一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装的制作方法

本发明涉及一种机械工业领域，特别涉及一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装。

背景技术：

搅拌摩擦焊是一种高质量的固相连接技术，自发明至今已在各类低熔点轻金属的焊接中得到了广泛的应用。搅拌摩擦焊主要包括三项技术：搅拌头结构设计、有效工艺参数规划及工装结构设计。工装设计的合理性直接决定产品的焊接质量、生产效率及劳动强度，因此搅拌摩擦焊工装结构设计是制约此项技术进一步发展的一项关键技术。

目前，在平面一维搅拌摩擦焊中，主要采用压板压紧的方式对被焊板材进行挤压限位。这种工装在板材焊缝的对接生产中，存在挤压力不足的缺陷，以致对焊接缝的间隙在焊接进行过程中容易发生逐渐增大的不良现象，从而严重影响了焊接接头的质量，以及焊接工艺的稳定性。针对板材搅拌摩擦对接焊接的纤维限位问题，本专利提出了基于侧向挤压原理的工装设计方法。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装，包括螺纹底板、焊接压紧结构、紧固件和背板，所述螺纹底板边沿位置设置有与T型槽工作台连接的豁口，在螺纹底板的中间位置设置有条形凹槽，在条形凹槽内设置有背板，背板上方放置被焊板材，被焊板材的焊缝沿背板方向设置；所述被焊板材两侧设置有侧向压紧结构，该侧向压紧结构包括斜面相贴合的挤压块和楔形块，楔形块置于挤压块斜面上方；所述挤压块与被焊板材上侧设置有焊接压紧结构；所述侧向压紧结构和焊接压紧结构通过紧固件压紧于螺纹底板上，侧向压紧结构和焊接压紧结构均设置有与紧固件配合的长条孔。

优选的，所述背板与条形凹槽的形状大小匹配。

优选的，所述楔形块和挤压块的配合斜面的角度相同且大于12°小于90°。

优选的，所述紧固件包括与螺纹孔匹配的双头螺柱、螺母、圆垫片和弹性垫片。

优选的，所述焊接压紧结构为条形压板。

优选的，所述条形压板压紧每一块被焊板材和挤压块至少需要两块。

本发明的有益效果为：1.本发明结构精简，易于安装且适用性广。2、能适应较大宽度和厚度的被焊板材实施有效装卡限位，使对接面始终处于紧密贴合的状态，保证形成性能稳定的优质搅拌摩擦对接焊接接头。3、由于侧向挤压力的加入，可以缓解对被焊板材表面压紧力的需求，同时通过背板的结合使用，可以减少甚至完全防止被焊板材产生压痕。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构示意图；

图2为楔形块的结构示意图。

图3为侧向压紧结构的结构示意图。

图中：1、螺纹底板；2、楔形块；3、挤压块；4、被焊板材；5、背板；6、条形压板；7、双头螺柱；8、螺母；9、豁口；10、长条孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，本发明实施例的一种用于板材搅拌摩擦对接焊接的侧向挤压工装，包括螺纹底板1、条形压板6、紧固件和背板5，所述螺纹底板1边沿位置设置有与T型槽工作台连接的豁口9，在螺纹底板1的中间位置设置有条形凹槽，在条形凹槽内设置有与条形凹槽的形状大小匹配的背板5，背板5上方放置被焊板材4，被焊板材4的焊缝沿背板5方向设置；所述被焊板材4两侧设置有侧向压紧结构，该侧向压紧结构包括斜面相贴合的挤压块3和楔形块2，楔形块和挤压块的配合斜面的角度相同且大于12°小于90°，楔形块2置于挤压块3斜面上方；所述每一组挤压块3与被焊板材4上侧设置有三个条形压板6；所述侧向压紧结构和条形压板6通过紧固件压紧于螺纹底板1上，侧向压紧结构和条形压板6均设置有与紧固件配合的长条孔10。所述紧固件包括与螺纹孔匹配的双头螺柱7、螺母8、圆垫片和弹性垫片。

所述位于挤压块3之间的被焊板材4的总宽度范围为50-500mm。

所述侧向挤压工装可用于5-500mm厚铝及铝合金、镁及镁合金、铜及铜合金的搅拌摩擦对接焊接。

使用时，先将螺纹底板1通过豁口9与搅拌摩擦焊设备T型槽工作台连接，将背板5与螺纹底板1中的槽配合连接。将被焊板材4放置在螺纹底板1上，使对接焊缝沿背板5方向放置。根据被焊板材4放置位置和螺纹底板1螺纹孔位置放置挤压块3，将双头螺柱7旋入螺纹底板1，将楔形块2套入双头螺柱7中，并使楔形块2斜面与挤压块3斜面相配合。下一步，使用紧固件将楔形块2压紧。在压紧过程中，挤压块3由于楔形块2的驱动会产生位移。最后，用条形压板6将被焊板材4压紧，装夹完毕。装夹完毕之后，即可进行被焊板材4焊接。

以上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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。