一种弹性压柱、工装夹具及其搅拌摩擦焊机系统的制作方法

1.本技术涉及搅拌摩擦焊工装夹具的领域，尤其是涉及一种弹性压柱、工装夹具及其搅拌摩擦焊机系统。


背景技术：

2.搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与待焊件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝。而搅拌摩擦焊机即是一种通过搅拌摩擦焊技术来对待焊件进行焊接的设备，一般来说，搅拌摩擦焊机上的工装夹具会根据待焊件的不同而进行对应的设计。
3.在焊接的过程中，焊缝两侧的板材通常会发生一定程度的形变，若在夹具上同时固定多个需要焊接的板材并进行连续焊接时，难以保证在对后续的焊缝进行焊接时两侧的板材都能被较为牢固的固定在工装夹具上，在一定程度上会影响焊接的精度。


技术实现要素：

4.为了提高在连续焊接板材时对板材的固定效果，本技术提供一种弹性压柱、工装夹具及其搅拌摩擦焊机系统。
5.第一方面，本技术提供的一种弹性压柱采用如下的技术方案：
6.一种弹性压柱，包括调整座、调整柱以及弹性件，所述调整座上具有与板材相对的工作面，所述调整柱滑移连接于调整座上，且所述调整柱沿滑移方向的一端具有凸出于工作面且用于与板材抵接的抵接部，所述弹性件设置于调整座上且迫使调整柱有向凸出于工作面的方向滑移的趋势。
7.通过采用上述技术方案，当需要对板材进行压紧时，通过调整柱与板材进行抵接并对调整座进行下压，可以通过弹性件的弹力来对板材施加一个下压力，而若板材发生一定的形变之后，由于弹性件的设置使得调整柱整体呈浮动状安装在调整座上，进而通过弹性件的补偿仍能保持与板材的抵接，同时在当板材向上形变时，通过调整柱的上浮也可以避免刚性接触所造成的产品的损伤。
8.优选的，还包括有限位件，所述调整柱还包括与抵接部连接的连接部，所述调整座上设置有供连接部贯穿的贯穿槽，所述连接部贯穿于调整座且一端伸出于调整座外，所述连接部伸出于调整座外的一端与限位件固定连接，所述限位件与抵接部相互配合以阻碍调整柱与调整座相脱离。
9.通过采用上述技术方案，限位件的设置可以使得调整座与调整柱之间不会发生脱离，方便了使用与装配。
10.优选的，所述抵接部的横截面积大于连接部的横截面积，所述调整座上还设置有与贯穿槽相连通的限位槽，所述抵接部穿设且滑移于限位槽中，所述弹性件为压缩弹簧，所述弹性件设置于限位槽中且套设于连接部上。
11.通过采用上述技术方案，这种设置提高了调整柱整体与调整座之间的连接强度，同时也可以起到对弹性件及调整座内部防尘的功能。
12.优选的，所述抵接部的周向与限位槽的内周壁相贴合。
13.通过采用上述技术方案，这种设置可以对抵接部在滑移过程中起到导向的作用，进而提高调整柱在发生浮动时的稳定性，减少发生错位、偏斜等情况。
14.优选的，所述限位件与调整座的外壁相抵接，所述弹性件的两端分别与调整座以及抵接部抵接，且所述弹性件处于压缩状态。
15.通过采用上述技术方案，这种设置一方面可以保持弹性压柱整体始终可以保持相对稳定的状态，不会在外力的作用下造成剧烈的晃动，同时也可以保持调整柱的涨紧，减少其发生松动的情况。另一方面，这种设置也会使得弹性压柱整体会具有一个最小的起始浮动压力。
16.优选的，所述抵接部远离连接部的一端面与工作面之间的间距小于弹性件的最大压缩量减去当前压缩量的值。
17.通过采用上述技术方案，当弹性压柱在使用过程中，调整柱整体所能上浮的最大行程是由抵接部凸出于工作面的厚度来决定的，当抵接部的端面与工作面相平齐时，调整柱整体即无法继续上浮。因而上述设置方式可以有效地避免弹性件被压缩至最大压缩量或超过最大压缩量，进而使得弹性件不容易在使用过程中失效。
18.优选的，所述限位件包括压紧垫以及调节螺母，所述压紧垫抵接于调整座的外侧壁上，所述调节螺母与连接部螺纹连接并抵接于压紧垫远离调整座的一侧。
19.通过采用上述技术方案，一方面压紧垫起到了垫片的作用，另一方面也可以对调整座内的空间进行防尘，阻碍灰尘进入。同时，调节螺母的设置也方便了调节对调整柱伸出于工作面的厚度，进而使其可以在一定范围内进行微调，从而提高其适配性，也方便了其进行调整。
20.优选的，所述调整座上设置有用于连接的法兰板。
21.通过采用上述技术方案，法兰板的设置方便了弹性压柱的安装，同时也能保证一定的结构强度。
22.第二方面，本技术提供的一种工装夹具采用如下的技术方案：
23.一种工装夹具，包括压板、放置平台以及至少一个上述的弹性压柱，所述放置平台用于供板材放置，所述压板设置于放置平台的上侧且板材位于压板与放置平台之间，所述弹性压柱固定于压板上且所述弹性压柱的抵接部与板材相抵接
24.通过采用上述技术方案，当需要对板材进行压紧时，通过调整柱与板材进行抵接并对调整座进行下压，可以通过弹性件的弹力来对板材施加一个下压力，而若板材发生一定的形变之后，由于弹性件的设置使得调整柱整体呈浮动状安装在调整座上，进而通过弹性件的补偿仍能保持与板材的抵接。同时在针对于表面不均匀的板材时，通过这种设置也可以使得对板材的各个位置都可以施加一定的压力，从而使其在焊缝的两侧都可以均匀的进行固定。
25.第三方面，本技术提供的一种搅拌摩擦焊机系统采用如下的技术方案：
26.一种搅拌摩擦焊机系统，包括上述的工装夹具
27.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
28.1.可以补偿在焊接过程中板材所发生的微小形变；
29.2.当板材较长时，可以弥补其表面不均所造成的压紧效果不均匀的问题，从而提高焊接过程中的焊接精度与焊接后的良品率；
30.3.结构强度高，调试较为方便。
附图说明
31.图1是弹性压柱的剖视图。
32.图2是工装夹具的结构示意图。
33.附图标记说明：1、调整座；2、调整柱；3、弹性件；4、限位件；5、法兰板；11、工作面；21、抵接部；22、连接部；12、贯穿槽；13、限位槽；41、压紧垫；42、调节螺母；43、防松螺母；6、压板；7、放置平台。
具体实施方式
34.以下结合附图1
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2对本技术作进一步详细说明。
35.本技术实施例公开一种弹性压柱。参照图1，弹性压柱包括调整座1、调整柱2、弹性件3以及限制调整柱2滑移行程的限位件4，调整座1的外周壁上设置有用于连接的法兰板5，调整柱2穿设于调整座1内且滑移连接于调整座1上。作为优选，调整座1整体呈柱状设置，且调整柱2与调整座1呈同轴心设置。若定义其轴向的一端面为与待焊接的板材所相对的工作面11，则调整柱2沿滑移方向的一端凸出于工作面11且用于与板材抵接，弹性件3设置于调整座1上并迫使调整柱2有向凸出于工作面11的方向滑移的趋势，进而使得在当调整柱2受板材压迫而向调整座1回缩时，板材会在弹性件3的弹性势能的影响下而被施加等量的压力。
36.调整柱2包括同轴设置且相互连接的抵接部21与连接部22，调整座1上设置有供连接部22贯穿的贯穿槽12，连接部22贯穿于调整座1且远离抵接部21的一端伸出于调整座1外，限位件4固定于连接部22伸出于调整座1的一端，且当调整柱2在调整座1上滑移时，限位件4会与调整座1的端面抵接以阻碍调整柱2向凸出于工作面11的方向滑移。
37.进一步的，弹性件3为压缩弹簧，作为优选，弹性件3具体优选为方形模具弹簧，该种弹簧具有较大的弹性模量，在压缩一小段距离之后即可提供较大的弹力。抵接部21的横截面积大于连接部22的横截面积，弹性件3套设于连接部22上且弹性件3的两端分别抵接于抵接部21以及调整座1上。而在弹性件3的作用下，限位件4始终能与调整座1相抵接，且作为优选，在当限位件4与调整座1抵接时，弹性件3仍处于压缩状态。
38.而为了对调整座1的压缩量进行限定，调整座1上还同轴设置有与贯穿槽12相连通且供抵接部21穿设的限位槽13，因而，弹性件3即设置于限位槽13中且弹性件3的一端与限位槽13靠近贯穿槽12的一侧槽壁相抵接。因而在当调整柱2完全回缩至限位槽13中时，通过弹性压柱与板材相抵接的方式无法继续迫使调整柱2继续向限位槽13中滑移。而为了提高使用寿命，抵接部21远离连接部22的一端面与工作面11之间的间距小于弹性件3的最大压缩量减去当前压缩量的值，这种设置方式使得在当抵接部21远离连接部22的一端面与工作面11相平齐时，弹性件3仍不会达到最大压缩量。
39.作为优选，抵接部21的外周向与限位槽13的内周壁相贴合。这种设置方式可以减
小调整柱2在滑动过程中造成的窜动，从而提高弹性压柱整体的稳定性。
40.限位件4包括压紧垫41、调节螺母42以及防松螺母43，压紧垫41抵接于调整座1的外侧壁上，防松螺母43以及调节螺母42均与连接部22远离抵接部21的一端螺纹连接且调节螺母42并抵接于压紧垫41远离调整座1的一侧。当弹性压柱未受到外力压迫时，调整座1、压紧垫41以及调节螺母42之间均在弹性件3的作用下处于相互抵紧的状态。在该种设置方式下，通过调节调节螺母42与连接部22之间的相对位置，可以改变抵接部21伸出于调整座1的间距，进而使弹性压柱可以在小范围内进行微调以适应不同的应用场合。
41.本技术实施例一种弹性压柱的实施原理为：当弹性压柱与待焊接的板材抵接并加压时，通过弹性件3的压缩来对板材施加对应的压力，并且在板材焊接的过程中发生微小的形变时，通过浮动的调整柱2仍可以保持对板材的压紧力，从而使得板材可以具有较好的固定效果。
42.参照图2，本技术实施例还公开一种工装夹具，应用了上述实施例中的弹性压柱。其中，工装夹具包括压板6、放置平台7以及至少一个上述实施例中的弹性压柱，压板6设置于放置平台7的上侧且通过在外部设置固定机构的作用下与放置平台7相对刚性固定，待焊接的板材放置于放置平台7上且位于压板6与放置平台7之间。弹性压柱的法兰板5固定连接于压板6上，且其调整座1的一端贯穿压板6以延伸至压板6的另一端。当弹性压柱将压板6压紧于放置平台7上时，限位件4与调整座1之间具有一定的间隙，因而此时压板6即通过弹性件3的作用下被压紧于放置平台7上。
43.在实际使用过程中，弹性压柱沿压板6的长度方向均布，其具体的数量以及相邻弹性压柱之间的间距需根据板材的实际尺寸进行匹配性调整，此处不再进行赘述。
44.除此之外，本技术实施例还公开一种搅拌摩擦焊机系统，包括搅拌摩擦焊机以及上述实施例中的工装夹具，工装夹具固定于搅拌摩擦焊机的夹具平台上，具体的搅拌摩擦焊机的选型可以根据实际情况进行选用。
45.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。