CN109366059B - 一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装，实现了不同厚度工件的内侧和外侧角焊缝的搅拌摩擦焊接。两个相同的垫块通过固定块螺栓连接，组成工件安装平台。通过调节螺栓的拧入深度来调节夹板位置，进而带动工件沿垫块表面向上运动，从而对齐角焊缝。压板通过紧固螺栓对工件进行固定、夹紧，实现工件外侧角焊缝的装夹。对调两个垫块的位置，重新装配其余零件，可进行工件内侧角焊缝的装夹。该工装通过一套零件，实现了内侧和外侧角焊缝工件的装夹，并可实现不同厚度工件的夹紧和定位。通过更换不同尺寸的垫块，可实现不同角度的角焊缝工件焊接。

Description

一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装及其使用方法
技术领域
本发明涉及焊接工装，特别涉及一种用于角焊缝搅拌摩擦焊接，可实现不同厚度工件的内侧和外侧角焊缝焊接的柔性工装。
背景技术
搅拌摩擦焊技术在低熔点合金结构制造领域体现出的巨大技术优势使得其应用正在迅速扩展。其独有的固相连接特点，使得在连接强度、变形与残余应力水平、抗腐蚀性能等方面具有优势。目前已被广泛应用于航空航天、高速轨道车辆、汽车、船舶、兵器等领域。
在实际结构中，大量存在角焊缝这类非平面或非近似平面的接头形式。由于搅拌摩擦焊接过程中，工件需要坚实的背部支撑，现有专利中用于角焊缝熔化焊接的工装并不适用搅拌摩擦焊。而针对角焊缝的搅拌摩擦焊接，现有技术大多通过增加工艺垫块，转化为类似平面对接焊接的措施来实现。但是，这种工装极易导致焊缝区域出现未焊透、弱连接等缺陷，且工艺垫块的利用率低，内侧和外侧角焊缝的焊接通常需要两套工装分别实现，成本较高。目前尚未出现角焊缝搅拌摩擦焊接专用工装的相关专利。因此，开发一种结构简单、通用性好，可实现不同厚度工件的内侧和外侧角焊缝搅拌摩擦焊接的柔性工装，对于降低成本，提高产品焊接质量和合格率，具有重要的意义。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构简单、可实现不同厚度工件的内侧和外侧角焊缝搅拌摩擦焊接的柔性工装。
一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装，包括：两个相同的垫块、连接块、固定块、调节块、夹板和压板；所述垫块通过所述连接块上的螺栓连接，由所述垫块表面组成工件安装平台；所述固定块通过螺钉安装在所述垫块上，并通过螺栓与机床工作台固定；所述压板通过螺钉安装在所述垫块上，所述压板上的螺栓可对不同厚度工件夹紧和定位；所述夹板放置在所述垫块的表面上，用以夹装工件，并带动工件沿所述工件安装平台运动，从而对齐角焊缝，所述夹板与所述调节块接触；所述调节块的螺纹通孔中拧入调节螺栓，通过所述调节螺栓调节所述夹板的位置，所述调节块通过螺钉安装在所述垫块上。
优选的，连接块在所述垫块的连接处至少设置2个。
优选的，相邻的两个连接块之间存在间隙，间隙范围约为2mm～4mm。
优选的，通过调节不同表面的所述垫块来调节不同角度的角焊缝工件的焊接。
一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装的使用方法，
步骤一：所述相同的两个垫块通过所述连接块上的螺栓连接，螺栓紧固后，所述两个垫块贴合，表面组成工件安装平台；
步骤二：所述固定块通过螺钉安装在所述垫块上，并通过螺栓与机床工作台固定，完成所述柔性工装的固定；
步骤三：所述夹板放置在所述垫块的表面上；所述调节块的螺纹通孔中拧入调节螺栓，通过所述调节螺栓调节所述夹板的位置，所述调节块通过螺钉安装在所述垫块上；
步骤四：工件放置在夹板上，通过所述调节螺栓的拧入深度调节夹板的位置，进而带动工件沿所述工件安装平台运动，从而对齐角焊缝；
步骤五：所述压板通过螺钉安装在所述垫块上，所述螺栓拧入压板的螺纹通孔中，拧紧所述螺栓，完成工件的装夹。
优选的，对调垫块的位置，可进行不同角焊缝的装夹。
本发明提供的一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装及其使用方法与现有技术相比，其优点在于：柔性高，成本低，一套工装便可实现不同厚度工件的内侧和外侧角焊缝的装夹；可直接实现角焊缝的搅拌摩擦焊接，无需转化成平面对接焊接，避免了焊缝区域未焊透、弱连接等缺陷，提高了焊接质量。
附图说明
图1为外侧角焊缝焊接工装
图2为内侧角焊缝焊接工装
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步的描述。
实施例
以下用实施例结合附图对本发明作更详细的描述。这些实施例仅仅是对本发明最佳实施方式的描述，并不对本发明的范围有任何限制。
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合附图予以详细说明。图1所示，该一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装包括：螺栓1、压板2、夹板3、调节块4、调节螺栓5、固定块6、垫块7、连接块8。其中，压板2、调节块4、固定块6和连接块8通过螺钉固定在垫块7上。图2所示，对调垫块7的位置，重新装配其余零件，可进行工件内侧角焊缝焊接。
请参阅图1至图2，采用本发明的前述工装进行焊接的方法包括如下步骤：
步骤一：所述相同的两个垫块7通过所述连接块8上的螺栓连接，螺栓紧固后，所述两个垫块7贴合，表面组成工件安装平台；
步骤二：所述固定块6通过螺钉安装在所述垫块7上，并通过螺栓与机床工作台固定，完成所述柔性工装的固定；
步骤三：所述夹板3放置在所述垫块7的表面上；所述调节块4的螺纹通孔中拧入调节螺栓5，通过所述调节螺栓5调节所述夹板3的位置，所述调节块4通过螺钉安装在所述垫块7上；
步骤四：工件放置在夹板3上，通过所述调节螺栓5的拧入深度调节夹板3的位置，进而带动工件沿所述工件安装平台运动，从而对齐角焊缝；
步骤五：所述压板2通过螺钉安装在所述垫块7上，所述螺栓1拧入压板2的螺纹通孔中，拧紧所述螺栓1，完成工件的装夹。
步骤六：对调垫块7的位置，可进行不同角焊缝的装夹。

Claims (2)

1.一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装，其特征在于，
包括：两个相同的垫块(7)、连接块(8)、固定块(6)、调节块(4)、夹板(3)和压板(2)；
所述垫块(7)通过所述连接块(8)上的螺栓连接，由所述垫块(7)表面组成工件安装平台；
所述固定块(6)通过螺钉安装在所述垫块(7)上，并通过螺栓与机床工作台固定；
所述压板(2)通过螺钉安装在所述垫块(7)上，所述压板(2)上的螺栓(1)可对不同厚度工件夹紧和定位；
所述夹板(3)放置在所述垫块(7)的表面上，用以夹装工件，并带动工件沿所述工件安装平台运动，从而对齐角焊缝，所述夹板(3)与所述调节块(4)接触；
所述调节块(4)的螺纹通孔中拧入调节螺栓(5)，通过所述调节螺栓(5)调节所述夹板(3)的位置，所述调节块(4)通过螺钉安装在所述垫块(7)上；
所述的连接块(8)在所述垫块(7)的连接处至少设置2个；
相邻的两个连接块(8)之间存在间隙，间隙范围为2mm～4mm；
通过调节不同表面的所述垫块(7)来调节不同角度的角焊缝工件的焊接。
2.一种角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装的使用方法，其特征在于，包括权利要求1所述角焊缝搅拌摩擦焊接用柔性工装，
步骤一：所述相同的两个垫块(7)通过所述连接块(8)上的螺栓连接，螺栓紧固后，所述两个垫块(7)贴合，表面组成工件安装平台；
步骤二：所述固定块(6)通过螺钉安装在所述垫块(7)上，并通过螺栓与机床工作台固定，完成所述柔性工装的固定；
步骤三：所述夹板(3)放置在所述垫块(7)的表面上；所述调节块(4)的螺纹通孔中拧入调节螺栓(5)，通过所述调节螺栓(5)调节所述夹板(3)的位置，所述调节块(4)通过螺钉安装在所述垫块(7)上；
步骤四：工件放置在夹板(3)上，通过所述调节螺栓(5)的拧入深度调节夹板(3)的位置，进而带动工件沿所述工件安装平台运动，从而对齐角焊缝；
步骤五：所述压板(2)通过螺钉安装在所述垫块(7)上，所述螺栓(1)拧入压板(2)的螺纹通孔中，拧紧所述螺栓(1)，完成工件的装夹；
对调垫块(7)的位置，可进行不同角焊缝的装夹。
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