一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装的制作方法

本实用新型涉及焊接设备领域，特别是涉及一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装。

背景技术：

箱体结构件主要由四周边框与上层盖板焊接而成。而铝制箱体结构件在新能源汽车和5G通讯行业被广泛应用。实现铝制四周边框与上层盖板的焊接多采用搅拌摩擦焊方法。搅拌摩擦焊焊接铝合金具有接头强度高、无弧光和烟尘、噪音小、变形小的优点，但也存在对工装条件要求高的问题。由于搅拌摩擦焊焊接过程中的轴向顶锻力和侧向力均很大，在焊缝下面需要刚性支撑，在工件侧面需要刚性限位。刚性支撑和限位多是通过钢制工装来实现的，针对每一种不同尺寸的箱体结构件都要进行专门设计和加工，费时费力，且成本高昂。

目前针对不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊工装主要有两种方法。第一种是针对每一种结构和尺寸，都要对工装进行专门的设计和制造；第二种是使用通用的带有T型槽的工作台配合简易压板使用。

针对以上现有的第一种措施，其缺点为：每种不同的箱体结构件都要设计专门的工装。费时费力，成本高昂。

针对以上现有的第二种措施，其缺点为：使用压板等简易工装的夹持力和限位能力不足，在搅拌摩擦焊过程中巨大的轴向力和侧向力情况下，易出现工件移动的问题，进而出现缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，能够适应不同形状和尺寸的箱体结构件，还能够有效降低工装制造成本，提高针对不同箱体结构件焊接的快速反应能力。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，包括侧顶单元、轴向支撑块和工作台，所述侧顶单元设有多个，多个侧顶单元分别固定连接在工作台顶面的四侧；所述轴向支撑块设有多个，多个轴向支撑块分别固定连接在工作台顶面的四侧；多个轴向支撑块位于多个侧顶单元的内侧。

所述侧顶单元包括快速夹钳、侧顶支撑体、侧顶滑块和长螺栓；所述快速夹钳固定连接在侧顶支撑体的外侧面上；所述侧顶滑块位于快速夹钳的内侧；所述侧顶支撑体上设有螺栓孔，长螺栓通过螺纹连接在螺栓孔内，长螺栓的端部顶在侧顶滑块侧面，侧顶滑块顶在箱体结构件的侧面，通过长螺栓的转动推动侧顶滑块的前进，以便侧顶滑块对箱体结构件施加刚性侧顶；所述侧顶支撑体的下端固定连接在工作台上。

所述工作台上均匀设置多排螺纹孔；所述侧顶支撑体的下端通过内六角螺栓与螺纹孔的配合固定连接在工作台上。

所述轴向支撑块的底部设有固定板，固定板上均匀设有多个U形槽。

本实用新型的有益效果为：本实用新型的一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，采用模块化思想，通过设计并加工由侧顶单元、轴向支撑块和工作台组成的搅拌摩擦焊工装的模块，通过多个侧顶单元、多个轴向支撑块和工作台之间的组合拼装成一个完整的适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，不仅能够适应不同形状和尺寸的箱体结构件，还能够有效降低工装制造成本，提高针对不同箱体结构件焊接的快速反应能力。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1.通过改变侧顶单元、轴向支撑块的数量和排布位置，即可适应不同尺寸的箱体结构件的搅拌摩擦焊工装需求，适应性广。

2.在轴向和侧向均是刚性支撑，可有效防止待焊接的箱体结构件移动产生缺陷的问题，保证焊接质量的同时，保证工件尺寸精度。

3.成本低廉，组装方便，可对焊接需求做出快速反应。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型内部轴向支撑块的结构示意图；

图3是本实用新型内部侧顶单元的结构示意图一；

图4是本实用新型内部侧顶单元的结构示意图二。

图中：快速夹钳1；侧顶支撑体2；侧顶滑块3；轴向支撑块4；工作台5；长螺栓6。

具体实施方式

下面结合附图1-4对本实用新型作进一步详细说明。

具体实施方式一：

如图1-4所示，一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，包括侧顶单元、轴向支撑块4和工作台5，所述侧顶单元设有多个，多个侧顶单元分别固定连接在工作台5顶面的四侧；所述轴向支撑块4设有多个，多个轴向支撑块4分别固定连接在工作台5顶面的四侧；多个轴向支撑块4位于多个侧顶单元的内侧。本实用新型的一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，在需要对箱体结构件进行焊接时，可以根据箱体结构件的尺寸来选择所使用的侧顶单元和轴向支撑块4的数量，并根据实际情况对侧顶单元和轴向支撑块4的位置进行排布，一个轴向支撑块4是一个轴向支撑单元，多个轴向支撑单元按照顺序排列并通过内六角螺栓固定在工作台5上，即可满足不同长度和宽度的箱体结构件焊接的轴向支撑需求，可按照尺寸需求决定所使用的轴向支撑块4的数量；多个侧顶单元按顺序排列并通过内六角螺栓固定在工作台5上，即可满足不同长度和宽度的箱体结构件焊接的侧顶需求，可按照尺寸需求决定所使用侧顶单元的数量；在轴向和侧向均是刚性支撑，可有效防止待焊接的箱体结构件移动产生缺陷的问题，保证焊接质量的同时，保证箱体结构件的尺寸精度，成本低廉，组装方便，可对焊接需求做出快速反应。

具体实施方式二：

如图1-4所示，所述侧顶单元包括快速夹钳1、侧顶支撑体2、侧顶滑块3和长螺栓6；所述快速夹钳1固定连接在侧顶支撑体2的外侧面上；所述侧顶滑块3位于快速夹钳1的内侧；所述侧顶支撑体2上设有螺栓孔，长螺栓6通过螺纹连接在螺栓孔内，长螺栓6的端部顶在侧顶滑块3侧面，通过长螺栓6的转动推动侧顶滑块3的前进，以便侧顶滑块3对箱体结构件施加刚性侧顶；所述侧顶支撑体2的下端固定连接在工作台5上。

所述侧顶单元在使用时，可以通过侧顶支撑体2将侧顶单元的整体根据实际需求安装在工作台5上，安装完成后，将箱体结构件放置在多个轴向支撑块4的内侧进行轴向固定后，控制快速夹钳1在工件上方施加力，以固定箱体结构件内部的箱体边框和盖板；侧顶滑块3在进行使用时，在放置箱体结构件后，手扶侧顶滑块3使侧顶滑块3位于箱体结构件和侧顶支撑体2之间，然后转动长螺栓6，通过长螺栓6带动侧顶滑块3进行前后移动，通过长螺栓6的端部对侧顶滑块3顶紧，直至侧顶滑块3完全顶在箱体结构件的箱体边框上，使得侧顶滑块3相对于箱体结构件上无法运动，从而对箱体结构件施加刚性侧顶；所述侧顶滑块3还可以采用推拉型快速夹钳，将推拉型快速夹钳固定在侧顶支撑体2上，通过多个推拉型快速夹钳对箱体边框的四周进行顶紧固定。

具体实施方式三：

如图1-4所示，所述工作台5上均匀设置多排螺纹孔；所述侧顶支撑体2的下端通过内六角螺栓与螺纹孔的配合固定连接在工作台5上。多排螺纹孔的设置，便于根据实际需要安装不同数量以及不同排列方式的侧顶单元和轴向支撑块4。

具体实施方式四：

如图1-4所示，所述轴向支撑块4的底部设有固定板，固定板上均匀设有多个U形槽。所述固定板上的U形槽为螺栓固定位置提供了调节空间，可根据需要前后移动轴向支撑块4，进一步提高轴向支撑块4摆放的灵活性。

本实用新型还可以适用于多个板材拼焊的工装需求。

本实用新型的工作原理为：本实用新型的一种适应不同尺寸箱体结构件的搅拌摩擦焊柔性工装，在需要对箱体结构件进行焊接时，可以根据箱体结构件的尺寸来选择所使用的侧顶单元和轴向支撑块4的数量，并根据实际情况对侧顶单元和轴向支撑块4的位置进行排布，一个轴向支撑块4是一个轴向支撑单元，多个轴向支撑单元按照顺序排列并通过内六角螺栓固定在工作台5上，即可满足不同长度和宽度的箱体结构件焊接的轴向支撑需求，可按照尺寸需求决定所使用的轴向支撑块4的数量；多个侧顶单元按顺序排列并通过内六角螺栓固定在工作台5上，即可满足不同长度和宽度的箱体结构件焊接的侧顶需求，可按照尺寸需求决定所使用侧顶单元的数量；在轴向和侧向均是刚性支撑，可有效防止待焊接的箱体结构件移动产生缺陷的问题，保证焊接质量的同时，保证箱体结构件的尺寸精度，成本低廉，组装方便，可对焊接需求做出快速反应。

当然，上述说明并非对本实用新型的限制，本实用新型也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本实用新型的保护范围。