專利名稱：一種封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置，屬于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
攪拌摩擦焊是一種用于低熔點(diǎn)合金板材焊接的固態(tài)連接技術(shù)。攪拌摩擦焊的工藝 原理是將一個耐高溫硬質(zhì)材料制成一定形狀的攪拌頭旋轉(zhuǎn)扎入到兩被焊材料連接的邊界， 攪拌頭旋轉(zhuǎn)，在兩焊接件的邊緣產(chǎn)生大量的摩擦熱，從而在金屬連接處產(chǎn)生金屬塑性軟化 區(qū)，該塑性軟化區(qū)在攪拌頭的作用下，攪拌后的金屬沿焊縫向后流動，形成塑性金屬流，并 在攪拌頭離開后的冷卻過程中，受到擠壓形成固相焊接接頭。當(dāng)焊縫是曲線形式的焊縫時，當(dāng)用單立柱單懸臂的設(shè)備焊接焊縫時，由于設(shè)備強(qiáng) 度剛度不夠橫梁發(fā)生側(cè)翻現(xiàn)象導(dǎo)致焊縫質(zhì)量精度不夠。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型正是為彌補(bǔ)單立柱單懸臂設(shè)備焊接的不足針對焊接曲線形式焊縫設(shè) 計(jì)的一種攪拌摩擦焊裝置。其目的是通過整個攪拌摩擦焊接裝置的χ、γ、ζ三個方向的高剛 度運(yùn)動控制實(shí)現(xiàn)高精度的加工件的曲線焊接。本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的該種攪拌摩擦焊裝置，該裝置包括橋式連接板、立柱、L形滑板、橫梁、主軸機(jī)構(gòu)和 工作滑臺，其特征在于該裝置總體結(jié)構(gòu)是由橋式連接板、兩側(cè)的立柱和底部的工作滑臺組 成了一個固定、封閉的框架。工作滑臺放置在底座上，底座上裝有Y向的兩根導(dǎo)軌，工作滑 臺底部裝有與底座上導(dǎo)軌匹配的滑塊。每個立柱相對的側(cè)面上對稱裝有兩根豎直的側(cè)導(dǎo) 軌，每個立柱的前端面上也各裝有一根對稱豎直的前導(dǎo)軌，立柱上的側(cè)導(dǎo)軌和前端導(dǎo)軌支 撐L形滑板。橫梁的兩個側(cè)面分別對稱裝有兩根橫向?qū)к?，底面裝有兩根橫向?qū)к墶型滑 板支撐橫梁及其前端的主軸機(jī)構(gòu)，兩塊L形滑板的底部之間通過連接箱體連接，形成U型框 架結(jié)構(gòu)。L形滑板與橫梁和立柱上導(dǎo)軌的裝配面上都設(shè)置有滑塊。本實(shí)用新型裝置的有益效果是能夠在X、Y、Z三個方向的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)曲線焊縫的攪 拌摩擦焊焊接，克服了由于設(shè)備強(qiáng)度剛度不夠橫梁發(fā)生側(cè)翻的現(xiàn)象。

圖1為本發(fā)明裝置的整體結(jié)構(gòu)的總裝圖圖2為本實(shí)用新型裝置的加工件示意圖圖3圖1的正視圖圖4圖1的左視圖具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳述參見附圖1 3所示，該種攪拌摩擦焊裝置，包括橋式連接板1、立柱2、L形滑板 3、橫梁4、主軸機(jī)構(gòu)5和工作滑臺6，其特征在于該裝置總體結(jié)構(gòu)是由橋式連接板1、兩側(cè) 的立柱2和底部的工作滑臺6組成了一個固定、封閉的框架，這種結(jié)構(gòu)提高了裝置的剛性和 穩(wěn)定性。工作滑臺6放置在底座7上，底座7上裝有Y向的兩根導(dǎo)軌11，工作滑臺6底部裝 有與底座上導(dǎo)軌11匹配的滑塊15，工作滑臺6底部的滑塊15在底座7導(dǎo)軌11上做X向移 動使得工作滑臺6上的封閉框架共同在X向移動，由此實(shí)現(xiàn)主軸機(jī)構(gòu)5在X向找正焊縫的 運(yùn)動。每個立柱2相對的側(cè)面上對稱裝有兩根豎直的側(cè)導(dǎo)軌8，每個立柱的前端面上也各裝 有一根對稱豎直的前導(dǎo)軌9，立柱2上的側(cè)導(dǎo)軌8和前端導(dǎo)軌9支撐L形滑板3，并由設(shè)置 在每個立柱2相對側(cè)面上的動力裝置驅(qū)動兩個L形滑板3做Z向的上、下滑動。橫梁4的 兩個側(cè)面分別對稱裝有兩根Y向?qū)к?0，底面裝有兩根Y向?qū)к?2。L型滑板3支撐橫梁 4及其前端的主軸機(jī)構(gòu)5，兩塊L形滑板3的底部之間通過連接箱體10連接，形成U型框架 結(jié)構(gòu)。L形滑板3上的滑塊15在橫梁4上的側(cè)向?qū)к?0和底部導(dǎo)軌12上的運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)橫 梁4和主軸機(jī)構(gòu)5在U型框架內(nèi)的Y向運(yùn)動。實(shí)施例1 一種封閉框式攪拌摩擦焊裝置包括攪拌摩擦焊旋轉(zhuǎn)工具主軸機(jī)構(gòu)5，支撐和實(shí)現(xiàn) 主軸機(jī)構(gòu)5在X、Y、Z三個方向運(yùn)動的橫梁4、立柱2、L型滑板3、工作滑臺6，以及實(shí)現(xiàn)三個 方向運(yùn)動的動力裝置制動器。制動器可以是電動、液壓、氣動裝置，也可以包括機(jī)械連接中 的任意一種。圖2中通過本專利中的攪拌摩擦焊裝置焊接曲線縱縫AB將2個瓜瓣加工件17、18 焊接為一個整體。此待焊件的材料可以為鋁，鋁合金，鈦，鈦合金，銅，銅合金，鎂，鎂合金，鋼
口巫寸O焊接過程如下所述將焊縫調(diào)整到合適位置后，利用壓緊夾具(圖中未標(biāo)出)壓緊焊縫，開始從A向B進(jìn)行焊接。首先是本專利中的封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置的工作滑 臺6在底座7上做X向運(yùn)動，工作滑臺6的X向運(yùn)動帶動封閉框架也在X向運(yùn)動使得主軸 機(jī)構(gòu)5找正焊縫，然后L型滑板3組成的U型框架帶動橫梁4和主軸機(jī)構(gòu)5運(yùn)動到立柱2 的Z向上極限，橫梁4帶動主軸機(jī)構(gòu)5在U型框架的Y向運(yùn)動到Y(jié)向正極限，找正焊縫的起 點(diǎn)A后，動力機(jī)構(gòu)驅(qū)動主軸機(jī)構(gòu)5上的施焊工具攪拌頭16高速旋轉(zhuǎn)扎入焊縫起點(diǎn)A —定深 度，保持短時間后開始攪拌焊接整條焊縫。焊接過程中，橫梁4和主軸機(jī)構(gòu)5在U型框架內(nèi) 做Y向運(yùn)動，U型框架在立柱2上做Z向運(yùn)動，通過焊接裝置的X、Y、Z三個方向的運(yùn)動實(shí)現(xiàn) 曲線焊縫的攪拌摩擦焊焊接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度高、能夠在X、Y、Z三個方向 的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)曲線焊縫的攪拌摩擦焊焊接。
權(quán)利要求一種封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置，該裝置包括橋式連接板(1)、立柱(2)、L形滑板(3)、橫梁(4)、主軸機(jī)構(gòu)(5)和工作滑臺(6)，其特征在于該裝置總體結(jié)構(gòu)是由橋式連接板(1)、兩側(cè)的立柱(2)和底部的工作滑臺(6)組成了一個固定、封閉的框架，工作滑臺(6)放置在底座(7)上，底座(7)上裝有Y向的兩根導(dǎo)軌(11)，工作滑臺(6)底部裝有與底座(7)上導(dǎo)軌(11)匹配的滑塊(15)，每個立柱(2)相對的側(cè)面上對稱裝有兩根豎直的側(cè)導(dǎo)軌(8)，每個立柱的前端面上也各裝有一根對稱豎直的前導(dǎo)軌(9)，立柱(2)上的側(cè)導(dǎo)軌(8)和前端導(dǎo)軌(9)支撐L形滑板(3)，橫梁(4)的兩個側(cè)面分別對稱裝有兩根Y向?qū)к?10)，底面裝有兩根Y向?qū)к?12)，L型滑板(3)支撐橫梁(4)及其前端的主軸機(jī)構(gòu)(5)，兩塊L形滑板(3)的底部之間通過連接箱體(10)連接，形成U型框架結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置，其特征在于L形滑板(3)與 橫梁⑷和立柱(2)的裝配面上都設(shè)置有滑塊(13)。
專利摘要本實(shí)用新型是一種封閉框式懸臂攪拌摩擦焊裝置，總體結(jié)構(gòu)是由橋式連接板、兩側(cè)的立柱和底部的工作滑臺組成了一個固定、封閉的框架，工作滑臺放置在底座上，底座上裝有Y向的兩根導(dǎo)軌，工作滑臺底部裝有與底座上導(dǎo)軌匹配的滑塊，每個立柱相對的側(cè)面上對稱裝有兩根豎直的側(cè)導(dǎo)軌，每個立柱的前端面上也各裝有一根對稱豎直的前導(dǎo)軌，立柱上的側(cè)導(dǎo)軌和前端導(dǎo)軌支撐L形滑板。橫梁的兩個側(cè)面分別對稱裝有兩根橫向?qū)к?，底面裝有兩根橫向?qū)к?。L型滑板支撐橫梁及其前端的主軸機(jī)構(gòu)，兩塊L形滑板的底部之間通過連接箱體連接，形成U型框架結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型裝置的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)剛度高、能夠在X、Y、Z三個方向的運(yùn)動實(shí)現(xiàn)曲線焊縫的攪拌摩擦焊接。
文檔編號B23K20/12GK201565719SQ20092017790
公開日2010年9月1日 申請日期2009年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者李從卿, 柴鵬, 欒國紅, 賈愷, 馬宏偉 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司北京航空制造工程研究所