一种用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置的制作方法

1.本发明属于焊接技术领域，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置。


背景技术：

2.搅拌摩擦焊是利用间接摩擦热实现板材的连接，这种方法打破了原来摩擦焊只限于圆形断面材料焊接的概念，是最新的铝及其合金的焊接技术，搅拌摩擦焊技术可一定程度代替传统熔焊及电阻电焊、铆焊技术，特别适用于长大部件的焊接，搅拌摩擦焊技术已在铝合金焊接上凸显出明显优势，且在航空、轨道等工业领域得到广泛推广。
3.搅拌摩擦焊方法与常规摩擦焊一样，也是利用摩擦热与塑性变形热作为焊接热源，不同之处在于搅拌摩擦焊焊接过程是由一个圆柱体或其他形状的搅拌头伸入工件的接缝处，通过搅拌头的高速旋转，使其与焊接工件材料摩擦，从而使连接部位的材料温度升高软化，同时对材料进行搅拌摩擦来完成焊接，焊接过程如图1所示，在焊接过程中工件要刚性固定在背垫上，搅拌头边高速旋转，边沿工件的接缝与工件相对移动，搅拌头的凸出段伸进材料内部进行摩擦和搅拌，搅拌头的肩部与工件表面摩擦生热，并用于防止塑性状态材料的溢出，同时可以起到清除表面氧化膜的作用。
4.在搅拌摩擦焊接大型的中薄板过程中，由于板材自身和焊接过程中热量影响存在一定的变形，当焊接变形超过一定的量时会导致无法焊接，大中型工件又无法在焊缝中间采用支撑和压板来防止变形和校正变形。


技术实现要素：

5.本发明提供一种用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置，旨在解决上述技术问题。
6.本发明是这样实现的，一种用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置，设置在搅拌摩擦焊设备上，所述搅拌摩擦焊设备包括主轴以及与所述主轴前端连接的搅拌头，所述压轮整平装置包括可拆卸连接在所述主轴上的支架、设置在所述支架上的薄型气缸以及与所述薄型气缸的活动端连接的压轮板；
7.所述支架下方连接有导轨，所述导轨沿所述薄型气缸的活动方向设置，所述压轮板固定连接一连接件，所述压轮板通过所述连接件沿所述导轨和薄型气缸的活动方向运动，所述压轮板的前端延伸至所述搅拌头旁；
8.所述压轮板的前端对称开设轴孔，所述轴孔内插接有滚轮轴，所述滚轮轴上套接有轴承，所述轴承用于辊压整平焊接位置的前端。
9.进一步地，所述压轮板包括第一连接部和第二连接部，所述第一连接部竖直设置，所述第一连接部与所述连接件和所述薄型气缸的活动端连接，所述第二连接部朝向所述主轴倾斜设置，所述第二连接部的前端连接所述滚轮轴。
10.更进一步地，所述第一连接部与所述第二连接部的夹角为120度。
11.更进一步地，所述轴承与所述搅拌头的距离为50～100mm。
12.更进一步地，所述滚轮轴上还设置有隔套和轴用挡圈。
13.更进一步地，还包括调节所述薄型气缸的气压的气压调节装置。
14.更进一步地，所述支架包括安装部和承接部，所述安装部开设有与所述主轴贴合的弧形结构和安装孔，所述承接部开设有供所述薄型气缸的活动端通过的通孔。
15.有益效果
16.本发明实施例提供的用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置安装在搅拌摩擦焊设备的主轴端面，方便拆卸，在焊接厚板、小型工件时可以拆卸。工作时，该压轮整平装置的压轮板延伸至搅拌头的前端，可以随搅拌头一起向前移动，压轮板可以在薄型气缸的控制下沿导轨上下移动，配合气压调节装置还可以实现压力大小的调节。在焊接时，令薄型气缸的活动端伸长，带动压轮板和轴承向下运动，轴承与工件接触压在焊接位置的前端，随着搅拌头前移，轴承随着工件向前滚动，并且使轴承的压点保持在焊接位置的前端50～100mm处，形成一个压力大小可调的移动压点，保证焊接过程中的焊缝成形效果和焊缝质量。
附图说明
17.图1是现有技术中的搅拌摩擦焊的焊接过程示意图；
18.图2是本发明实施例提供的用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置的结构示意图；
19.图3是图2中的支架的俯视图；
20.图4是本发明实施例中的支架与主轴的安装位置示意图。
21.图中标号分别表示：1-薄型气缸，2-支架，3-导轨，4-压轮板，5-连接件，6-滚轮轴，7-轴承，8-主轴。
具体实施方式
22.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
23.参见图2～4，本发明实施例提供一种用于搅拌摩擦焊的压轮整平装置，设置在搅拌摩擦焊设备上，搅拌摩擦焊设备包括主轴8以及与主轴8前端连接的搅拌头，压轮整平装置包括可拆卸连接在主轴8上的支架2、设置在支架2上的薄型气缸1以及与薄型气缸1的活动端连接的压轮板4。
24.支架2安装在主轴8端面，支架2与主轴8可拆卸连接，方便拆卸，在焊接厚板、小型工件时可以拆卸，不影响使用。
25.支架2水平设置，且与主轴8垂直，支架2可设置为包括安装部和承接部，安装部开设有与主轴8贴合的弧形结构和安装孔，承接部开设有供薄型气缸1的活动端通过的通孔。支架2通过安装孔利用螺栓与主轴8连接，薄型气缸1也可以通过螺栓连接在支架2的承接部上，且薄型气缸1的活动端穿过通孔伸长或缩短以改变压轮板4的高度。
26.支架2下方连接有导轨3，导轨3沿薄型气缸1的活动方向设置，压轮板4固定连接一连接件5，压轮板4通过连接件5沿导轨3和薄型气缸1的活动方向运动，压轮板4的前端延伸至搅拌头旁。
27.导轨3与支架2相互垂直，用于辅助限位压轮板4的移动方向，连接件5沿导轨3滑动连接，同时由于连接件5与压轮板4固定连接，因此可以辅助限位压轮板4的移动方向。
28.压轮板4的前端对称开设轴孔，轴孔内插接有滚轮轴6，滚轮轴6上套接有轴承7，轴承7用于辊压整平焊接位置的前端。
29.压轮板4与支架2相互垂直，用于带动轴承7在竖直方向内移动，以调节轴承7对工件的压力大小。压轮板4整体由方管制成，宽度小于支架2，压轮板4设置为包括第一连接部和第二连接部，第一连接部竖直设置，第一连接部与薄型气缸1的活动端螺纹连接，第二连接部朝向主轴8倾斜设置，第二连接部的前端连接滚轮轴6，压轮板4的第二连接部延伸至搅拌头旁，在本发明实施例中，为了保证整平效果，令第二连接部的前端延伸至距离搅拌头50～100mm处，即轴承7与搅拌头的距离为50～100mm。另外，第一连接部与第二连接部的夹角为120度，以使其具有更好的结构强度。
30.轴承7可以在滚轮轴6上转动，随着搅拌头前移，轴承7一同向前滚动，形成一个压力大小可调的移动压点，在搅拌头焊接位置的前端整平工件的待焊接部位，保证焊接过程中的焊缝成形效果和焊缝质量。滚轮轴6上还设置有隔套和轴用挡圈，以改善轴承7和滚轮轴6的配合工作寿命和辊压效果。
31.在本发明的一个实施例中，该压轮整平装置还包括薄型气缸1的气压的气压调节装置，气压调节装置与薄型气缸1的进气口和出气口连接，通过改变气压大小调节薄型气缸1的伸长长度，改变压轮板4移动的距离，从而改变轴承7下压的压力，气压调节装置可以设置气压值，根据设置的气压值自动调节薄型气缸1的伸长长度，使其可以根据具体加工工件的情况自动调节。
32.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。