[实用新型]双轴肩搅拌摩擦焊接装置

说明书

技术领域：本实用新型涉及双轴肩搅拌摩擦焊接装置。 

背景技术：双轴肩搅拌摩擦焊接工艺方法通过上下轴肩夹持作用加紧工件，下轴肩代替常规搅拌摩擦焊的垫板装置。目前，双轴肩自支撑搅拌摩擦焊技术作为搅拌摩擦焊领域的拓展技术，在国内外已成功实现了工业化应用。尽管双轴肩搅拌摩擦焊接技术目前已经较为成熟，但在板材搅拌摩擦焊接试验研究和工程应用过程中却存在孔洞问题：焊接时，搅拌针沿待焊工件中心由始焊位置行走到终焊位置，焊缝区金属材料发生较大范围的塑性流动，由于在始焊位置和终焊位置缺少金属材料填充，导致焊接过程结束后在始焊位置和终焊位置出现缺口。对于一些尺寸固定或以焊接工艺方法作为最终工序的待焊工件，双轴肩搅拌摩擦焊接在始焊和终焊位置产生的孔洞将不能满足产品生产制造要求。本实用新型解决了平板双周肩搅拌摩擦焊接在始焊和终焊位置产生的孔洞问题。 

发明内容：本实用新型的目的是提供一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，实现待焊工件定位、装卡，并且能够消除双周肩搅拌摩擦焊接过程中产生的孔洞缺陷。为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体（8）、垫料（9）、搅拌头（10）、顶料（11）、压板（12）、终焊第一引板（13）、第一工件（14）、第二工件（15）、定位螺钉（7）、连接销钉（16）、始焊第二引板（17）构成，夹具体（8）的底板4加工出凸台（5），夹具体（8）通过凸台 （5）与工作台梯形槽配合安装，在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上固定夹具体（8）的相对位置；压板（12）对称压在夹具体（8）的顶板（2）上，压板（12）对夹具体(8)施加竖直向下的力，对夹具体实现Z轴方向定位；在X轴方向上夹具体（8）的两侧安装定位压板，顶住夹具体（8），第一工件（14）、第二工件（15）装卡在顶板（2）上，夹具体侧板（1）上加工有螺纹孔，螺纹孔配装定位螺钉（7），第一工件（14）、第二工件（15）上方为两块垫料（9）。 

本实用新型工装夹具采用焊接结构，由不同尺寸的板材拼焊而成。顶板作用是用来安装被焊工件，为了保证焊接质量，两个顶板面具有较好平行度，同时为了便于工件装卡和拆卸，顶板与夹具底座留有一定空间；为了保证焊缝的直线度，在夹具两侧沿加工螺纹孔，通过顶针对被焊板材进行定位，通过调整夹具两侧顶针调整板材相对位置，同时顶针提供的水平力作用在被焊工件上，限制被焊工件在垂直焊缝方向的运动，保证两被焊工件间的间隙。为了限制被焊工件在沿焊接方向的水平力作用下发生运动，在工装夹具的一侧留有凸台，为了保证工件的平行度，凸台和夹具边缘具有很高的垂直度要求。 

为了消除始焊和终焊位置孔洞缺陷，在始焊和终焊位置采用引板，将孔洞缺陷从工件上转移到引板上；在摩擦焊接过程中，引板在搅拌头作用下受到平行于焊接方向的力，为了防止引板移动和工件产生间隙，将引板应用销钉固定。 

本实用新型的优点： 

1、结构紧凑、设计合理； 

2、本实用新型采用新型的结构形式，便于工件装卡、拆卸，焊件定位精度高，操作简单方便； 

3、能够很好的保证双轴肩搅拌摩擦焊接工件焊接质量，有效消除孔洞缺陷。 

附图说明：

图1是该实用新型工装夹具主视图； 

图2是图1的右剖面图； 

图3是该实用新型焊接装卡主视图； 

图4是图3的俯视图。 

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型的实施做进一步详细描述。 

如图3所示，一种双轴肩搅拌摩擦焊接装置，由夹具体8、垫料9、搅拌头10、顶料11、压板12、终焊第一引板13、第一工件14、第二工件15、定位螺钉7、连接销钉16、始焊第二引板17构成；其特征是：夹具体8的底板4加工出凸台5，夹具体8通过凸台5与工作台梯形槽配合安装，在搅拌摩擦焊机工作台的Y轴方向上固定夹具体8的相对位置；六块压板12对称压在夹具体8的顶板2上，压板12对夹具体8施加竖直向下的力，对夹具体实现Z轴方向定位；在X轴方向上，在夹具体8的两侧安装定位压板，顶住夹具体8，防止夹具体8与搅拌摩擦焊接工作台在X轴方向上产生相对运动；第一工件14、第二工件15装卡在顶板2上，夹具体侧板1上加工有螺纹孔，螺纹孔配装定位螺钉7，通过调整定位螺钉7，在第一工件14、第二工件15侧面顶料11作用下，调整工件 的相对位置，同时实现对工件在Y轴方向上定位；第一工件14、第二工件15上方为两块垫料9，垫料在压板12压力作用下，压紧第一工件14、第二工件15，实现第一工件14、第二工件15在Z轴方向上的定位。