CN201565719U - 一种封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置 - Google Patents

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栾国红
马宏伟
贾恺
柴鹏
李从卿
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Abstract

本实用新型是一种封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置，总体结构是由桥式连接板、两侧的立柱和底部的工作滑台组成了一个固定、封闭的框架，工作滑台放置在底座上，底座上装有Y向的两根导轨，工作滑台底部装有与底座上导轨匹配的滑块，每个立柱相对的侧面上对称装有两根竖直的侧导轨，每个立柱的前端面上也各装有一根对称竖直的前导轨，立柱上的侧导轨和前端导轨支撑L形滑板。横梁的两个侧面分别对称装有两根横向导轨，底面装有两根横向导轨。L型滑板支撑横梁及其前端的主轴机构，两块L形滑板的底部之间通过连接箱体连接，形成U型框架结构。与现有技术相比，本实用新型装置的优点是结构刚度高、能够在X、Y、Z三个方向的运动实现曲线焊缝的搅拌摩擦焊接。

Description

一种封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置
技术领域
本实用新型是一种封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置，属于产品的结构技术领域。
背景技术
搅拌摩擦焊是一种用于低熔点合金板材焊接的固态连接技术。搅拌摩擦焊的工艺原理是将一个耐高温硬质材料制成一定形状的搅拌头旋转扎入到两被焊材料连接的边界，搅拌头旋转，在两焊接件的边缘产生大量的摩擦热，从而在金属连接处产生金属塑性软化区，该塑性软化区在搅拌头的作用下，搅拌后的金属沿焊缝向后流动，形成塑性金属流，并在搅拌头离开后的冷却过程中，受到挤压形成固相焊接接头。
当焊缝是曲线形式的焊缝时，当用单立柱单悬臂的设备焊接焊缝时，由于设备强度刚度不够横梁发生侧翻现象导致焊缝质量精度不够。
发明内容
本实用新型正是为弥补单立柱单悬臂设备焊接的不足针对焊接曲线形式焊缝设计的一种搅拌摩擦焊装置。其目的是通过整个搅拌摩擦焊接装置的X、Y、Z三个方向的高刚度运动控制实现高精度的加工件的曲线焊接。
本实用新型的目的是通过以下措施来实现的：
该种搅拌摩擦焊装置，该装置包括桥式连接板、立柱、L形滑板、横梁、主轴机构和工作滑台，其特征在于：该装置总体结构是由桥式连接板、两侧的立柱和底部的工作滑台组成了一个固定、封闭的框架。工作滑台放置在底座上，底座上装有Y向的两根导轨，工作滑台底部装有与底座上导轨匹配的滑块。每个立柱相对的侧面上对称装有两根竖直的侧导轨，每个立柱的前端面上也各装有一根对称竖直的前导轨，立柱上的侧导轨和前端导轨支撑L形滑板。横梁的两个侧面分别对称装有两根横向导轨，底面装有两根横向导轨。L型滑板支撑横梁及其前端的主轴机构，两块L形滑板的底部之间通过连接箱体连接，形成U型框架结构。
L形滑板与横梁和立柱上导轨的装配面上都设置有滑块。
本实用新型装置的有益效果是能够在X、Y、Z三个方向的运动实现曲线焊缝的搅拌摩擦焊焊接，克服了由于设备强度刚度不够横梁发生侧翻的现象。
附图说明
图1为本发明装置的整体结构的总装图
图2为本实用新型装置的加工件示意图
图3图1的正视图
图4图1的左视图
具体实施方式
以下将结合附图和实施例对本实用新型技术方案作进一步地详述：
参见附图1～3所示，该种搅拌摩擦焊装置，包括桥式连接板1、立柱2、L形滑板3、横梁4、主轴机构5和工作滑台6，其特征在于：该装置总体结构是由桥式连接板1、两侧的立柱2和底部的工作滑台6组成了一个固定、封闭的框架，这种结构提高了装置的刚性和稳定性。工作滑台6放置在底座7上，底座7上装有Y向的两根导轨11，工作滑台6底部装有与底座上导轨11匹配的滑块15，工作滑台6底部的滑块15在底座7导轨11上做X向移动使得工作滑台6上的封闭框架共同在X向移动，由此实现主轴机构5在X向找正焊缝的运动。每个立柱2相对的侧面上对称装有两根竖直的侧导轨8，每个立柱的前端面上也各装有一根对称竖直的前导轨9，立柱2上的侧导轨8和前端导轨9支撑L形滑板3，并由设置在每个立柱2相对侧面上的动力装置驱动两个L形滑板3做Z向的上、下滑动。横梁4的两个侧面分别对称装有两根Y向导轨10，底面装有两根Y向导轨12。L型滑板3支撑横梁4及其前端的主轴机构5，两块L形滑板3的底部之间通过连接箱体10连接，形成U型框架结构。L形滑板3上的滑块15在横梁4上的侧向导轨10和底部导轨12上的运动，实现横梁4和主轴机构5在U型框架内的Y向运动。
实施例1：
一种封闭框式搅拌摩擦焊装置包括搅拌摩擦焊旋转工具主轴机构5，支撑和实现主轴机构5在X、Y、Z三个方向运动的横梁4、立柱2、L型滑板3、工作滑台6，以及实现三个方向运动的动力装置制动器。制动器可以是电动、液压、气动装置，也可以包括机械连接中的任意一种。
图2中通过本专利中的搅拌摩擦焊装置焊接曲线纵缝AB将2个瓜瓣加工件17、18焊接为一个整体。此待焊件的材料可以为铝，铝合金，钛，钛合金，铜，铜合金，镁，镁合金，钢合金等。
焊接过程如下所述：将焊缝调整到合适位置后，利用压紧夹具(图中未标出)压紧焊缝，开始从A向B进行焊接。首先是本专利中的封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置的工作滑台6在底座7上做X向运动，工作滑台6的X向运动带动封闭框架也在X向运动使得主轴机构5找正焊缝，然后L型滑板3组成的U型框架带动横梁4和主轴机构5运动到立柱2的Z向上极限，横梁4带动主轴机构5在U型框架的Y向运动到Y向正极限，找正焊缝的起点A后，动力机构驱动主轴机构5上的施焊工具搅拌头16高速旋转扎入焊缝起点A一定深度，保持短时间后开始搅拌焊接整条焊缝。焊接过程中，横梁4和主轴机构5在U型框架内做Y向运动，U型框架在立柱2上做Z向运动，通过焊接装置的X、Y、Z三个方向的运动实现曲线焊缝的搅拌摩擦焊焊接。
与现有技术相比，本实用新型装置的优点是结构刚度高、能够在X、Y、Z三个方向的运动实现曲线焊缝的搅拌摩擦焊焊接。

Claims (2)

1.一种封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置，该装置包括桥式连接板(1)、立柱(2)、L形滑板(3)、横梁(4)、主轴机构(5)和工作滑台(6)，其特征在于：该装置总体结构是由桥式连接板(1)、两侧的立柱(2)和底部的工作滑台(6)组成了一个固定、封闭的框架，工作滑台(6)放置在底座(7)上，底座(7)上装有Y向的两根导轨(11)，工作滑台(6)底部装有与底座(7)上导轨(11)匹配的滑块(15)，每个立柱(2)相对的侧面上对称装有两根竖直的侧导轨(8)，每个立柱的前端面上也各装有一根对称竖直的前导轨(9)，立柱(2)上的侧导轨(8)和前端导轨(9)支撑L形滑板(3)，横梁(4)的两个侧面分别对称装有两根Y向导轨(10)，底面装有两根Y向导轨(12)，L型滑板(3)支撑横梁(4)及其前端的主轴机构(5)，两块L形滑板(3)的底部之间通过连接箱体(10)连接，形成U型框架结构。
2.根据权利要求1所述的封闭框式悬臂搅拌摩擦焊装置，其特征在于：L形滑板(3)与横梁(4)和立柱(2)的装配面上都设置有滑块(13)。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103157902A (zh) * 2013-03-29 2013-06-19 江苏新创雄铝制品有限公司 轮毂搅拌摩擦焊焊接装置及其控制系统
CN103878475A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 中国科学院沈阳自动化研究所 一种整体框架式悬臂搅拌摩擦焊装置
CN105728936A (zh) * 2016-05-07 2016-07-06 宁波金凤焊割机械制造有限公司 用于焊接铜或铜合金的搅拌摩擦焊接装置

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GR01 Patent grant
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Assignee: Beijing FSW Technology Co., Ltd.

Assignor: Beijing Aviation Manufacturing Engineering Institute of China Aviation Industry Group Company

Contract record no.: 2013990000806

Denomination of utility model: Closed-frame cantilever mixing friction welding device

Granted publication date: 20100901

License type: Exclusive License

Record date: 20131129

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