本發(fā)明涉及一種連接技術(shù)，尤其是一種非線性摩擦連接技術(shù)，具體地說是一種實(shí)現(xiàn)板材對接的一種摩擦連接裝置，其改變了傳統(tǒng)的線性直線摩擦形式，而采用現(xiàn)有的帶有刻有紋理的圓盤旋轉(zhuǎn)摩擦形式，極大的提高了摩擦塑化的效率，同時(shí)提高了連接接頭的質(zhì)量。設(shè)備設(shè)計(jì)簡單、操作方便，效率高。

背景技術(shù)：

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(shí)現(xiàn)，但這對設(shè)備質(zhì)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(fā)明克服傳統(tǒng)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(jìn)行高速摩擦生熱，以便塑化連接區(qū)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(fā)的新型非線性摩擦連接裝置，可很好的實(shí)現(xiàn)連接結(jié)構(gòu)，且成本低、效率高、操作方便、環(huán)保。因此，本發(fā)明能得到廣泛應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有鈦合金和鋼材等材料的線性摩擦對接出現(xiàn)的接頭性能差等問題，設(shè)計(jì)一種新型非線性摩擦連接的裝置。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種新型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(dǎo)軌7和沖擊塊8，立柱Ⅰ2和導(dǎo)軌7固定安裝在底座1上，立柱Ⅱ3和沖擊塊8安裝在導(dǎo)軌7上并能在所述的導(dǎo)軌7上移動(dòng)，立柱Ⅱ3通過擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17實(shí)現(xiàn)其在導(dǎo)軌7上的定位，所述的擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17在實(shí)現(xiàn)沖擊連接時(shí)能從導(dǎo)軌7上脫離以便于立柱Ⅱ3的沖擊移動(dòng)；待連接的兩個(gè)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(yīng)的工件25，26的端面摩擦產(chǎn)生高溫，當(dāng)摩擦產(chǎn)生的溫度達(dá)到工件材料熔點(diǎn)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(shí)沖擊立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在導(dǎo)軌7上快速移動(dòng)擠向立柱Ⅰ2，讓兩個(gè)工件25，26連接在一起。

底座1上、立柱Ⅰ2的左側(cè)安裝有防振擋塊6。

擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17為電動(dòng)擋銷，它們受控于控制器9，當(dāng)熱電偶14，15檢測到的溫度達(dá)到設(shè)定值時(shí)，控制器9則控制電動(dòng)擋銷脫離導(dǎo)軌7以便方柱Ⅱ3在沖擊塊8的推動(dòng)下快速移向立柱I2，實(shí)現(xiàn)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(gè)工件25，26在對應(yīng)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(shè)在對應(yīng)的立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉(zhuǎn)速不小于1000rpm。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉(zhuǎn)速可調(diào)。

擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13在對應(yīng)的支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11上的位置可調(diào)。

工件25安裝到裝夾試樣孔Ⅰ4中，并通過頂針螺栓固定，工件26安裝到裝夾試樣孔Ⅱ5中，并通過頂針螺栓固定。利用控制器9和導(dǎo)線20和導(dǎo)線21調(diào)整支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的位置，使摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13分別移動(dòng)到與工件25和工件26的接觸表面，且根據(jù)所選擇材料選用合適的摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，調(diào)整摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉(zhuǎn)速[一般超過1000rpm以上]，使工件25和工件26表面摩擦積聚產(chǎn)生高溫，并通過熱電偶Ⅰ14和熱電偶Ⅱ15、導(dǎo)線18、導(dǎo)線19以及控制器9顯示溫度達(dá)到工件材料熔點(diǎn)的2/3~4/5，立即停止摩擦，分別移開摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，通過控制器9和導(dǎo)線22和導(dǎo)線23，打開擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17，施加一定的作用力F在導(dǎo)軌7上加速?zèng)_擊沖擊塊8，沖擊塊8同時(shí)沖擊立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在導(dǎo)軌7上快速移動(dòng)擠向立柱Ⅰ2，立柱Ⅰ2左端受到防振擋塊6的保護(hù)，讓工件25和工件26連接在一起。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明利用帶紋理圓盤直接告訴摩擦工件表面，使其在較短的時(shí)間內(nèi)急劇生熱塑化連接區(qū)的金屬，并通過施加一定的沖擊壓力實(shí)現(xiàn)兩塊板材的對接，接頭性能好。研發(fā)的裝置設(shè)計(jì)簡單、操作方便，效率高。

附圖說明

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)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

如圖1所示。

一種新型非線性摩擦連接裝置，它主要由底座1、立柱Ⅰ2、立柱Ⅱ3、裝夾試樣孔Ⅰ4、裝夾試樣孔Ⅱ5、防振擋塊6、導(dǎo)軌7、沖擊塊8、控制器9、支持架Ⅰ10、支持架Ⅱ11、摩擦盤Ⅰ12、摩擦盤Ⅱ13、熱電偶Ⅰ14、熱電偶Ⅱ15、擋銷Ⅰ16、擋銷Ⅱ17、導(dǎo)線18、導(dǎo)線19、導(dǎo)線20、導(dǎo)線21、導(dǎo)線22、導(dǎo)線23和導(dǎo)線24組成。底座1右端安裝有導(dǎo)軌7，導(dǎo)軌7上安裝有立柱Ⅱ3、沖擊塊8，且立柱Ⅱ3通過擋銷Ⅰ16、擋銷Ⅱ17（擋銷Ⅰ16、擋銷Ⅱ17可采用類似于電控門上的電控?fù)蹁N結(jié)構(gòu)加以實(shí)現(xiàn)）固定在底座1上。立柱Ⅰ2和防振擋塊6固定在底座1的左端位置。立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上分別開有夾持工件25和工件26的裝夾試樣孔Ⅰ4和裝夾試樣孔Ⅱ5。工件25和工件26在裝夾試樣孔Ⅰ4和裝夾試樣孔Ⅱ5的固定可通過頂針螺栓固定。在裝夾試樣孔Ⅰ4和裝夾試樣孔Ⅱ5的側(cè)邊分別安裝有熱電偶Ⅰ14和熱電偶Ⅱ15。熱電偶Ⅰ14和熱電偶Ⅱ15測得的溫度分別通過導(dǎo)線18和導(dǎo)線19傳遞到控制器9中。

立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上同時(shí)安裝有支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11，支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的另一端分別連接有位置可調(diào)的摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的旋轉(zhuǎn)方向、移動(dòng)位置以及旋轉(zhuǎn)參數(shù)變化可通過連接在控制器9上的導(dǎo)線20和導(dǎo)線21實(shí)現(xiàn)。摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13表面刻有一定的摩擦紋理（如菱形網(wǎng)格、螺旋線、交叉弧線等），紋理深度和紋理形狀視所連接的試樣材料而定。連接時(shí)，先將工件25安裝到裝夾試樣孔Ⅰ4中，并通過頂針螺栓固定，再將工件26安裝到裝夾試樣孔Ⅱ5中，并通過頂針螺栓固定。利用控制器9和導(dǎo)線20和導(dǎo)線21調(diào)整支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的位置，使摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13分別移動(dòng)到與工件25和工件26的表面接觸，且根據(jù)所選擇材料選用合適的摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，調(diào)整摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13的轉(zhuǎn)速（一般超過1000rpm以上），使工件25和工件26表面摩擦積聚產(chǎn)生高溫，并通過熱電偶Ⅰ14和熱電偶Ⅱ15、導(dǎo)線18、導(dǎo)線19以及控制器9顯示，當(dāng)溫度達(dá)到工件材料熔點(diǎn)的2/3~4/5時(shí)，立即停止摩擦，分別移開摩擦盤Ⅰ12和摩擦盤Ⅱ13，通過控制器9和導(dǎo)線22和導(dǎo)線23，打開擋銷Ⅰ16和擋銷Ⅱ17，施加一定的作用力F加速?zèng)_擊沖擊塊8，沖擊塊8同時(shí)沖擊立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在導(dǎo)軌7上快速移動(dòng)擠向立柱Ⅰ2，立柱Ⅰ2左端受到防振擋塊6的保護(hù)，讓工件25和工件26連接在一起。

本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。