钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置的制作方法

本发明涉及汽车制造技术领域，具体的说，涉及一种钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置。

背景技术：

汽车车轮由轮辋、轮辐和轮胎组成，轮辋与轮胎形成密闭空间以确保汽车在行驶过程中的胎压，车轮总成通过轮辐与汽车装配。而轮辋的主要生产工序为圈圆、对焊、刮渣、扩口、滚型、扩张、冲气门孔，其中对焊和扩张工序为关键工序。对焊的质量将影响车轮是否漏气，扩张尺寸将影响轮胎是否能装配，传统的闪光对焊容易产生焊缝过烧、氧化物夹杂、裂纹等缺陷，在扩张工序容易开裂或在检测工位发现漏气，导致废品率较高。

技术实现要素：

本发明在于克服现有技术的不足，适应现实需要，设计一种钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置。

为了实现本发明的目的，本发明采用如下技术手段：

一种钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置，包括焊机、轮辋焊接夹具和搅拌头，所述焊机包括机身、主轴箱、升降台、工作台和电动机，所述主轴箱位于机身的上部，由主轴及主轴传动系统组成，所述搅拌头安装于主轴箱的下部且经由主轴箱带动旋转，所述机身的中部设有升降台，升降台带动工作台上下平移，所述工作台为水平条状结构，所述轮辋焊接夹具设置于工作台的上表面，轮辋套装于工作台的外部，且通过焊接夹具将其上部焊接部位夹紧后，通过搅拌头对准轮辋的焊缝进行焊接。

所述工作台与机身由三角导轨配合，分为纵向工作台与横向工作台，纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动，以带动台面上的工件作纵向运动，所述工作台的台面上设有两条t形槽，所述轮辋焊接夹具的底部设有与t形槽匹配的凸块结构，横向工作台位于升降台上面的水平导轨上，可带动其一起作横向水平运动；电动机安装在机身内，为焊接设备提供动力。

所述轮辋焊接夹具包括自上而下设置的底座、垫板和压紧装置；所述底座的底部设有与t形槽相匹配的凸块。

所述底座位于轮辋焊接部位的下方，所述垫板位于轮辋焊接部位的上方的左右两侧，所述压紧装置位于垫板的上方。

所述垫板设有对中线。

所述搅拌头包括下部的探针及上部的轴肩，所述轴肩的外径为探针外径的10倍以上。

所述探针的表面带有外螺纹。

本发明的有益效果：

1.本发明的钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置，采用固相焊接方法，接头疲劳性能、拉伸性能和弯曲性能良好，由于材料没有达到熔化状态，因此接头内不易形成气孔和裂纹等焊接缺陷，不易在扩张时开裂或产生轮辋漏气现象；

2.投资成本低、生产效率高、产品合格率的效果。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为轮辋焊接夹具的放大示意图；

图3为搅拌头的放大示意图。

1为焊机，101为机身，102为主轴箱，103为升降台，104为工作台，105为电动机，106为t形槽，2为轮辋焊接夹具，201为底座，202为垫板，203为压紧装置，3为搅拌头，301为探针，302为轴肩，4为轮辋。

具体实施方式

实施例：参见图1—3。

本发明公开了一种钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置，包括焊机1、轮辋焊接夹具2和搅拌头3，所述焊机1包括机身101、主轴箱102、升降台103、工作台104和电动机105，所述主轴箱102位于机身101的上部，由主轴及主轴传动系统组成，所述搅拌头3安装于主轴箱102的下部且经由主轴箱102带动旋转，主轴箱102可以在垂直平面内做旋转调整，通过齿轮传动以配合搅拌头以一定的偏置角度进行焊接；所述机身101的中部设有升降台103，升降台103带动工作台104上下平移，所述工作台104为水平条状结构，所述轮辋焊接夹具2设置于工作台104的上表面，轮辋4套装于工作台104的外部，且通过焊接夹具2将其上部焊接部位夹紧后，通过搅拌头3对准轮辋的焊缝进行焊接。

所述主轴箱102中的主轴及转动系统采用齿轮变速结构，主传动通过三级齿轮变速和一对弧齿锥齿轮传递，满足焊接时不同的转速要求。

所述工作台104与机身101由三角导轨配合，分为纵向工作台与横向工作台，本实施例中为横向工作台，纵向工作台由纵向丝杠带动在转台的导轨上作纵向移动，以带动台面上的工件作纵向运动，所述工作台104的台面上设有两条t形槽，所述轮辋焊接夹具的底部设有与t形槽匹配的凸块结构，横向工作台位于升降台103上面的水平导轨上，可带动其一起作横向水平运动；升降台103可以带动整个工作台104沿床身的垂直导轨上下移动,以调整工件与搅拌头的距离和搅拌头探针压入工件的深度；电动机105安装在机身内，为焊接设备提供动力。

所述轮辋焊接夹具2包括自上而下设置的底座201、垫板202和压紧装置203；所述底座201的底部设有与t形槽106相匹配的凸块。

所述底座201位于轮辋4焊接部位的下方，所述垫板202位于轮辋4焊接部位的上方的左右两侧，所述压紧装置203位于垫板202的上方。压紧装置203在垫板202装上去之后，采用紧固件将其与垫板连接在一起并与垫板将轮辋的焊接部位两侧夹紧。底座201一般为铸件或较厚钢板焊接后退火所制成，承受焊接过程中的反作用力，垫板202的材料为高强度合金钢，防止在焊接过程中由于热及力的作用将轮辋焊缝与底座201粘结在一起，垫板201带有对中零线，便于轮辋4的快速装夹，并确保轮辋焊缝的对中性；压紧装置203是力的作用的最后执行单元，由于焊缝为固相连接，焊接过程中所产生的力较大，轮辋通过压紧单元固定在夹具上。

所述搅拌头包括下部的探针301及上部的轴肩302，所述轴肩302的外径为探针301外径的10倍以上。

所述探针301的表面带有外螺纹。

本发明所述的搅拌头3由高强度合金材料制成，根据其作用不同，将搅拌头加工成直径较小带螺纹的探针及直径较大的轴肩。升降台不断下降使搅拌头探针压入轮辋，直到轴肩与轮辋接触，轴肩与轮辋摩擦产生热量将焊缝处轮辋加热成熔融状态，探针将轮辋焊缝两侧的材料充分搅拌并混合而形成焊缝。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：

技术总结
本发明涉及一种钢圈轮辋的升降台式搅拌摩擦焊装置，包括焊机、轮辋焊接夹具和搅拌头，所述焊机包括机身、主轴箱、升降台、工作台和电动机，所述主轴箱位于机身的上部，由主轴及主轴传动系统组成，所述搅拌头安装于主轴箱的下部且经由主轴箱带动旋转，所述机身的中部设有升降台，升降台带动工作台上下平移，所述工作台为水平条状结构，所述轮辋焊接夹具设置于工作台的上表面，轮辋套装于工作台的外部，且通过焊接夹具将其上部焊接部位夹紧后，通过搅拌头对准轮辋的焊缝进行焊接。本发明采用固相焊接方法，接头内不易形成气孔和裂纹等焊接缺陷，不易在扩张时开裂或产生轮辋漏气现象；投资成本低、生产效率高、产品合格率的效果。

技术研发人员：刘克文;赵霞
受保护的技术使用者：江铃汽车股份有限公司
技术研发日：2017.06.26
技术公布日：2017.08.18