[發(fā)明專利]徑向摩擦焊加壓工裝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210223620.2
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN102744515A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐曉菱
• 申請（專利權(quán)）人: 徐曉菱
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 北京海虹嘉誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11129
• 代理人: 謝殿武

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種徑向摩擦焊專用工裝裝置，尤其涉及一種高剛性的徑向摩擦焊加壓工裝。

背景技術(shù)

徑向摩擦焊是利用環(huán)狀焊件圓柱形接觸面之間的相對運(yùn)動及塑性流動所產(chǎn)生的摩擦熱及塑性變形熱，使被焊接面的金屬達(dá)到塑化狀態(tài)，通過兩側(cè)材料間的相互擴(kuò)散和動態(tài)再結(jié)晶實(shí)現(xiàn)連接的一種焊接方法，焊接面上線速度均勻，利于異種材料管件(如銅環(huán)套于鋼管外壁)的焊接，具有焊接質(zhì)量穩(wěn)定、重現(xiàn)性好、節(jié)能和效率高等優(yōu)點(diǎn)。

徑向摩擦焊是在具有旋轉(zhuǎn)主軸、軸向移動夾具和軸向推力油缸的摩擦焊機(jī)上安裝可將油缸推力轉(zhuǎn)化為對環(huán)狀焊件的徑向壓力的專用工裝實(shí)現(xiàn)的，軸體焊件裝夾于軸向移動夾具固定，環(huán)狀焊件裝夾于徑向壓力工裝，主軸帶動徑向壓力工裝和環(huán)狀焊件旋轉(zhuǎn)，同時徑向壓力工裝能夠?qū)⒂透淄屏D(zhuǎn)化為徑向壓力作用于環(huán)狀焊件外壁，通過帶動環(huán)狀焊件旋轉(zhuǎn)和對其進(jìn)行加壓使之與軸體焊件外壁摩擦產(chǎn)生塑性變形進(jìn)而兩焊件材料間相互擴(kuò)散和動態(tài)再結(jié)晶實(shí)現(xiàn)焊接，在現(xiàn)有的徑向摩擦焊加壓工裝的設(shè)計中，考慮大多數(shù)徑向摩擦焊工件的環(huán)基本在圓柱或圓管的前端及夾持點(diǎn)與焊接點(diǎn)盡可能近的設(shè)計原則，基本采用了騎墻結(jié)構(gòu)，使用過程中發(fā)現(xiàn)：卡爪復(fù)位不平穩(wěn)，復(fù)位鍵存在拖變形現(xiàn)象，且卡爪與推力套錐角容易出現(xiàn)誤差，使焊接著力點(diǎn)移動到卡爪的后端，造成卡爪變形。

因此為保證焊接質(zhì)量，適應(yīng)較厚的環(huán)狀焊件，提高工作壓力，防止卡爪變形或斷裂，需要高剛性的徑向摩擦焊加壓工裝，保證夾爪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，進(jìn)而保證夾爪與推力套的配合面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使夾爪和推力套進(jìn)退平穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是提供一種徑向摩擦焊加壓工裝，夾爪結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，不易變形和斷裂，可保證夾爪與推力套的配合面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使夾爪和推力套進(jìn)退平穩(wěn)，能夠滿足較厚環(huán)狀焊件對工作壓力的需要，焊接質(zhì)量好，實(shí)用性強(qiáng)。

本發(fā)明的徑向摩擦焊加壓工裝，包括支撐部分和徑向加壓部分；所述支撐部分為套狀的夾具體，夾具體一端為用于固接于摩擦焊機(jī)主軸的固定端，另一端為工作端；所述徑向加壓部分包括繞夾具體軸線均勻分布并徑向滑動連接于夾具體工作端的多個夾爪以及由摩擦焊機(jī)推力油缸帶動軸向滑動并沿夾具體軸向與各夾爪滑動配合用于將油缸推力轉(zhuǎn)化為夾爪徑向壓力的推力套，夾具體工作端設(shè)置有供夾爪滑動連接的徑向直通槽。

進(jìn)一步，所述夾爪沿夾具體周向兩側(cè)設(shè)置有徑向滑槽，徑向直通槽設(shè)置有用于與徑向滑槽滑動配合的徑向滑鍵；

進(jìn)一步，所述夾爪沿夾具體徑向外側(cè)面為錐形面并設(shè)置有與錐面斜度相同的T形槽，各夾爪沿夾具體徑向外側(cè)面位于同一錐形面，所述推力套包括由摩擦焊機(jī)推力油缸帶動軸向滑動的錐套和固定于錐套的滑鍵，錐套設(shè)置有與夾爪錐形面相匹配的錐形孔并與各夾爪的錐形面滑動配合，滑鍵包括與錐套固接的連接環(huán)和與連接環(huán)一體設(shè)置并與各夾爪T形槽滑動配合的導(dǎo)向塊；

進(jìn)一步，所述夾爪向夾具體軸線一側(cè)凸起形成用于頂壓環(huán)狀焊件外壁的凸塊；

進(jìn)一步，所述夾具體固定端外壁設(shè)置有用于與摩擦焊機(jī)主軸連接的外螺紋。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的徑向摩擦焊加壓工裝，滑動承力采用滑鍵結(jié)構(gòu)，夾爪設(shè)置為帶側(cè)滑槽的整體結(jié)構(gòu)，具有足夠的剛性和強(qiáng)度，不易變形和斷裂，可保證夾爪與推力套的配合面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使夾爪和推力套進(jìn)退平穩(wěn)，能夠滿足較厚環(huán)狀焊件對工作壓力的需要，焊接質(zhì)量好，實(shí)用性強(qiáng)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為夾具體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為夾爪結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為夾具體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為夾爪結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示：本發(fā)明的徑向摩擦焊加壓工裝，包括支撐部分和徑向加壓部分；所述支撐部分為套狀的夾具體1，夾具體1一端為用于固接于摩擦焊機(jī)主軸的固定端，另一端為工作端；所述徑向加壓部分包括繞夾具體1軸線均勻分布并徑向滑動連接于夾具體1工作端的多個夾爪2以及由摩擦焊機(jī)推力油缸帶動軸向滑動并沿夾具體1軸向與各夾爪2滑動配合用于將油缸推力轉(zhuǎn)化為夾爪2徑向壓力的推力套3，夾具體1工作端設(shè)置有供夾爪2滑動連接的徑向直通槽11，本實(shí)施例中夾爪2和徑向直通槽11分別設(shè)置為八個，徑向直通槽11側(cè)壁與底面夾角以及夾爪2上相應(yīng)棱邊處均設(shè)置有倒角，焊件各處受徑向力較均勻，夾具體1上槽與槽之間寬窄合適并且通過倒角結(jié)構(gòu)降低加工難度，消除局部應(yīng)力，利于保證夾具體1結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，設(shè)計較合理。