回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及大型回轉體零件和圓筒零件的攪拌摩擦焊接領域，尤其涉及一種回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝。
【背景技術】
[0002]攪拌摩擦焊是一種新型的材料連接技術。通過攪拌針在焊縫處的高速旋轉及摩擦產生的熱量使得待焊接材料在焊縫處處于一種半熔狀態，之后通過攪拌針的作用使得焊縫兩邊的材料連接在一起。由于材料沒有完全熔化，這樣就避免了在熔焊狀態下一些容易出現的缺陷的產生。同時在使用攪拌摩擦焊的過程中不會產生廢氣等污染物，所示說攪拌摩擦焊是一種高效的綠色焊接技術。基于攪拌摩擦焊的眾多優點，越來越多的用戶選擇攪拌摩擦焊代替傳統的熔焊連接。但是由于攪拌摩擦焊和傳統熔焊的作用機理不同，攪拌摩擦焊的輔助工裝需要更大的剛度，從而提升了輔助工裝的設計難度。
[0003]大型回轉體零件由于其零件自身的厚重性，加上攪拌摩擦焊接工藝特點決定需要在瓜瓣下方配備高剛性的支撐模胎來支撐攪拌針的鍛壓力。模胎與工件的貼合程度很大方面影響了攪拌摩擦焊接的質量。同時在攪拌摩擦焊接過程中，沿著焊縫的兩側有非常大的張力，需要通過工裝的壓緊機構將側向張力克服掉。瓜瓣零件由于前道生產工序及自身的結構特點，經常出現焊縫位置弧線精度差、變形量大的問題，需要工裝給予一定的矯正。焊縫為一個整圓形，焊縫上方的壓緊系統無法與下方結構相連。而圓筒零件的規格比較多，需要兼容多種規格零件的焊接。

【發明內容】

[0004]針對現有零件焊接工裝中所存在的問題，提供一種結構簡單的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝。本實用新型的工裝所要解決的技術問題是設計出一種能兼容多種圓筒零件壓緊裝置，設計出足夠強度的焊接安裝模胎，對工件有一定的矯正功能并且能提高裝配效率同時保證焊接質量和精度。
[0005]為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案為:一種回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于，包括:底座，連接在底座上的支撐模胎，設置在支撐模胎外側的下壓緊系統和上壓緊系統，以及壓持在上壓緊系統上部的配重系統，下壓緊系統和上壓緊系統互扣在一起，所述支撐模胎包括若干塊支撐墊板，所述下壓緊系統上設有螺桿調節的下壓緊裝置，所述上壓緊系統上設有若干個壓緊機構。
[0006]本實用新型一個較佳實施例中，所述底座，所述支撐模胎，所述上壓緊系統和所述下壓緊系統均為回轉體結構。
[0007]本實用新型一個較佳實施例中，所述上壓緊系統和所述下壓緊系統均環繞設置在所述支撐模胎外周。
[0008]本實用新型一個較佳實施例中，每個所述支撐墊板兩端均分別連接氣動機構和螺桿調節裝置。
[0009]本實用新型一個較佳實施例中，所述下壓緊裝置為兩個通過若干個螺桿連接的圓環，兩所述圓環同軸設置。
[0010]本實用新型一個較佳實施例中，每個所述壓緊機構設置在所述上壓緊系統的若干個支撐架上，所述壓緊機構可移動的固定在所述支撐架上。
[0011]本實用新型一個較佳實施例中，所述配重系統，所述上壓緊系統和所述下壓緊系統由上到下依次同軸設置。
[0012]本實用新型一個較佳實施例中，所述配重系統包括芯軸，以及若干塊穿過芯軸的配重塊。
[0013]本實用新型一個較佳實施例中，所述配重系統壓持在所述上壓緊系統上。
[0014]現有的焊接工裝主要存在裝夾繁瑣、效率低下，笨重、需多套工裝實現不同規格圓筒零件的焊接等問題。本實用新型的工裝采用多可調式結構，將針對不同規格圓筒工件采用不同安裝位置，減少工裝套數。配重系統在焊接過程中提供了持續穩定的壓緊力，一次完成整條環縫的焊接，保證了焊接精度，提高了焊縫的焊接質量并且大大提升了焊接效率。
【附圖說明】
[0015]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0016]圖1是本實用新型的優選實施例的立體結構圖一；
[0017]圖2是本實用新型的優選實施例的立體結構圖二 ；
[0018]圖3是本實用新型的優選實施例的剖面圖；
[0019]圖中:1、底座，2、支撐胎膜，3、支撐墊板，4、氣動機構，5、螺桿調節裝置，6、上壓緊系統，7、支撐架，8、壓緊機構，9、下壓緊系統，10、下壓緊裝置，11、螺桿，12、圓環，13、配重系統，14、芯軸，15、配重塊，16、回轉體零件，17、圓筒零件。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡述本工裝。這些實施例應理解為僅用于說明本工裝而不用于限制本工裝的保護范圍。在閱讀了本工裝記載的內容之后，本領域技術人員可以對本工裝作各種改動或修改，這些等效變化和修飾同樣落入本工裝權利要求所限定的范圍。
[0021]—種用于大型回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接的工裝，該工裝由底座1、支撐模胎2、配重系統13、上壓緊系統6、下壓緊系統9大部分組成。工件形狀如圖1所示，主體為回轉體零件16，另一個為圓筒零件17，將回轉體零件16安裝到支撐模胎2上，然后將圓筒零件17與回轉體零件16配合安裝好。支撐模胎2工作型面與回轉體零件16系統的工作型面相配合，可以有效的為回轉體零件16提供支撐。下壓緊系統9負責壓緊回轉體零件16，焊縫上壓緊負責壓緊圓筒零件17，上壓緊系統9可以兼容多種規格的圓筒零件17。配重系統10為焊縫上壓緊提供足夠的下壓力。
[0022]底座1為焊接件或者鑄件，具有一定剛性，用于支撐模胎2的安裝聯接，承載整個工裝的受力。
[0023]支撐模胎2為焊接件或者鑄件，與回轉體零件16內型面相貼合。根據回轉體零件16的形狀提供回轉體零件16的安裝位置，避開零件干涉處，固定回轉體零件16，承載攪拌摩擦焊接時攪拌頭的頂鍛力。
[0024]上壓緊系統9為焊接件，主體上有多個安裝壓緊位置，可以方便多種規格的圓筒零件17焊接，同時提供足夠的壓緊力，并且具有一定的可調節性。
[0025]下壓緊系統9根據回轉體零件16的型面形狀，緊貼回轉體零件16，通過向下的拉力提供回轉體零件16向下的壓力和抱緊力。
[0026]配重系統13提供上壓緊系統9的壓力，采用分塊模式方便拆裝。
[0027]如圖2和圖3所示，本實用新型的工裝優選實例提供的回轉體零件16環縫攪拌摩擦焊接工裝包括5個主部件:底座1、支撐模胎2、上壓緊系統9、下壓緊系統9、配重系統13。使用時先將各部件按圖示位置安裝在底座1上。然后分以下步驟完成裝夾、調整和焊接。
[0028]1、將底座1安裝在機床工作臺上；
[0029]2、通過螺紋固定，將支撐模胎2安裝在底座1上，通過模胎內部的氣動裝置和外部的螺紋桿調節支撐墊板3到合適位置；
[0030]3、將工件裝配安裝到支撐模胎2上，將下壓緊系統9安裝上，下壓緊系統9的調節螺紋將下壓緊裝置7調節壓緊到合適位置，完成回轉體零件16的固定壓緊；
[0031]4、將圓筒零件17裝配安裝到回轉體零件16上，用上壓緊系統9將圓筒零件17固定住。
[0032]5、將配重系統13安裝壓緊到上壓緊系統9上方，接著調節上壓緊系統9上的壓緊機構9，調節各個點的壓緊力，完成所有工件的壓緊；
[0033]步驟5后即可實施焊接，焊接完成后按照相反的步驟將各個零件、機構拆卸，將零件取出為下到工序做準備。
[0034]以上依據本實用新型的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關人員完全可以在不偏離本項實用新型技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項實用新型的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。
【主權項】
1.一種回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于，包括:底座，連接在底座上的支撐模胎，設置在支撐模胎外側的下壓緊系統和上壓緊系統，以及壓持在上壓緊系統上部的配重系統，下壓緊系統和上壓緊系統互扣在一起，所述支撐模胎包括若干塊支撐墊板，所述下壓緊系統上設有螺桿調節的下壓緊裝置，所述上壓緊系統上設有若干個壓緊機構。2.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述底座，所述支撐模胎，所述上壓緊系統和所述下壓緊系統均為回轉體結構。3.根據權利要求2所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述上壓緊系統和所述下壓緊系統均環繞設置在所述支撐模胎外周。4.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:每個所述支撐墊板兩端均分別連接氣動機構和螺桿調節裝置。5.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述下壓緊裝置為兩個通過若干個螺桿連接的圓環，兩所述圓環同軸設置。6.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:每個所述壓緊機構設置在所述上壓緊系統的若干個支撐架上，所述壓緊機構可移動的固定在所述支撐架上。7.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述配重系統，所述上壓緊系統和所述下壓緊系統由上到下依次同軸設置。8.根據權利要求1所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述配重系統包括芯軸，以及若干塊穿過芯軸的配重塊。9.根據權利要求2所述的回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，其特征在于:所述配重系統壓持在所述上壓緊系統上。
【專利摘要】本實用新型涉及一種回轉體零件環縫攪拌摩擦焊接工裝，包括：底座，連接在底座上的支撐模胎，設置在支撐模胎外側的下壓緊系統和上壓緊系統，以及壓持在上壓緊系統上部的配重系統，下壓緊系統和上壓緊系統互扣在一起，所述支撐模胎包括若干塊支撐墊板，所述下壓緊系統上設有螺桿調節的下壓緊裝置，所述上壓緊系統上設有若干個壓緊機構。本實用新型的工裝采用多可調式結構，將針對不同規格圓筒工件采用不同安裝位置，減少工裝套數。配重系統在焊接過程中提供了持續穩定的壓緊力，一次完成整條環縫的焊接，保證了焊接精度，提高了焊縫的焊接質量并且大大提升了焊接效率。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN205043338
【申請號】CN201520777575
【發明人】錢璐楠, 王巍, 蔡智亮, 宮秀梅, 林永勇, 張華德, 楊國舜
【申請人】航天工程裝備（蘇州）有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月9日