[發明專利]非線性摩擦連接裝置

有效

• 申請號: 201611213951.2
• 申請日: 2016-12-26
• 公開（公告）號: CN106735849B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發明（設計）人: 汪洪峰;左敦穩;吉玲;劉勝榮;龐軍;方慧敏
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 瞿網蘭

一種非線性摩擦連接裝置，其特征是它包括底座、立柱Ⅰ、立柱Ⅱ、裝夾試樣孔Ⅰ、裝夾試樣孔Ⅱ、防振擋塊、導軌、沖擊塊、控制器、支持架Ⅰ、支持架Ⅱ、摩擦盤Ⅰ、摩擦盤Ⅱ、熱電偶Ⅰ、熱電偶Ⅱ、擋銷Ⅰ、擋銷Ⅱ、若干導線組成。本發明涉及一種連接技術，尤其是一種非線性摩擦連接技術，具體地說是一種實現板材對接的一種摩擦連接裝置，其改變了傳統的線性直線摩擦形式，而采用現有的帶有刻有紋理的圓盤旋轉摩擦形式，極大的提高了摩擦塑化的效率，同時提高了連接接頭的質量。本發明簡單、操作方便，效率高。

技術領域

本發明涉及一種連接技術，尤其是一種非線性摩擦連接技術，具體地說是一種實現板材對接的一種摩擦連接裝置，其改變了傳統的線性直線摩擦形式，而采用現有的帶有刻有紋理的圓盤旋轉摩擦形式，極大的提高了摩擦塑化的效率，同時提高了連接接頭的質量。設備設計簡單、操作方便，效率高。

背景技術

目前，板材連接，特別是鈦合金、鋼材的連接大多采用直線摩擦連接方式實現，但這對設備質量本身要求高，制造成本相對較高，且接頭性能還很難保證?；谏鲜鲈?，本發明克服傳統的直線摩擦連接方式，而是采用帶有紋理的圓盤以高速形式在連接試樣的表面進行高速摩擦生熱，以便塑化連接區域的金屬，然后再通過壓力沖擊作用使兩塊試樣連接在一起。開發的非線性摩擦連接裝置，可很好的實現連接結構，且成本低、效率高、操作方便、環保。因此，本發明能得到廣泛應用。

發明內容

本發明的目的是針對現有鈦合金和鋼材等材料的線性摩擦對接出現的接頭性能差等問題，設計一種非線性摩擦連接的裝置。

本發明的技術方案是：

一種非線性摩擦連接裝置，其特征是它包括底座1、立柱Ⅰ2、立柱Ⅱ3、導軌7和沖擊塊8，立柱Ⅰ2和導軌7固定安裝在底座1上，立柱Ⅱ3和沖擊塊8安裝在導軌7上并能在所述的導軌7上移動，立柱Ⅱ3通過擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17實現其在導軌7上的定位，所述的擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17在實現沖擊連接時能從導軌7上脫離以便于立柱Ⅱ3的沖擊移動；待連接的兩個工件25，26分別固定安裝在立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上的工件安裝孔中，立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上的安裝孔中分別安裝有熱電偶14，15，熱電偶14，15與控制器9電氣連接；立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3分別連接有支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11，支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11分別連接有摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的摩擦面分別與對應的工件25，26的端面摩擦產生高溫，當摩擦產生的溫度達到工件材料熔點的2/3~4/5，立即停止摩擦，分別移開摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，控制器9打開擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17，施加作用力F沖擊沖擊塊8，沖擊塊8同時沖擊立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在導軌7上快速移動擠向立柱Ⅰ2，讓兩個工件25，26連接在一起。

底座1上、立柱Ⅰ2的左側安裝有防振擋塊6。

擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17為電動擋銷，它們受控于控制器9，當熱電偶14，15檢測到的溫度達到設定值時，控制器9則控制電動擋銷脫離導軌7以便方柱Ⅱ3在沖擊塊8的推動下快速移向立柱I2，實現沖擊連接。

摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13表面刻有摩擦紋理，紋理深度和紋理形狀視所連接的工件材料而定。

兩個工件25，26在對應的裝夾試樣孔Ⅰ4和裝夾試樣孔Ⅱ5的固定通過頂針螺栓固定，所述的裝夾試樣孔Ⅰ4和裝夾試樣孔Ⅱ5分別開設在對應的立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉速不小于1000rpm。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉速可調。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13在對應的支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11上的位置可調。