[发明专利]具有冷却功能的搅拌摩擦焊工装

说明书

技术领域

本发明属于搅拌摩擦技术领域，涉及一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊工装。

背景技术

搅拌摩擦焊是一种固相焊接技术，尤其适用于轻合金焊接。与传统熔化焊相比，搅拌摩擦焊在焊接过程中不容易产生氢气孔、夹渣、热裂纹、大变形等缺陷，且可以实现难焊材料的连接。因此搅拌摩擦焊被称为是“继激光焊后又一项革命性的焊接技术”。它的工作原理是：高速旋转的搅拌头将搅拌针插入到待焊工件内，当待焊工件和搅拌头轴肩已经紧密地接触以后，搅拌头沿焊接方向与工件相对移动；搅拌头与工件之间的剧烈摩擦使焊接温度快速升高，焊缝区金属呈现热塑性状态，在搅拌针和轴肩的牵引、搅拌和挤压下形成致密、可靠的焊缝。为保证摩擦搅拌焊接的质量以及焊接过程中工件的稳定性，需要制作专门的夹具对工件进行刚性固定。

搅拌摩擦焊接对焊前装配要求较高，对板材错边、对接面间隙和焊缝对中程度等都有较为严格的要求。因此，搅拌摩擦焊时需要制作专门的工装夹具对工件进行刚性固定。背部垫板主要用于在焊接过程中从背面支撑焊缝，保证焊缝在搅拌摩擦焊接过程中不发生变形，确保焊接的顺利进行。目前，工业化应用中的搅拌摩擦焊接用背部垫板，都没有装配冷却装置，忽略了背部垫板的冷却问题，对焊接工装的使用寿命和长期可靠性产生重要影响。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的不足，本发明的目的在于提供具有冷却功能的搅拌摩擦焊工装，便于搅拌摩擦焊工件的安装固定，提高焊接工装的使用寿命和长期可靠性。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明技术方案如下：

一种具有冷却功能的搅拌摩擦焊工装，包括底座，所述底座上设置有用于安装待焊接工件的工件放置区，所述底座上位于工件放置区左右侧分别设置有侧向压紧机构，所述底座上位于工件放置区域前后方分别设置有端部压紧机构；在所述底座上还设置有多个用于压紧工件的纵向压紧机构；所述底座内部设置有用于通入冷却液对底座进行冷却的冷却水道。

本发明，便于待焊接的左右工件在夹具上的安装固定，通过左右侧定位，前后端定位以及纵向的压紧，保证焊接过程中工件的稳定性，提高焊接质量。为了提高焊接效果，在搅拌摩擦焊接进行过程中，不进行冷却。在每一条搅拌摩擦焊焊缝完成后，通过进水口通入冷却水进行冷却，使焊接工装上累计的热量尽快散去。提高焊接工装的使用寿命，保证焊接工装使用长期可靠。

进一步，所述冷却水道靠近底座的背面，所述底座侧面设置有进水口和出水口。

进一步，所述底座上设置有多个用于与机床工作台安装固定的固定孔。便于与机床工作台连接固定。

进一步，所述底座背面设置有用于与机床安装定位的定位键。便于与机床连接时的定位。

进一步，两个所述侧向压紧机构之间的相对距离可调。该结构能够适应不同宽度工件的装夹固定。

进一步，所述侧向压紧机构包括支撑板、侧压板、调节螺栓和第一压紧螺栓，所述支撑板安装在底座侧面，所述调节螺栓穿过所述支撑板抵在所述侧压板末端，所述侧压板上沿左右方向设置有第一调节孔，所述第一压紧螺栓竖向穿过所述第一调节孔和底座，用于将侧压板锁紧。

进一步，所述侧压板和对应的调节螺栓沿焊接方向布置为多组。从多个部位对工件进行压紧，保证装夹的稳定性。

进一步，所述工件放置区左右侧分别设置有多组纵向压紧机构，多组纵向压紧机构沿前后方向布置，所述纵向压紧机构包括压块和紧固螺栓组件，所述压块上沿左右方向设置有第二调节孔，所述紧固螺栓组件竖向穿过所述第二调节孔和底座，用于将压块锁紧。

左右侧的纵向压紧机构，分别用于压紧左右工件，并在焊接方向上实现多点压紧，保证装夹稳定，此外，通过第二调节孔可调整压块左右方向的位置，提高其适应性。

进一步，所述端部压紧机构包括可拆卸地安装在底座前后部的止挡件。

进一步，所述底座上位于工件放置区的前后侧分别沿左右方向开设有安装槽，所述止挡件为通过螺栓可拆卸地安装安装槽内的方键。

可拆卸式连接，在装入前拆下止挡件，避免产生干涉，工件装入后再安装止挡件对工件前后端定位；此外可拆卸式连接可以根据不同工件更换相应的止挡件，通过安装槽对止挡件进行安装和固定。

本发明的有益效果是：本发明，便于待焊接的左右工件在夹具上的安装固定，通过左右侧定位，前后端定位以及纵向的压紧，保证焊接过程中工件的稳定性，提高焊接质量。在焊接方向上实现多点压紧，保证装夹稳定，此外，可调节侧向压紧机构和纵向压紧机构的位置，能够适应不同宽度工件的装夹固定。

附图说明

图1为本发明实施例1的立体图；