[發明專利]一種輕量化回填式攪拌摩擦點焊裝置

有效

• 申請號: 201810792010.1
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN108857044B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 王瑞;周利;張錦標;戚家銘;王琳
• 申請（專利權）人: 山東格物智能科技有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 宋立國

一種輕量化回填式攪拌摩擦點焊裝置，涉及攪拌摩擦焊接裝置，包括外殼體及攪拌針、袖套、夾套，外殼體內設有傳動絲杠，傳動絲杠為上部的螺距與下部的螺距之比等于袖套橫截面面積與攪拌針橫截面面積反比的中空的雙向絲杠；傳動絲杠的上螺母經袖套套筒、軸承、第一軸承架、袖套滾動花鍵螺母與袖套相連；傳動絲杠的下螺母經第二軸承架、軸承安裝有可在傳動絲杠內上下自由滑動的、與袖套滾動花鍵螺母配合的攪拌針軸，攪拌針軸下端與攪拌針相連；設有與攪拌針軸上端花鍵連接的傳動軸套；設有第一動力源和第二動力源，第一動力源與傳動軸套相連，第二動力源與傳動絲杠相連。本發明結構輕巧、系統穩定性高，焊接精度高、效果好，使用壽命長。

技術領域

本發明涉及攪拌摩擦焊接技術領域，詳細講是一種結構輕巧、系統穩定性高，焊接精度高、效果好，使用壽命長的輕量化回填式攪拌摩擦點焊裝置。

背景技術

隨著社會對節能環保的日益重視，輕量化成為了汽車、動車等現代交通運輸業以及航空航天等工業制造領域的發展方向。這使得輕質高強材料如鋁合金、鎂合金等的應用得到了越來越廣泛的關注，但同時也對這些材料的連接技術提出了更高的要求。鋁合金以其質量輕、強度高等優點，被大量廣泛的應用于各行各業，尤其是汽車、航空業。目前，鋁合金主要的連接方式為電阻點焊和鉚接，但它們存在許多局限性和缺陷，制約了鋁合金在工業領域的應用。

攪拌摩擦點焊（Friction Stir Spot Welding,簡稱FSSW）技術應運而生，它是在攪拌摩擦焊(Friction Stir Welding,簡稱FSW)技術的基礎上研究開發的一種新型的固相焊接技術。采用FSSW技術可以形成類似電阻點焊和鉚接的搭接接頭，并且具有接頭質量高，焊接質量穩定，變形小以及高效節能等優點，有效的彌補了電阻點焊和鉚接的缺陷。回填式攪拌摩擦點焊的出現又成功的解決了傳統攪拌摩擦點焊焊接完成后在焊點中心留有匙孔的問題，可以一次獲得無匙孔、力學性能更佳的搭接接頭，生產效率高而且易于實現自動化。現有的回填式攪拌摩擦點焊裝置存在動力傳輸系統復雜、穩定性差，攪拌針、袖套易發生形變，點焊效果差、使用壽命短，裝置整體體積大等缺點。

國家知識產權局于2013年11月公開了一項名稱為：一種回填式攪拌摩擦焊接方法及其裝置、申請號：201310347507.X的發明專利申請，雖然該裝置實現了回填式攪拌摩擦點焊的功能，但其仍存在如下缺陷：一、攪拌針通過花鍵副帶動袖套旋轉，是內層帶動外層旋轉，扭矩大，動力要求高、能效低；二、傳動機構復雜、體積大，易產生轉動慣量大、彈性變形、反向間隙、運動滯后、摩擦、振動、噪聲及磨損等問題，整體穩定性差；三、工作時，攪拌針和袖套上下運動的動力施力點與阻力受力點不同軸，存在側向載荷，攪拌針和袖套產生形變，焊接精度低、效果差，攪拌針和袖套及外套間由于形變而易磨損，使用壽命短。四、系統共有三個動力源，一個負責攪拌針和袖套的轉動、另外兩個動力源分別驅動攪拌針和袖套上下運動，結構復雜、浪費空間，絲杠過長驅動、穩定性差。

發明內容

本發明的目的是解決上述現有技術的不足，提供一種結構輕巧簡單、系統穩定性高，焊接精度高、效果好，使用壽命長的回填式攪拌摩擦點焊裝置。

本發明解決上述現有技術的不足所采用的技術方案是：