双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108555433A(43)申请公布日2018.09.21(21)申请号201810056787.1(22)申请日2018.01.22(71)申请人太原理工大学地址030024山西省太原市迎泽西大街79号(72)发明人董鹏王鸿睿闫志峰王康翁卫平王清正王文先张红霞(74)专利代理机构太原科卫专利事务所(普通合伙)14100代理人朱源武建云(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备(57)摘要本发明公开了一种双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备，包括外壳体（5），所述外壳体（5）顶部设有握把（6），所述外壳体（5）内安装动力电机（1）；所述动力电机（1）通过套筒联轴器（7）连接主动轴（25），所述主动轴（25）通过其上主动轴齿轮（8）与从动轴（26）上的从动轴齿轮（9）啮合，所述从动轴（26）通过导向平键（10）与主轴（11）上端连接；所述主轴（11）下端通过螺纹安装探针（12）。本发明设备在实现无匙孔搅拌摩擦点焊的基础上，设备的体积和重量大大减小，降低了对操作者体能和技术的要求，同时具有两种焊接模式，可以根据焊接条件择优选择，有利于设备充分发挥其焊接潜能。CN108555433ACN108555433A权利要求书1/1页1.一种双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备，包括外壳体（5），所述外壳体（5）顶部设有握把（6），所述外壳体（5）内安装动力电机（1）；其特征在于：所述动力电机（1）通过套筒联轴器（7）连接主动轴（25），所述主动轴（25）通过其上主动轴齿轮（8）与从动轴（26）上的从动轴齿轮（9）啮合，所述从动轴（26）通过导向平键（10）与主轴（11）上端连接；所述主轴（11）下端通过螺纹安装探针（12）；所述主轴（11）上部通过角接触球轴承（23）套装主轴套筒（17），所述主轴套筒（17）两侧对称设有主轴套筒齿条（18）；所述主轴（11）下部活动套装有袖筒（13），所述袖筒（13）底部外套装压紧套筒（14），所述压紧套筒（14）由电磁铁加工而成、通过螺栓固定于外壳体（5）内底端；所述袖筒（13）上表面位于主轴（11）两侧对称设有袖筒齿条（19）；所述外壳体（5）内位于主轴（11）两侧通过深沟球轴承（24）对称安装有两根步进齿轮轴（15），所述步进齿轮轴（15）通过凸缘联轴器（20）与步进电机（21）联接，其上小齿轮（27）与袖筒齿条（19）啮合、大齿轮（16）与主轴套筒齿条（18）啮合。2.根据权利要求1所述的双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述主轴套筒齿条（18）下端位于袖筒（13）上表面的导向套（28）内。3.根据权利要求1所述的双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备，其特征在于：所述动力电机（1）为三相交流调速制动电机。2CN108555433A说明书1/4页双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备技术领域[0001]本发明属于点焊连接技术领域，具体为一种双模式无匙孔搅拌摩擦点焊设备。背景技术[0002]近几年来，铝、镁等轻量合金在汽车、机车、航空航天等领域的应用越来越广泛，其连接技术也不可避免的成为了研究的焦点。目前较为通用的铝合金焊接技术是电阻点焊，电阻点焊的特点决定了其具有耗材少、产品质量小的优点。然而，铝合金尤其是高强铝合金的电阻点焊却面临着一些难题：一是接头中易出现气孔、裂纹等冶金缺陷，使得接头质量显著降低；二是铝合金电阻点焊电极寿命要比钢铁材料用电极寿命要短；三是焊点表面质量差，电极表面易与工件产生粘连。[0003]搅拌摩擦点焊是一种新型固相连接技术。与电阻点焊相比较，其具有如下优点：接头质量高、缺陷少、工艺简单、耗能小、设备投资低、搅拌头寿命长和绿色环保。[0004]目前较常见的是有匙孔搅拌摩擦点焊，即焊接完成以后在焊点区域会留下与搅拌针头部尺寸相近的匙孔，然而匙孔的存在既影响接头的美观，又减少接头的有效承载面积，降低接头的力学性能。在这种情况下，无匙孔搅拌摩擦点焊应用而生。当前无匙孔搅拌摩擦点焊设备主要是由德国GKSS研究所和Riftic公司开发的，其缺点是设备体积庞大、控制系统复杂、价格昂贵，且只有一种焊接模式，即袖筒先下移，探针上移，袖筒与探针需分别配置控制系统使其达到预期效果。[0005]由于当前的搅拌摩擦点焊设备体积庞大，控制复杂，工作维度有限，焊点接头不太致密，因而在小区域或大型复杂结构件焊接时灵活性很差，且不能根据实际情况进行焊接模式的调节，在这种情况下本发明便应用而生。发明内容[0006]为解决现有技术的不足，本发明目的在于提供一种具有两种焊接模式、控制系统简单（探针与袖筒联动）、便携、同时可实现无匙孔焊接、并