[發(fā)明專利]一種多功能攪拌摩擦焊機

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910108097.0
• 申請日: 2019-02-02
• 公開（公告）號: CN109551246A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設計）人: 王亞輝;楊昭
• 申請（專利權）人: 楊曄
• 主分類號: B23P23/04
• 分類號: B23P23/04;B23Q1/26;B23Q5/40;B23K20/12;B23K20/26;B23K37/02
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 聞盼盼

本發(fā)明公開了一種多功能攪拌摩擦焊機，包括機架、加工結構及驅(qū)動結構，所述加工結構安裝在所述機架上，其至少能夠輸出用于對待加工工件進行攪拌摩擦焊接加工和/或旋轉機械加工的旋轉運動，所述驅(qū)動結構安裝在所述機架上，所述驅(qū)動結構用于改變所述加工結構與所述待加工工件的相對位置，使得所述加工結構能夠?qū)λ龃庸すぜM行加工。本發(fā)明能夠使得機器更加緊湊且功能多樣化。

技術領域

本發(fā)明涉及機加工領域，具體涉及一種多功能攪拌摩擦焊機。

背景技術

攪拌摩擦焊工藝是自激光焊接問世以來最引人注目的焊接方法。它的出現(xiàn)將使鋁合金等有色金屬的連接技術發(fā)生重大變革，用攪拌摩擦焊方法焊接鋁合金取得了很好的效果。

攪拌摩擦焊方法與常規(guī)摩擦焊一樣，攪拌摩擦焊也是利用摩擦熱與塑性變形熱作為焊接熱源，不同之處在于攪拌摩擦焊焊接過程是由一個圓柱體或其他形狀(如帶螺紋圓柱體)的攪拌針伸入到工件的接縫處，通過焊頭的高速旋轉，使其與焊接工件材料摩擦，從而使連接部位的材料溫度升高軟化，同時對材料進行攪拌摩擦來完成焊接的。在焊接過程中工件要剛性固定在背墊上，焊頭邊高速旋轉，邊沿工件的接縫與工件相對移動，焊頭的突出段伸進材料內(nèi)部進行摩擦和攪拌，焊頭的肩部與工件表面摩擦生熱，并用于防止塑性狀態(tài)材料的溢出，同時可以起到清除表面氧化膜的作用。

在焊接過程中，攪拌針在旋轉的同時伸入工件的接縫中，旋轉攪拌頭(主要是軸肩)與工件之間的摩擦熱，使焊頭前面的材料發(fā)生強烈塑性變形，然后隨著焊頭的移動，高度塑性變形的材料逐漸沉積在攪拌頭的背后，從而形成攪拌摩擦焊焊縫。

攪拌摩擦焊接技術雖然是一項非常好的冷焊接技術，可用于焊接鋁合金等材料。但是，攪拌摩擦焊接需要的扭矩非常大，旋轉速度高，而且焊接深度(板材厚度)越大，焊接頭需要的扭力也就越大。因此，大功率動力系統(tǒng)對于攪拌摩擦焊接來說非常重要，但是動力系統(tǒng)功率越大，設備越大，成本也就越高，而且功能單一。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種多功能攪拌摩擦焊機，用于解決現(xiàn)有技術中攪拌摩擦焊機的體型大、功能單一的問題。

為此，根據(jù)本發(fā)明的實施例，該多功能攪拌摩擦焊機包括：

機架；

加工結構，所述加工結構安裝在所述機架上，其至少能夠輸出用于對待加工工件進行攪拌摩擦焊接加工和/或旋轉機械加工的旋轉運動；及

驅(qū)動結構，所述驅(qū)動結構安裝在所述機架上，所述驅(qū)動結構用于改變所述加工結構與所述待加工工件的相對位置，使得所述加工結構能夠?qū)λ龃庸すぜM行加工。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述旋轉機械加工包括銑削、鉆孔或鏜孔。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述驅(qū)動結構包括能夠輸出沿第一方向往復運動的第一驅(qū)動機構，所述機架包括用于放置待加工工件的加工平臺，所述加工平臺安裝在所述第一驅(qū)動機構上。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述驅(qū)動結構包括能夠輸出沿第二方向往復運動的第二驅(qū)動機構，所述機架包括支撐架，所述第二驅(qū)動機構安裝在所述支撐架上，所述加工結構安裝在所述第二驅(qū)動機構上。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述驅(qū)動結構包括能夠輸出沿第三方向往復運動的第三驅(qū)動機構，所述第三驅(qū)動機構安裝在所述支撐架上，所述第二驅(qū)動機構安裝在所述第三驅(qū)動機構上。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向彼此兩兩垂直。

作為所述多功能攪拌摩擦焊機的進一步可選方案，所述驅(qū)動結構還包括旋轉驅(qū)動機構，所述旋轉驅(qū)動機構安裝在所述第三驅(qū)動機構上，所述第二驅(qū)動機構安裝在所述旋轉驅(qū)動機構上，所述旋轉驅(qū)動機構用于輸出擺轉運動，使得所述加工結構能夠在預設角度范圍內(nèi)進行擺動。