一种用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置及其随焊挤压方法.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(10)申请公布号CNCN103846544103846544A(43)申请公布日2014.06.11(21)申请号201210512897.7(22)申请日2012.11.30(71)申请人中国科学院沈阳自动化研究所地址110016辽宁省沈阳市东陵区南塔街114号(72)发明人王敏杨广新张会杰张景宝张骁武加锋(74)专利代理机构沈阳科苑专利商标代理有限公司21002代理人白振宇(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图3页附图3页(54)发明名称一种用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置及其随焊挤压方法(57)摘要本发明属于搅拌摩擦焊领域，具体地说是一种用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置及其随焊挤压方法，装置包括支座、支撑臂、施力弹簧和挤压轮，支座通过螺栓与搅拌摩擦焊机的静止轴套相连接，使该装置固定于焊机上；支撑臂呈L型，与施力弹簧一起，通过销轴与支座相连接；挤压轮连接在L型支撑臂的末端，通过主轴向下移动向被焊工件施加压力。采用本发明的随焊挤压装置焊接宽度较大或较小的金属板材，能够有效降低卡具的制造成本，简化焊前装卡过程，增大焊具的施焊空间，从而保证了焊缝的优质成形并拓宽了搅拌摩擦焊技术的应用范围。CN103846544ACN1038465ACN103846544A权利要求书1/1页1.一种用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：包括支座（1）、支撑臂（2）、施力弹簧（3）、挤压轮（4）、螺母（12）及螺杆（13），其中支座（1）安装在搅拌摩擦焊机套在主轴（8）的静止轴套（6）上，所述支撑臂（2）的一端铰接在支座（1）上，另一端安装有挤压轮（4），所述主轴（8）上安装有带搅拌针（11）的焊具（9），所述挤压轮（4）位于该搅拌针（11）焊接方向的前面；所述螺杆（13）的一端铰接在支座（1）上，另一端由支撑壁（2）穿过、并与螺母（12）螺纹连接，所述施力弹簧（3）套在螺杆（13）上，两端分别与螺杆（13）及滑块（19）相抵接。2.按权利要求1所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：所述支撑臂（2）为“L”型，两端均开有“U”型槽，在支撑臂（2）上靠近支撑臂一端的部位开有条形孔（17），所述螺杆（13）的另一端由该条形孔（17）穿过。3.按权利要求2所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：所述支撑臂（2）上、位于条形孔（17）内安装有连接块（19），该连接块（19）通过第二销轴（18）与支撑臂（2）连接，所述螺杆（13）的另一端由连接块（19）穿过。4.按权利要求1所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：所述挤压轮（4）与焊具（9）的水平间距为1～5mm，且挤压轮（4）的最低点与焊具（9）上轴肩（10）处于同一水平面。5.按权利要求4所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：所述挤压轮（4）的直径为30～60mm，厚度大于或等于焊具（9）上轴肩（10）的直径。6.按权利要求1所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置，其特征在于：所述挤压轮（4）对被焊工件（14）所施加的挤压力通过主轴（8）向下运动实现，所施加的挤压力为1～3KN。7.一种按权利要求1至6任一权利要求所述用于搅拌摩擦焊的随焊挤压装置的随焊挤压方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一，将支座（1）固定在搅拌摩擦焊机的静止轴套（6）上，实现所述随焊挤压装置在搅拌摩擦焊机上的固定；步骤二，启动搅拌摩擦焊机，主轴（8）开始旋转并向下移动，主轴（8）通过向下运动，带动挤压轮（4）向上运动，施力弹簧（3）被压缩，保证挤压轮（4）与焊具（9）的水平间距在1～5mm，且挤压轮（4）的最低点与焊具（9）上轴肩（10）处于同一水平面；此时，施力弹簧（3）受力；挤压轮（4）与被焊工件（14）之间已经存在了相互作用力；步骤三，停止主轴（8）转动，螺杆（13）自身带有螺母（12），调节螺母（12）压缩施力弹簧（3），使挤压轮（4）向下对被焊工件（10）施加1～3kN的下压力；步骤四，重启搅拌摩擦焊机，主轴（8）重新旋转并带动焊具（9）以设定的进给速度沿焊接方向移动进行焊接，形成焊缝（15）；在这个过程中，对被焊工件（14）施加了预定挤压力的挤压轮（4）在焊具（9）的前面沿焊接方向进行同步移动，起到搅拌摩擦焊过程的随焊挤压作用。8.按权利要求7所述的方法，其特征在于：在搅拌摩擦焊的过程中，所述被焊工件（14）的两侧边缘通过卡具（16）对被焊工件（14）进行挤压限位。9.按权利要求7所述的方法，其特征在于：所述被焊工件（14）为同类或异类可被焊接的金属板材，被焊工件（14）可对接或搭接。2CN103846544A说明书1/