CN208728901U - 一种适用于t型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及焊接夹具技术领域，更具体地说是公开了一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其主要包括底板、垫块、筋板、压条、螺钉一和螺钉二；所述垫块镶嵌于底板的凹槽内，垫块通过螺钉二紧固于底板上，筋条置于底板的安放台上，通过调节与螺孔二连接的螺钉一实现筋条的定位线二与底板的定位线三的对齐，所述薄板安放于垫块上，通过压条与底板的装配实现薄板的固定，装配时，通过调节薄板的位置，实现薄板的定位线一与底板的定位线三的最终对齐。本实用新型的搅拌摩擦焊接专用夹具具有重量轻、拆装快捷、对中性好、接头散热受影响小等特点，不仅可实现高强度、高硬度的同种合金板材的T型焊接，也可利用异种合金板材制备重量轻的T型筋板。
Description
技术领域
本实用新型涉及焊接夹具技术领域，更具体地说是一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具。
背景技术
搅拌摩擦焊（FSW）是一种低于母材熔点的固态连接技术，它具有高效率、低成本和有效连接金属板件等特点，且焊接过程中无需保护气体和填充金属，是现如今克服熔焊产生缺陷问题最为有效的方法。但是，目前在使用FSW技术T型焊接异种合金时，还存在夹具上、技术上和焊接工具上的不足。由于异种合金材料的强度、硬度、韧性及熔点等均存在一定程度的差异，选择比强度高的专用夹具装夹并牢固异质合金板，实现筋板高质量的焊接显得尤为重要。如专利公告号CN206263436U的一种T型搅拌摩擦焊接带开槽的异种合金夹具，垫板通过垂直紧定螺钉紧固于底板上，筋条通过侧向顶紧螺钉紧固于两垫块间，压板设置于薄板和压条之间，通过调节压条上的螺栓组件可实现薄板Z方向的固定，通过设置挡块可实现薄板X方向的固定。对于上述T型搅拌摩擦焊接夹具存在如下不足：1该夹具在固定筋条时未考虑板件的对中性问题，致使薄板与筋条对中时间较长，且对中精度难以保证，影响筋板接头的焊接质量； 2焊接前的装配时间和焊接后的拆卸时间过长；3固定后的筋条一侧与垫块贴合，焊接后会导致热变形的筋板粘黏在垫块上，不便于取件；4焊接过程中，筋板上的热量会与垫块发生热传导，还会与空气发生热对流，这会导致受双重影响的筋板温度分布不均，严重影响焊接后筋板的变形。因此，为了得到一种重量轻、拆装快捷、对中性好、接头散热受影响小的夹具，针对这一现况设计一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具具有十分重要的意义。
实用新型内容
本实用新型为达到上述目的，采用了如下技术方案：提供了一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，主要包括底板、垫块、筋板、螺钉一、螺钉二、凹槽和压条；镶嵌式专用夹具不仅让拆装更加快捷，而且还提高了夹具的对中性、避免了筋板在焊接过程中与夹具的粘黏问题，实现了筋条仅以热对流方式散热，从而使筋板上的温度分布更均匀，焊接接头质量更好，筋板变形更小。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，底板上设有两个同大小的凹槽，凹槽底面设有3个同大小的螺孔一，两凹槽之间设有一平行于底板x方向的安放台，安放台位于凹槽的底面上，安放台的高度可根据需要取区间[0,5]内的任意一值；所述垫块为两块，垫块上设有一个等半径的圆角曲面、四个同大小的螺孔二和三个同大小的沉孔，安装时，两垫块的圆角曲面相对放置。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，垫块的底面与凹槽的底面同大小，垫块镶嵌于底板的凹槽内，并通过螺钉二实现与底板的螺接，安装后，螺钉二的顶面不高于垫块的上表面。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，底板上表面设有定位线三，定位线三的两侧设有螺孔三，螺孔三通过螺栓组件与压条螺接，螺孔三的位置根据压条之间的距离必须大于配备的轴肩直径而定。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，筋板包括筋条和薄板，筋条和薄板均为板材，筋条侧面设有定位线二，薄板上表面设有定位线一。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，筋条选择时，其高度与安放台的高度之和必须与垫块的高度相等；安装时，筋条置于底板的安放台上，通过调节与螺孔二连接的螺钉一实现筋条的定位线二与底板的定位线三的对齐，安装后的筋条上表面与垫块上表面平齐。
如上所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其中，薄板放置于垫块上，通过压条与底板的装配实现薄板的固定，装配时，通过调节薄板的位置，实现薄板的定位线一与底板的定位线三的最终对齐。
与现有的T型夹具相比，本实用新型更为突出的在于：1通过优化底板，简化了夹具结构、降低了夹具重量、缩小了夹具体积和减少了拆装时间；2通过多处设置定位线，提高了筋板的对中精度，减少了筋板的装配时间；3通过双排螺钉固定筋条，避免了筋板在焊接过程中与夹具的粘黏问题，实现了筋条仅以热对流方式散热。同时本实用新型还具有搬运轻便、结构刚性好、锁紧能力强等特点，也具有焊接后接头散热受影响小，筋板接头更好，筋板变形更小等优势，不仅可实现高强度、高硬度的同种合金板材的T型焊接，也可利用异种合金板材制备重量轻的高质量T型筋板。
附图说明
图1为本实用新型一种基于镶嵌式约束的T型筋板搅拌摩擦焊接专用夹具的装配示意图。
图2为筋板分解图。
图3为图1去掉压条、薄板等零件的分解图。
图4为图1去掉压条等零件的二维图。
图5为图4在A-A处的剖视图。
图6为图4在B-B处的剖视图。
图中标记：底板1；垫块2；筋板3；螺钉一4；定位线一5；定位线二6；螺钉二7；安放台8；圆角曲面9；螺孔三10；凹槽11；螺孔一12；螺孔二13；定位线三14；沉孔15；压条16；筋条101；薄板102。
具体实施方式
以下结合各附图和实施例，对本实用新型进行详细的说明。
图1所示为本实用新型的适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具装配示意图。具体实施方式如下：
第一步：将两带圆角曲面9的垫块2迎面镶嵌于底板1中的凹槽11内，通过螺钉二7将垫块2固定于底板1上的螺孔一12中，固定后，螺钉二7的顶面不高于于垫块2上表面，如图3、图5和图6所示。
第二步：将筋条101放置于底板1的安放台8上，通过调节与垫块2侧面的螺孔二13连接的螺钉一4实现筋条101的定位线二6与底板1的定位线三14的对齐，再将薄板102放置于垫块2上，使薄板102的定位线一5与底板1的定位线三14粗对齐，如图2、图4和图5。
第三步：将压条16安装在薄板102上，并且压条16之间的距离大于配备的轴肩直径，通过压条16与底板1的装配实现薄板102的固定，装配时，通过调节薄板102的位置，实现薄板102的定位线一5与底板1的定位线三（14）的最终对齐，如图1所示。
第四步：将配套的搅拌头中心与薄板102上的定位线一5对齐后，开始实施搅拌摩擦焊接操作。
第五步：焊接结束后，分别松开螺栓组件和螺钉一4，此时薄板102和筋条101已经被焊为一整体的筋板3，移走压条16，便可轻松地取出筋板3。
以上所述为进一步说明本实用新型，而非限制本实用新型范围。本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的实质范围的前提下，所做出的改变与修改，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，用于更加快捷的装夹搅拌摩擦焊接筋板，其特征在于：主要包括底板（1）、垫块（2）、筋板（3）、螺钉一（4）、螺钉二（7）、凹槽（11）和压条（16）；所述底板（1）上设有两个同大小的凹槽（11），凹槽（11）底面设有3个同大小的螺孔一（12），两凹槽（11）之间设有一平行于底板（1）x方向的安放台（8），安放台（8）位于凹槽（11）的底面上，安放台（8）的高度可根据需要取区间[0,5]内的任意一值；所述垫块（2）为两块，垫块（2）上设有一个等半径的圆角曲面（9）、四个同大小的螺孔二（13）和三个同大小的沉孔（15），安装时，两垫块（2）的圆角曲面（9）相对放置。
2.根据权利要求1所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其特征在于：所述垫块（2）的底面与凹槽（11）的底面同大小，垫块（2）镶嵌于底板（1）的凹槽（11）内，并通过螺钉二（7）实现与底板（1）的螺接，安装后，螺钉二（7）的顶面不高于垫块（2）的上表面。
3.根据权利要求1所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其特征在于：所述底板（1）上表面设有定位线三（14），定位线三（14）的两侧设有螺孔三（10）。
4.根据权利要求1所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其特征在于：所述筋板（3）包括筋条（101）和薄板（102），筋条（101）和薄板(102)均为板材，筋条（101）侧面设有定位线二（6），薄板（102）上表面设有定位线一（5）。
5.根据权利要求4所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其特征在于：所述筋条（101）选择时，其高度与安放台（8）的高度之和必须与垫块（2）的高度相等；安装时，筋条（101）放置于底板（1）的安放台（8）上，通过调节与螺孔二（13）连接的螺钉一（4）实现筋条（101）的定位线二（6）与底板（1）的定位线三（14）的对齐，安装后的筋条（101）上表面与垫块（2）上表面平齐。
6.根据权利要求4所述的一种适用于T型筋板搅拌摩擦焊接的镶嵌式专用夹具，其特征在于：所述薄板（102）放置于垫块（2）上，通过压条（16）与底板（1）的装配实现薄板（102）的固定，装配时，通过调节薄板（102）的位置，实现薄板（102）的定位线一（5）与底板（1）的定位线三（14）的最终对齐。
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|---|---|---|---|---|
| CN113523535A (zh) * | 2021-07-27 | 2021-10-22 | 江苏科技大学 | 带辅热的搅拌摩擦焊t型接头夹具 |
| CN115401302A (zh) * | 2021-05-29 | 2022-11-29 | 沈阳富创精密设备股份有限公司 | 一种阀体的专用电子束焊接治具 |
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