回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及大型回转体零件和圆筒零件的搅拌摩擦焊接领域，尤其涉及一种回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装。
【背景技术】
[0002]搅拌摩擦焊是一种新型的材料连接技术。通过搅拌针在焊缝处的高速旋转及摩擦产生的热量使得待焊接材料在焊缝处处于一种半熔状态，之后通过搅拌针的作用使得焊缝两边的材料连接在一起。由于材料没有完全熔化，这样就避免了在熔焊状态下一些容易出现的缺陷的产生。同时在使用搅拌摩擦焊的过程中不会产生废气等污染物，所示说搅拌摩擦焊是一种高效的绿色焊接技术。基于搅拌摩擦焊的众多优点，越来越多的用户选择搅拌摩擦焊代替传统的熔焊连接。但是由于搅拌摩擦焊和传统熔焊的作用机理不同，搅拌摩擦焊的辅助工装需要更大的刚度，从而提升了辅助工装的设计难度。
[0003]大型回转体零件由于其零件自身的厚重性，加上搅拌摩擦焊接工艺特点决定需要在瓜瓣下方配备高刚性的支撑模胎来支撑搅拌针的锻压力。模胎与工件的贴合程度很大方面影响了搅拌摩擦焊接的质量。同时在搅拌摩擦焊接过程中，沿着焊缝的两侧有非常大的张力，需要通过工装的压紧机构将侧向张力克服掉。瓜瓣零件由于前道生产工序及自身的结构特点，经常出现焊缝位置弧线精度差、变形量大的问题，需要工装给予一定的矫正。焊缝为一个整圆形，焊缝上方的压紧系统无法与下方结构相连。而圆筒零件的规格比较多，需要兼容多种规格零件的焊接。
【发明内容】
[0004]针对现有零件焊接工装中所存在的问题，提供一种结构简单的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装。本实用新型的工装所要解决的技术问题是设计出一种能兼容多种圆筒零件压紧装置，设计出足够强度的焊接安装模胎，对工件有一定的矫正功能并且能提高装配效率同时保证焊接质量和精度。
[0005]为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为:一种回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于，包括:底座，连接在底座上的支撑模胎，设置在支撑模胎外侧的下压紧系统和上压紧系统，以及压持在上压紧系统上部的配重系统，下压紧系统和上压紧系统互扣在一起，所述支撑模胎包括若干块支撑垫板，所述下压紧系统上设有螺杆调节的下压紧装置，所述上压紧系统上设有若干个压紧机构。
[0006]本实用新型一个较佳实施例中，所述底座，所述支撑模胎，所述上压紧系统和所述下压紧系统均为回转体结构。
[0007]本实用新型一个较佳实施例中，所述上压紧系统和所述下压紧系统均环绕设置在所述支撑模胎外周。
[0008]本实用新型一个较佳实施例中，每个所述支撑垫板两端均分别连接气动机构和螺杆调节装置。
[0009]本实用新型一个较佳实施例中，所述下压紧装置为两个通过若干个螺杆连接的圆环，两所述圆环同轴设置。
[0010]本实用新型一个较佳实施例中，每个所述压紧机构设置在所述上压紧系统的若干个支撑架上，所述压紧机构可移动的固定在所述支撑架上。
[0011]本实用新型一个较佳实施例中，所述配重系统，所述上压紧系统和所述下压紧系统由上到下依次同轴设置。
[0012]本实用新型一个较佳实施例中，所述配重系统包括芯轴，以及若干块穿过芯轴的配重块。
[0013]本实用新型一个较佳实施例中，所述配重系统压持在所述上压紧系统上。
[0014]现有的焊接工装主要存在装夹繁琐、效率低下，笨重、需多套工装实现不同规格圆筒零件的焊接等问题。本实用新型的工装采用多可调式结构，将针对不同规格圆筒工件采用不同安装位置，减少工装套数。配重系统在焊接过程中提供了持续稳定的压紧力，一次完成整条环缝的焊接，保证了焊接精度，提高了焊缝的焊接质量并且大大提升了焊接效率。
【附图说明】
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0016]图1是本实用新型的优选实施例的立体结构图一；
[0017]图2是本实用新型的优选实施例的立体结构图二 ；
[0018]图3是本实用新型的优选实施例的剖面图；
[0019]图中:1、底座，2、支撑胎膜，3、支撑垫板，4、气动机构，5、螺杆调节装置，6、上压紧系统，7、支撑架，8、压紧机构，9、下压紧系统，10、下压紧装置，11、螺杆，12、圆环，13、配重系统，14、芯轴，15、配重块，16、回转体零件，17、圆筒零件。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本工装。这些实施例应理解为仅用于说明本工装而不用于限制本工装的保护范围。在阅读了本工装记载的内容之后，本领域技术人员可以对本工装作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本工装权利要求所限定的范围。
[0021]—种用于大型回转体零件环缝搅拌摩擦焊接的工装，该工装由底座1、支撑模胎2、配重系统13、上压紧系统6、下压紧系统9大部分组成。工件形状如图1所示，主体为回转体零件16，另一个为圆筒零件17，将回转体零件16安装到支撑模胎2上，然后将圆筒零件17与回转体零件16配合安装好。支撑模胎2工作型面与回转体零件16系统的工作型面相配合，可以有效的为回转体零件16提供支撑。下压紧系统9负责压紧回转体零件16，焊缝上压紧负责压紧圆筒零件17，上压紧系统9可以兼容多种规格的圆筒零件17。配重系统10为焊缝上压紧提供足够的下压力。
[0022]底座1为焊接件或者铸件，具有一定刚性，用于支撑模胎2的安装联接，承载整个工装的受力。
[0023]支撑模胎2为焊接件或者铸件，与回转体零件16内型面相贴合。根据回转体零件16的形状提供回转体零件16的安装位置，避开零件干涉处，固定回转体零件16，承载搅拌摩擦焊接时搅拌头的顶锻力。
[0024]上压紧系统9为焊接件，主体上有多个安装压紧位置，可以方便多种规格的圆筒零件17焊接，同时提供足够的压紧力，并且具有一定的可调节性。
[0025]下压紧系统9根据回转体零件16的型面形状，紧贴回转体零件16，通过向下的拉力提供回转体零件16向下的压力和抱紧力。
[0026]配重系统13提供上压紧系统9的压力，采用分块模式方便拆装。
[0027]如图2和图3所示，本实用新型的工装优选实例提供的回转体零件16环缝搅拌摩擦焊接工装包括5个主部件:底座1、支撑模胎2、上压紧系统9、下压紧系统9、配重系统13。使用时先将各部件按图示位置安装在底座1上。然后分以下步骤完成装夹、调整和焊接。
[0028]1、将底座1安装在机床工作台上；
[0029]2、通过螺纹固定，将支撑模胎2安装在底座1上，通过模胎内部的气动装置和外部的螺纹杆调节支撑垫板3到合适位置；
[0030]3、将工件装配安装到支撑模胎2上，将下压紧系统9安装上，下压紧系统9的调节螺纹将下压紧装置7调节压紧到合适位置，完成回转体零件16的固定压紧；
[0031]4、将圆筒零件17装配安装到回转体零件16上，用上压紧系统9将圆筒零件17固定住。
[0032]5、将配重系统13安装压紧到上压紧系统9上方，接着调节上压紧系统9上的压紧机构9，调节各个点的压紧力，完成所有工件的压紧；
[0033]步骤5后即可实施焊接，焊接完成后按照相反的步骤将各个零件、机构拆卸，将零件取出为下到工序做准备。
[0034]以上依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
【主权项】
1.一种回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于，包括:底座，连接在底座上的支撑模胎，设置在支撑模胎外侧的下压紧系统和上压紧系统，以及压持在上压紧系统上部的配重系统，下压紧系统和上压紧系统互扣在一起，所述支撑模胎包括若干块支撑垫板，所述下压紧系统上设有螺杆调节的下压紧装置，所述上压紧系统上设有若干个压紧机构。2.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述底座，所述支撑模胎，所述上压紧系统和所述下压紧系统均为回转体结构。3.根据权利要求2所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述上压紧系统和所述下压紧系统均环绕设置在所述支撑模胎外周。4.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:每个所述支撑垫板两端均分别连接气动机构和螺杆调节装置。5.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述下压紧装置为两个通过若干个螺杆连接的圆环，两所述圆环同轴设置。6.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:每个所述压紧机构设置在所述上压紧系统的若干个支撑架上，所述压紧机构可移动的固定在所述支撑架上。7.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述配重系统，所述上压紧系统和所述下压紧系统由上到下依次同轴设置。8.根据权利要求1所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述配重系统包括芯轴，以及若干块穿过芯轴的配重块。9.根据权利要求2所述的回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，其特征在于:所述配重系统压持在所述上压紧系统上。
【专利摘要】本实用新型涉及一种回转体零件环缝搅拌摩擦焊接工装，包括：底座，连接在底座上的支撑模胎，设置在支撑模胎外侧的下压紧系统和上压紧系统，以及压持在上压紧系统上部的配重系统，下压紧系统和上压紧系统互扣在一起，所述支撑模胎包括若干块支撑垫板，所述下压紧系统上设有螺杆调节的下压紧装置，所述上压紧系统上设有若干个压紧机构。本实用新型的工装采用多可调式结构，将针对不同规格圆筒工件采用不同安装位置，减少工装套数。配重系统在焊接过程中提供了持续稳定的压紧力，一次完成整条环缝的焊接，保证了焊接精度，提高了焊缝的焊接质量并且大大提升了焊接效率。
【IPC分类】B23K20/12
【公开号】CN205043338
【申请号】CN201520777575
【发明人】钱璐楠, 王巍, 蔡智亮, 宫秀梅, 林永勇, 张华德, 杨国舜
【申请人】航天工程装备（苏州）有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月9日