[發(fā)明專利]適合鈦合金板材特殊點(diǎn)焊連接裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611213953.1
• 申請(qǐng)日: 2016-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106735850A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪洪峰;左敦穩(wěn);吉玲;劉勝榮;龐軍;方慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K20/12
• 分類號(hào): B23K20/12;B23K20/22;B23K20/24
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司32218
• 代理人: 瞿網(wǎng)蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鈦合金點(diǎn)焊連接技術(shù)，具體地說(shuō)是一種通過(guò)自帶細(xì)牙螺紋的圓柱母材在高速旋轉(zhuǎn)和向下移動(dòng)過(guò)程將其塞進(jìn)事先鉆好的工件通孔和盲孔中，最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊連接，同時(shí)通過(guò)安裝在側(cè)面的刀具將工件表面多余圓柱母材切除，實(shí)現(xiàn)一體化的鈦合金點(diǎn)焊連接工藝。該方法簡(jiǎn)單，效率高，獲得的連接接頭性能好。

背景技術(shù)

目前，鈦合金的點(diǎn)焊連接越來(lái)越多，但主要是通過(guò)傳統(tǒng)的熔化焊接方法實(shí)現(xiàn)，效率低且接頭性能不穩(wěn)定，不利于鈦合金連接的廣泛應(yīng)用。本發(fā)明基于在傳統(tǒng)的鉚接基礎(chǔ)上利用帶細(xì)牙的圓柱體進(jìn)行擠壓點(diǎn)焊，不僅提高了連接區(qū)的力學(xué)性能，還大大提高了連接區(qū)連接效率，且自動(dòng)化切除多余材料，大大降低人工成本，增加了設(shè)備的自動(dòng)化程度。因此，本發(fā)明能得到廣泛應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的鈦合金連接方法效率低，性能差的問(wèn)題，發(fā)明一種通過(guò)自帶細(xì)牙螺紋的圓柱母材在高速旋轉(zhuǎn)和向下移動(dòng)過(guò)程將其塞進(jìn)事先鉆好的工件通孔和盲孔中，最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊連接，同時(shí)通過(guò)安裝在側(cè)面的刀具將工件表面多余圓柱母材切除，實(shí)現(xiàn)一體化的鈦合金點(diǎn)焊連接裝置及方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案之一是：

一種適合鈦合金板材特殊點(diǎn)焊連接裝置，其特征是它包括底座1、立柱2和圓筒軌道3，立柱2安裝在底座1上，立柱2上安裝有刀具導(dǎo)軌6，刀具7安裝在刀具導(dǎo)軌6上并與安裝在立柱2上的刀具驅(qū)動(dòng)裝置4相連；加工有盲孔15的工件Ⅰ13安裝在底座1上，加工有通孔14的工件Ⅱ12安裝在工件Ⅰ13上，所述的盲孔15與通孔14同軸線安裝且直徑相同，圓筒軌道3安裝在工件Ⅱ12的上部，圓筒軌道3中安裝有夾持帶外螺紋的銷(xiāo)11的夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9，帶外螺紋的銷(xiāo)11的直徑大于通孔14的直徑，夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9的上端與活塞10相連并能在其帶動(dòng)下在圓筒軌道3中作上下移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)從而將帶外螺紋的銷(xiāo)11旋轉(zhuǎn)擠壓進(jìn)通孔14和盲孔15中；刀具7位于工件Ⅱ12的上表面以便于將點(diǎn)焊結(jié)束后露出工件Ⅱ12上表面的帶螺紋的銷(xiāo)11的多余部分切除。

帶外螺紋的銷(xiāo)11的材質(zhì)與待連接的工件Ⅰ13及工件Ⅱ12的材質(zhì)相同，其表面的螺紋為細(xì)牙螺紋。

刀具驅(qū)動(dòng)裝置4為電機(jī)或氣缸，氣缸通過(guò)連桿5與刀具7相連。

帶外螺紋的銷(xiāo)11的直徑大于通孔14的直徑0.1-5毫米，優(yōu)選0.2-2毫米，最佳為0.5-1毫米。

帶外螺紋的銷(xiāo)11插入通孔14的一端設(shè)有便于進(jìn)入通孔中的倒角。

刀具導(dǎo)軌6及刀具7在立柱2上的位置可調(diào)以適應(yīng)不同高度的待焊接工件的需求。

夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9的上端與活塞10固定相連或通過(guò)牙盤(pán)活動(dòng)相連。

本發(fā)明的技術(shù)方案之二是：

一種鈦合金板材特殊點(diǎn)焊連接方法，其特征在于先在工件Ⅰ12上鉆一通孔14，在工件Ⅱ13上鉆一盲孔15，通孔14和盲孔15直徑相同；再將工件Ⅰ12和工件Ⅱ13放置在底座1上并固定好，然后打開(kāi)夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9，安裝帶螺紋的銷(xiāo)11，帶螺紋的銷(xiāo)11材料與連接的母材一致，且銷(xiāo)的直徑要大于通孔14和盲孔15的直徑，銷(xiāo)的外邊車(chē)有細(xì)牙螺紋，再將夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9夾緊，將活塞10與夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9上端結(jié)合在一起，通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)活塞旋轉(zhuǎn)以及向下移動(dòng)，讓帶螺紋的銷(xiāo)11不斷擠進(jìn)通孔14和盲孔15中，松開(kāi)夾持塊Ⅰ8和夾持塊Ⅱ9，啟動(dòng)刀具驅(qū)動(dòng)裝置4，將刀具7沿著刀具軌道6快速前進(jìn)切除工件Ⅰ12上多余帶螺紋的銷(xiāo)11部分，實(shí)現(xiàn)工件Ⅰ12和工件Ⅱ13完全點(diǎn)焊連接。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明通過(guò)自帶細(xì)牙螺紋的圓柱母材在高速旋轉(zhuǎn)和向下移動(dòng)過(guò)程將其塞進(jìn)事先鉆好的工件通孔和盲孔中，最終實(shí)現(xiàn)點(diǎn)焊連接，同時(shí)通過(guò)安裝在側(cè)面的刀具將工件表面多余圓柱母材切除，實(shí)現(xiàn)一體化的鈦合金點(diǎn)焊連接工藝。設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、操作方便，效率高，連接區(qū)力學(xué)性能較好。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。

實(shí)施例一。

如圖1所示。