本發(fā)明涉及一種大尺寸鋁合金平板攪拌摩擦焊夾具，具體是通過電磁鐵產(chǎn)生夾緊力的焊接夾具。

背景技術(shù)：

摩擦焊是利用工件端面相互運動、相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種方法，主要用于解決鋁合金等低熔點材料的焊接。

在軌道交通車輛中，大量使用鋁合金材料的結(jié)構(gòu)件。受制造工藝的限制，其生產(chǎn)方法通常為通過擠壓鋁合金生產(chǎn)出類似于桿件結(jié)構(gòu)的型材，然后通過焊接等方式生產(chǎn)出大尺寸的板件。攪拌摩擦焊成了鋁合金板件焊接的主要方式。

由于軌道交通車輛制造時使用的鋁合金板件的尺寸通常較大，焊縫長度接近20米，板件的寬度接近3米，需要布置4到6條平行的焊縫才能完成板件的焊接。由于采用了自動化機械手進行自動焊接，工件的裝夾需一次完成。為避免夾具與攪拌針發(fā)生干涉，通常會采用兩種夾持方式。其一，只能通過夾持兩邊的型材實施固定，處于中間位置的型材只能在旁邊的型材的作用下固定在工作臺上。由于夾緊力的不足，鋁合金在焊接過程中，受到攪拌針的力或者熱變形導致焊接件發(fā)生翹起，生產(chǎn)出不合格產(chǎn)品。其二，通過大跨距的伸縮臂進行夾持，但會對攪拌針和機床主軸產(chǎn)生干涉，每一條焊縫都需要換一次夾持位置，影響工作效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述大尺寸鋁合金平板攪拌摩擦焊夾具的不足，本發(fā)明提供一種通過電磁鐵產(chǎn)生吸附力的鋁合金焊接夾具。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種大尺寸鋁合金平板攪拌摩擦焊工件夾持方法，步驟如下：

(1)在焊接工作臺底座安裝電磁鐵，

(2)將需要焊接的大尺寸鋁合金平板按照焊接的位置要求擺放好，

(3)將內(nèi)置有鐵芯的長度尺寸與大尺寸鋁合金平板相當?shù)膲簵l安裝至工具的上方，

(4)給電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，使得電磁鐵與放置在大尺寸鋁合金平板上方的壓條內(nèi)的鐵芯之間產(chǎn)生吸力，將等待焊接的大尺寸鋁合金平板固定在焊接工作臺上，避免在焊接時由于受到攪拌針的力或者熱變形導致工件發(fā)生翹起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具備的有益效果：

本發(fā)明可以在大尺寸鋁合金板件的中間位置施加夾緊力，同時對焊槍的移動不產(chǎn)生影響，極大地提高了生產(chǎn)效率，減少了焊床的占用時間。在大尺寸的鋁合金焊接過程中，壓條可以方便的在鋁合金板件上方移動，根據(jù)焊接位置的不同，快速改變其放置位置。其夾緊力并不受夾緊位置與工作臺邊緣距離過大產(chǎn)生的影響。

附圖說明

圖1為大尺寸鋁合金板件焊接的現(xiàn)場圖。

圖2為所述夾具的位置關(guān)系圖。

具體實施方式

下面通過實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步闡述。

擬焊接一塊長20米，寬2.8米的鋁合金平板，用于生產(chǎn)軌道交通車輛的地板。焊接該平板的材料由5塊20米長，0.56米寬，0.03米厚的鋁合金型材組成。總共設計4條20米長的攪拌摩擦焊焊縫。

一種大尺寸鋁合金平板攪拌摩擦焊工件夾持方法，步驟如下：

(1)在焊接工作臺3底座安裝電磁鐵4，

(2)將需要焊接的大尺寸鋁合金平板按照焊接的位置要求擺放好。

(3)將內(nèi)置有鐵芯的長度尺寸與大尺寸鋁合金平板相當?shù)膲簵l1安裝至大尺寸鋁合金平板的上方，具體為：五塊鋁合金型材2中，最外兩塊通過原先焊床上的普通夾具6進行夾持。中間的三塊，在其中心位置的上方放置鐵芯壓條1。鐵芯壓條1的尺寸為長21米，寬0.15米，高0.3米。鐵芯壓條1的其中一端設計有導輪5，可以從鋁合金型材2的其中一端快速鋪設到鋁板的上方。對應于壓條1的放置位置，鋁合金型材2的下方的焊接工作臺3上安裝有電磁鐵4，電磁鐵4的長度為20米，寬度為0.15米。

(4)給電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，使得電磁鐵與放置在大尺寸鋁合金平板上方的壓條內(nèi)的鐵芯之間產(chǎn)生吸力，將等待焊接的大尺寸鋁合金平板固定在焊接工作臺上，避免在焊接時由于受到攪拌針的力或者熱變形導致工件發(fā)生翹起。具體為：將壓條1放置在合適位置后，將電磁鐵4通電，然后開始進行焊接。焊接完成后，將電磁鐵4斷電，電磁鐵4失去磁性，再將壓條1取出。

本發(fā)明主要用于長、寬達2.5m以上，厚度0.05米以下鋁合金板件的焊接，焊接位置與焊接工作臺3邊緣距離在2米以上，普通夾具6由于跨距過大導致無法在焊縫7位置周邊進行夾緊的情況。壓條1外形為正方形截面的桿件，使用時安裝方向與焊縫方向一致，其提供的夾緊力垂直于鋁合金板件。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
一種大尺寸鋁合金平板攪拌摩擦焊工件夾持方法，步驟如下：(1)在焊接工作臺底座安裝電磁鐵，(2)將需要焊接的大尺寸鋁合金平板按照焊接的位置要求擺放好，(3)將內(nèi)置有鐵芯的長度尺寸與大尺寸鋁合金平板相當?shù)膲簵l安裝至工具的上方，(4)給電磁鐵通電產(chǎn)生磁力，使得電磁鐵與放置在大尺寸鋁合金平板上方的壓條內(nèi)的鐵芯之間產(chǎn)生吸力，將等待焊接的大尺寸鋁合金平板固定在焊接工作臺上，避免在焊接時由于受到攪拌針的力或者熱變形導致工件發(fā)生翹起。本發(fā)明可以在大尺寸鋁合金板件的中間位置施加夾緊力，同時對焊槍的移動不產(chǎn)生影響，極大地提高了生產(chǎn)效率，減少了焊床的占用時間。

技術(shù)研發(fā)人員：賀德強;張煥;劉旗揚;劉斌;鄧建新
受保護的技術(shù)使用者：廣西大學
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.27
技術(shù)公布日：2017.08.11