[發(fā)明專利]摩擦焊接用頂鍛自鎖式鋼爪液壓夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410668109.2
• 申請日: 2014-11-21
• 公開（公告）號: CN104475968A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辛舟;李建華;任麗娜;楊建軍;芮執(zhí)元;韓寧;趙俊天;馮瑞成;劉軍;令鵬祿;施文學(xué);沈浩
• 申請（專利權(quán)）人: 蘭州理工大學(xué);蘭州愛賽特機電科技有限公司
• 主分類號: B23K20/26
• 分類號: B23K20/26;B23K37/04;B23K20/12
• 代理公司: 蘭州振華專利代理有限責任公司 62102
• 代理人: 董斌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋼爪與鋁導(dǎo)桿摩擦焊接設(shè)備，特別是涉及一種具有自鎖功能且夾緊力隨著所需負載大小而隨之改變的鋼爪液壓夾具。

背景技術(shù)

摩擦焊焊接的對象是鋼爪與鋁導(dǎo)桿。鑄鋼鋼爪體積大（外形輪廓430×165×1000mm）、重量重（745kg）、旋轉(zhuǎn)慣性與離心力大且形狀不規(guī)則。在摩擦焊接過程中，需保持較高的旋轉(zhuǎn)速度以形成摩擦扭矩，并承受大軸向頂鍛力（最大達5000kN）。因此，為了保證夾具能安全穩(wěn)定的定位夾緊，一般采用液壓夾緊夾具。傳統(tǒng)的機床機械夾緊方法無法滿足大慣量鑄鋼爪的夾持要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是保證夾具能安全穩(wěn)定的定位夾緊。

本發(fā)明是摩擦焊接用頂鍛自鎖式鋼爪液壓夾具，旋轉(zhuǎn)夾具體3通過止口定位，與主軸箱上主軸連接，并能與主軸一起旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)夾具體3上安裝有上夾緊塊1和下夾緊塊11，上夾緊塊1和下夾緊塊11分別由上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10連接在旋轉(zhuǎn)夾具體3上，上夾緊塊1和下夾緊塊11能分別繞上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動，油缸8的兩端分別與上夾緊塊1、下夾緊塊11連接；上夾緊塊1、下夾緊塊11分別帶有相互嚙合的輪齒，在上夾緊塊1開設(shè)兩個V型槽。

本發(fā)明相對現(xiàn)有自動夾具，其有益效果是在非人工操作下，在自動上下料系統(tǒng)將尺寸為430×165×1000mm、重約745kg鑄鋼爪送至鋼爪夾具后通過液壓和頂鍛力將其夾緊。本發(fā)明針對鋼爪外形尺寸大、重量重，焊接過程中受力大而復(fù)雜的特點，使用液壓油缸作為動力源，V形槽作為定位方式，采用液壓驅(qū)動杠桿式夾緊機構(gòu)，且夾緊力隨著頂鍛力的增大而持續(xù)提高，具有自鎖功能的夾具結(jié)構(gòu)。夾具的特點是夾緊力大，且隨頂鍛力的增大而增大，具有自鎖功能，使焊接操作過程安全可靠。可實現(xiàn)裝夾的自動化，提高了焊接的生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡圖，圖2是圖1中的左視圖，附圖標記及名稱為：上夾緊塊1，上轉(zhuǎn)軸2，旋轉(zhuǎn)夾具體3，油缸接頭4，接頭銷軸5，連接螺釘6，油管7，油缸8，尾座銷軸9，下轉(zhuǎn)軸10，下夾緊塊11，鑄鋼鋼爪12，墊板13，下壓蓋14，第一鎖緊螺釘15，第二鎖緊螺釘16，上壓蓋17。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本發(fā)明是摩擦焊接用頂鍛自鎖式鋼爪液壓夾具，旋轉(zhuǎn)夾具體3通過止口定位，與主軸箱上主軸連接，并能與主軸一起旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)夾具體3上安裝有上夾緊塊1和下夾緊塊11，上夾緊塊1和下夾緊塊11分別由上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10連接在旋轉(zhuǎn)夾具體3上，上夾緊塊1和下夾緊塊11能分別繞上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動，油缸8的兩端分別與上夾緊塊1、下夾緊塊11連接；上夾緊塊1、下夾緊塊11分別帶有相互嚙合的輪齒，在上夾緊塊1開設(shè)兩個V型槽。

本發(fā)明用于鑄鋼鋼爪的定位夾緊且在焊接過程中承受大扭矩大頂鍛力。夾具的工作過程是：通過專用自動上下料系統(tǒng)將尺寸為430×165×1000mm、重約745kg的鑄鋼鋼爪12定位外圓送至上夾緊塊1的V形定位槽處，由油缸8提供夾緊動力，實現(xiàn)上夾緊塊1、下夾緊塊11對鑄鋼鋼爪12的初步夾緊。隨著鋁導(dǎo)桿的送進以及頂鍛力的施加，鋼爪端面頂在上夾緊塊1、下夾緊塊11的內(nèi)平面上，使得上夾緊塊1、下夾緊塊11分別繞上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10做微小轉(zhuǎn)動，對鑄鋼鋼爪12施加附加的夾緊力，且頂鍛力愈大，附加的夾緊力愈大。焊接結(jié)束后，油缸8反向動作，驅(qū)動上夾緊塊1、下夾緊塊11松開鑄鋼鋼爪12，由鋁導(dǎo)桿帶走，完成焊接任務(wù)。

如圖1、圖2所示，油缸8的一端通過上銷軸5與上夾緊塊1連接，油缸8的另一端通過下銷軸9與下夾緊塊11連接。

如圖1、圖2所示，上夾緊塊1、下夾緊塊11分別直接連接隨動的夾緊油缸8。

如圖1、圖2所示，上夾緊塊1和下夾緊塊11上分別裝有相互嚙合的外齒輪。

如圖1、圖2所示，上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10分別通過上壓蓋17、下壓蓋14及第一鎖緊螺釘15、第二鎖緊螺釘16連接固定。

如圖1、圖2所示，油缸8通過油缸接頭4、接頭銷軸5和尾座銷軸9與上夾緊塊1和下夾緊塊11連接，油缸8上接有油管7。

如圖1、圖2所示，旋轉(zhuǎn)夾具體3通過連接螺釘6固定在主軸上。

如圖1、圖2所示，墊板13用螺釘固定在下夾緊塊11上。

如圖1、圖2所示，上料前，鋼爪液壓夾具上的上夾緊塊1、下夾緊塊11張開。鋼爪12由上料系統(tǒng)送至鋼爪液壓夾具上夾持器1的V型槽處，夾緊油缸8開始進油，使上夾緊塊1、下夾緊塊11分別繞上轉(zhuǎn)軸2、下轉(zhuǎn)軸10轉(zhuǎn)動，使鋼爪實現(xiàn)預(yù)夾緊。