CN204018958U - 一种用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种夹具，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具。包括底座、垫板、快速压紧器、垂直压板、侧向顶紧螺钉；所述的底座固定于机床平台，底座内设有内槽，垫板置于底座的内槽中,所述底座两侧布置有快速压紧器，连接于底座上的快速压紧器通过垂直压板压紧待焊试件，侧向顶紧螺钉通过底座两侧交错分布螺钉孔。与现有技术相比，本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具可焊的结构形式多样，特别适用于薄壁工件的焊接；并且夹具本体具有结构简单、操作方便、焊接稳定性好的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种夹具，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具。
背景技术
搅拌摩擦焊接利用摩擦热和机械搅动使焊接材料发生塑化、混合、回复、再结晶等一系列过程，进而形成致密焊缝的一种固相焊接方法。它可以避免传统熔焊产生飞溅、烟尘、弧光、气孔以及元素烧损等缺陷，焊接过程绿色、高效，使其在航空领域具备广阔的应用前景。在航空领域应用焊缝的结构形式多样，较多的为薄壁工件的对接、搭接，以及曲线焊缝结构形式的焊接。但由于搅拌摩擦焊接过程中需要较大的顶锻压力和工装夹紧力，因此现有的搅拌摩擦焊接夹具通常柔性程度较差，针对性较强，无法完成多种形式的焊接任务。特别是焊接薄壁工件时，由于其自身抵抗变形能力不足，在搅拌头周围易发生翘曲和褶皱变形，导致焊缝的成形质量下降。因此，有必要提供一种适用于薄壁工件的多功能的搅拌摩擦焊接夹具克服上述问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种适用于薄壁工件的多功能搅拌摩擦焊接夹具。该夹具配合搅拌摩擦焊接设备可实现对薄壁工件的对接焊，搭接焊以及曲线焊缝结构形式的焊接。
为了实现上述功能，本实用新型提供了一种用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，包括底座、垫板、快速压紧器、垂直压板、侧向顶紧螺钉；所述的底座固定于机床平台，底座内设有内槽，垫板置于底座的内槽中,所述底座两侧布置有快速压紧器，连接于底座上的快速压紧器通过垂直压板压紧待焊试件，侧向顶紧螺钉通过底座两侧交错分布螺钉孔。
进一步的，所述底座内的内槽两侧凸台高度与垫板厚度相同，其宽度与垫板宽度相同，内槽内安置垫板并起限位作用。
进一步的，所述顶紧螺钉基本水平地并且可转动地固定到夹具底座，以面接触的形式侧向顶紧所述工件。
进一步的，所述的底座前后两侧共设置四个可拆卸的垂直压块，垂直压块用于二维曲线焊缝的紧固，可提供用于焊接曲线焊缝时的前后两侧的压紧力。
进一步的，上述垂直压块中间开设有槽，可根据试件大小进行调整压紧。
进一步的，上述螺钉通过所述槽连接底座；在末端螺钉孔位置设有一字型螺钉用于调节压块高度和待焊工件平齐。
进一步的，所述的底座前后侧设有定位槽，通过螺栓将其固定于机床工作平台上。
与现有技术相比，本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具可焊的结构形式多样，特别适用于薄壁工件的焊接；并且夹具本体具有结构简单、操作方便、焊接稳定性好的特点。
附图说明
图1是本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具实施例1的示意图。
图2是本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具实施例1的立体图。
图3是本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具实施例2的立体图。
图4是底座的主视图。
图5是底座的左视图。
图6是底座的俯视图。
图7为矩形垫板示意图。
图8为带斜坡口的垂直压板主视图。
图9为带斜坡口的垂直压板侧视图。
图10为开槽垂直压块示意图。
具体实施方式
以下将结合各附图对该夹具的结构和具体实施方式进行详细的说明。
实施例1
图1和图2中所示为本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具焊接薄壁工件的直线对接焊缝装配体100示意图。具体实施方式如下：
第一步：通过底座101的定位槽108和螺栓使其固定于工作平台上，底座的结构参见图4、图5和图6所示；第二步：将满足一定硬度条件的垫板202放置于底座101的内槽两侧凸台106之间，垫板202的宽度，高度与凸台106之间的间距以及高度一致,以便将其限位，垫板的结构参见图7所示；
第三步：再将待焊工件201水平放置于垫板202之上，保证垫板202对焊缝303的刚性支撑作用；
第四步：调节侧向顶紧螺钉104压紧待焊工件201。底座两侧的凸台102的水平面均匀布置快速压紧器103，凸台102的两侧交错布置两排螺纹孔105，侧向顶紧螺钉104通过这些螺纹孔可对不同厚度的待焊工件压紧；
第五步：将垂直压板203放置于待焊工件201之上，调节压板203位置使其对称等距分布在焊缝303两侧，使用快速压紧器103压紧垂直压板203，从而达到从垂直方向压紧待焊工件201的目的。垂直压板203的作用是为了抑制薄板工件焊接时存在的翘曲和褶皱变形，保证焊接质量的稳定，其斜坡口是为了避免搅拌头夹持部分与自身的干涉，垂直压板的结构参见图8和图9；第六步：将搅拌头对准焊缝303，开始实施搅拌摩擦焊接操作。
第七步：焊接结束后松开快速压紧器103和侧向顶紧螺钉104，移除垂直压板203，即可取出焊后工件。
关于直线搭接焊缝装配操作与上述步骤类似，此处不再赘述。
实施例2
图3中所示为本实用新型的搅拌摩擦焊接夹具焊接曲线对接焊缝装配体200示意图。具体实施方式如下:
第一步：同实施例1第一步；
第二步：同实施例1第二步；
第三步：再将待焊工件205水平放置于垫板202之上，保证垫板202对焊缝304的刚性支撑作用；
第四步：调节侧向顶紧螺钉104压紧待焊工件205；
第五步：垂直压紧螺钉305通过垂直压块204的退出槽302、底座连接孔109将垂直压块限位于底座101上。一字槽螺钉306通过高度调节孔301调节压块的204高度，使其下表面与待焊工件上表面平齐，而后将螺钉305紧固，以压紧待焊工件205。
通过垂直压块以及侧向顶紧螺钉的压紧可将待焊件205四周有效限位，保证焊缝方向变化时也能对焊件205提供有效支撑，防止焊接过程中焊件205的由于搅拌头的轴向顶锻力而移动。同时四周的压紧方式代替快速压紧器压紧可避免焊接装配的干涉，提供搅拌头更大的工作范围。
第六步：将搅拌头对准焊缝304，开始实施搅拌摩擦焊接操作。
第七步：焊接结束后松开侧向顶紧螺钉104和垂直压紧螺钉305，将垂直压块204沿其退出槽302移开待焊工件205的上表面，即可取出焊后工件，垂直压块的开槽结构参见图10。
Claims (7)
1.一种用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，包括底座、垫板、快速压紧器、垂直压板、侧向顶紧螺钉；所述的底座固定于机床平台，底座内设有内槽，垫板置于底座的内槽中,所述底座两侧布置有快速压紧器，连接于底座上的快速压紧器通过垂直压板压紧待焊试件，侧向顶紧螺钉通过底座两侧交错分布螺钉孔。
2.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，所述底座内的内槽两侧凸台高度与垫板厚度相同，其宽度与垫板宽度相同。
3.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，所述顶紧螺钉基本水平地并且可转动地固定到夹具底座。
4.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，所述的底座前后两侧共设置四个可拆卸的垂直压块。
5.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，垂直压块中间开设有槽。
6.根据权利要求4所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，螺钉通过所述槽连接底座；在末端螺钉孔位置设有用于调节压块高度和待焊工件平齐的一字型螺钉。
7.根据权利要求1所述的用于搅拌摩擦焊接的多功能夹具，其特征在于，所述的底座前后侧设有定位槽，通过螺栓将底座固定于机床工作平台上。
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