与所述驱动杆3平行的第一导轨2，所述支撑杆5远离所述控制箱8的一端与所述第一导轨2通过滑块4滑动配合。

本实施例中，在切割盘14向下移动以对工件11焊接面进行一次切槽后，随着液压缸19带动切割盘14向上移动，此时可利用旋转电机带动夹持头9以及工件11转动一定角度，随着切割盘14的向上移动，可对工件焊接面11进行二次切槽，配合一次切槽使得工件11焊接面形成网格状的凸起，以进一步提高工件11摩擦焊接时的摩擦效果，提高焊接效果。

实施例2

请参阅图1，一种机械加工用工件摩擦焊装置，本实施例相较于实施例1，所述底箱1上部设置有与所述切割盘14相对应的凹槽12，通过凹槽12的设置，切割盘14向向下移动对工件11焊接面进行切槽时，能够进入凹槽12内部，以保证工件11焊接面切槽的全面性。

本发明实施例中，通过切槽机构的设置，在两组待焊接工件11摩擦焊之前可对工件11的焊接面进行切槽处理，使得工件11的焊接面形成若干凸起结构，保证工件11在后续摩擦焊旋转过程中能够提高摩擦系数，进而提高焊接面的熔融速度，提高焊接效率。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (7)

1.一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，包括底箱（1）、设置在所述底箱（1）上方中部的切槽组件以及用于带动所述切槽组件上下移动的升降组件，所述底箱（1）上部左右两侧均设置有工件夹持组件，底箱（1）内部设置有用于带动所述工件夹持组件相向或反向移动的驱动组件；

所述切槽组件包括切槽电机（24）、连接在所述切槽电机（24）输出端的切槽转轴（15）以及沿所述切槽转轴（15）长度方向间隔设置的若干切割盘（14）；

所述升降组件包括固定连接在所述底箱（1）上部的支撑竖板（13）、固定连接在所述支撑竖板（13）上部的支撑横板（18）以及安装在所述支撑横板（18）上部的液压缸（19），所述液压缸（19）输出端连接有推杆（17），所述切槽电机（24）与切割盘（14）分别位于所述支撑竖板（13）前后两侧，所述支撑竖板（13）上开设有竖向分布的第二滑槽（16），所述切槽转轴（15）自所述第二滑槽（16）水平贯穿，所述推杆（17）远离所述液压缸（19）的一端固定设置有支撑套筒（21），所述支撑套筒（21）与所述切槽转轴（15）转动配合。

2.根据权利要求1所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述支撑竖板（13）朝向切槽电机（24）的一侧安装有竖向分布的第二导轨（22），所述第二导轨（22）上滑动设置有安装板（23），所述切槽电机（24）固定设置在所述安装板（23）上部。

3.根据权利要求1所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述支撑套筒（21）与所述切槽转轴（15）通过轴承转动配合。

4.根据权利要求1所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述工件夹持组件包括活动设置在所述底箱（1）上部的控制箱（8）以及转动安装在所述控制箱（8）朝向支撑竖板（13）一侧的夹持头（9），所述控制箱（8）内部安装有旋转电机，所述旋转电机输出端与所述夹持头（9）相连，所述夹持头（9）侧壁环设有若干锁紧螺栓（10）。

5.根据权利要求4所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述驱动组件包括固定设置在所述底箱（1）内底部一侧的横移电机（6）以及连接在所述横移电机（6）输出端的驱动杆（3），所述驱动杆（3）远离横移电机（6）的一端通过轴承座（20）与底箱（1）内壁转动配合，驱动杆（3）上设置有两组旋向相反的螺纹段，所述控制箱（8）底部固定连接有支撑杆（5），所述底箱（1）上部开设有第一滑槽（7），所述支撑杆（5）远离控制箱（8）的一端自所述第一滑槽（7）延伸至所述底箱（1）内部并与所述驱动杆（3）上对应的螺纹段配合。

6.根据权利要求5所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述底箱（1）内底部安装有与所述驱动杆（3）平行的第一导轨（2），所述支撑杆（5）远离所述控制箱（8）的一端与所述第一导轨（2）通过滑块（4）滑动配合。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种机械加工用工件摩擦焊装置，其特征在于，所述底箱（1）上部设置有与所述切割盘（14）相对应的凹槽（12）。

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