[实用新型]去除摩擦焊焊接飞边的新型装置

说明书

本实用新型涉及去除摩擦焊焊接飞边的装置，特别是涉及在摩擦焊焊接循环过程中直接去除焊接接头飞边的装置。

在摩擦焊焊接过程中，焊件在焊缝附近的金属处于高温塑性状态。在高应力作用下，塑性状态的金属不断从焊接表面挤出，在焊缝周围形成环形焊接飞边。在绝大多数情况下，由于焊件的使用要求或外观形状要求，焊接飞边需要去掉。

现有的去除摩擦焊焊接飞边的方法大至可分为两种：一种是在焊接结束后，拿到其它机加工设备上将飞边去除；另一种是直接在摩擦焊机上去除飞边。

采用第一种方法的过程是，当焊接结束后，从焊机上取下已焊好的焊件，然后转到车床或冲床等机加工设备上去除飞边。这样，除了有摩擦焊机之处，还要配置车床或冲床。由于多数的摩擦焊焊件材质的碳含量或含金元素含量较高，有一定的淬火倾向。并且，摩擦焊的飞边很窄，又处在焊件的周围，焊后冷却速度很快，以及由于飞边金属经过了剧烈的形变过程，所以，冷却后飞边的硬度和强度都很高，焊后在车削或冲剪飞边之前，接头区必须要进行退火处理。这不仅又增加了一套热处理工序，还可能由于热处理不当而降低接头性能。另外，有些摩擦焊机使用厂家在焊机旁设置了专用于去除焊件飞边的车床或冲床，在焊接结束后，立即取下焊件，尽快将焊件移至车床或冲床上去除飞边。这时焊件接头区的温度大约在350℃左右，虽然允许车削或冲剪飞边，但刀具的磨损很快。并且在摩擦焊机的焊接效率很高（200－300件／小时）或焊件很重时，将焊件按照焊机的节拍及时移到车床或冲床上，无论是用人工还是机械的办法都存在着一定的困难。

第二种方法是在摩擦焊机上设置车削或冲剪去除飞边的装置。当采用车削装置时，在摩擦焊焊接过程顶锻阶段一结束，立即打开移动卡具，然后按车削速度重新转动主轴（车削时主轴的转速要比摩擦焊接时的转速低很多，所以摩擦焊机还要增加减速装置），车刀快速移至飞边附近再慢速径向或轴向进给车去飞边，然后制动主轴，快速退回车刀，重新卡紧移动卡具，松开主轴上的旋转卡盘，移动卡具带着已车去飞边的焊件后退至原始位置，再松开移动卡具后取下焊件。这里应当指出的是，由于飞边自身的温度较高，切削时很难断屑，这给摩擦焊机的维护及正常操作带来很多困难。当采用冲剪装置时，在焊接过程顶锻阶段一结束，冲除飞边装置的冲剪油缸推动冲头快速冲去飞边，冲剪油缸退回，然后松开旋转卡盘，移动卡具带着已冲去飞边的焊件后退至原始位置，再打开移动卡具后取下焊件。综上所述，现有的在摩擦焊机上车去或冲去焊接飞边的方法，是在摩擦焊机原来的焊接循环过程中增加了去除飞边的程序和装置。这不仅使摩擦焊机的结构和控制系统复杂化，而且在去除飞边时，实除上是把价格昂贵的高效率摩擦焊机当成价格低得多的车床或冲床来使用，增加了焊件在焊机上的停留时间，降低了焊机的焊接效率。

本实用新型的目的就是要克服上述现有技术中存在的缺点，提供一种能直接在摩擦焊机上去除焊接飞边的新型装置，它不改变摩擦焊机原有的焊接循环过程，也不会降低焊机的焊接效率。

本实用新型的另一个目的是提供一种在摩擦焊机上直接去除飞边的新型装置，它结构简单，能够很方便地安装在现有的各种摩擦焊机上。

本实用新型还有一个目的是提供一种在摩擦焊机上直接去除飞边的新型装置，它能同时去除焊件的内外飞边，还能够采用组合刀具，以降低冲剪力。

本实用新型所设计的冲剪外飞边装置由环形外冲刀、压板、销轴、冲刀架和叉形支座等组成。叉形支座通过螺钉或螺栓固定在摩擦焊机的主轴箱或床身上，冲刀架通过销轴安装在叉形支座上，外冲刀安装在冲刀架中，环形外冲刀的中心线与焊机主轴中心线一致，通过压板和螺栓将外冲刀和冲刀架固定在一起，对于去除内飞边，还要增加一带有内冲刀的刀杆，该刀杆与焊机的主轴同心地固定在一起，冲除焊接飞边的冲剪力由摩擦焊机的主推力油缸直接提供，而无须增加其它动力装置。即摩擦焊接过程顶锻阶段一结束，马上松开旋转卡盘，推力油缸带动移动卡具将已焊好的焊件快速拉至原始位置，在这一过程中，还处在较高温度中的焊接飞边在通过冲刀时被冲剪掉。在棒状焊件直径较大（如在φ60以上）或管状焊件直径和壁厚都较大时，形成的焊接飞边很厚，这时为降低冲剪力，减轻飞边被冲断瞬间的振动，提高焊件接头表面质量，还可以采用多种形式的组合冲刀。