一种新能源汽车电池箱体的焊接装置的制作方法

本发明涉及焊接，具体涉及一种新能源汽车电池箱体的焊接装置。

背景技术：

1、在目前的汽车材料应用过程中,已经从传统的钢材过渡到铝材,部分新能源汽车企业已经全面使用了铝材车身,这个替代过程随着新能源汽车的普及,已经出现加快趋势，新能源汽车的铝电池箱通常是通过搅拌摩擦焊进行生产的，搅拌摩擦焊是指利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化,当焊具沿着焊接界面向前移动时,被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部,并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，在焊接过程中,搅挫针在旋转的同时伸入工件的接缝中,旋转搅挫头与工件之间的摩擦产生热，使焊头前面的材料发生强烈塑性变形,然后随着焊头的移动,高度塑性变形的材料逐渐沉积在搅挫头的背后，从而形成搅拌摩擦焊焊缝；

2、焊接时，电池箱体会产生高温，高温电池箱冷却后会产生过热变形，从而影响电池顺利安装的电池箱内部，搅拌摩擦时，箱体与焊具相互摩擦产生废屑，废屑受到高温融化会凝固到箱体表面，影响箱体的表面光洁度，同时高速旋转的焊具与废屑接触，会带动废屑飞出伤人，所以我们提出了一种新能源汽车电池箱体的焊接装置。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种新能源汽车电池箱体的焊接装置，包括底板，所述底板的顶部固定连接有水槽，所述水槽远离底板的一侧固定连接有工作台，所述工作台远离水槽的一侧设置有顶板，所述底板的顶部设置有降温机构，所述顶板靠近底板的一侧设置有焊接机构，所述降温机构包括固定架，所述固定架固定连接在底板靠近水槽的一侧，所述固定架远离底板的一侧设置有水泵，且所述水泵的外表面与固定架的内壁固定连接，所述水泵远离工作台的一侧固定连接有第一导流管，所述第一导流管远离水泵的一端贯穿水槽，所述水泵靠近工作台的一侧固定连接有连接管，所述连接管贯穿工作台，且所述连接管贯穿工作台的一端固定连接有蛇形管，且所述蛇形管设置在工作台内部，所述工作台度的两侧对称设置有固定组件，在焊接时，箱体外壳会产生高温，高温会造成铝合金外壳内部发生晶粒组织的转变，引起的体积变化， 也会引起焊接变形， 造成焊接后变形的箱体无法安装电池，启动水泵，水泵将水槽内部的冷却水被泵入连接管，再通过连接管进入蛇形管，蛇形管对工作台进行降温，从而降低外壳温度，避免外壳在焊接时过热变形，同时加速外壳的冷却，从而降低由冷却造成的体积变化，确保电池箱体内容积不会降低过多，从而保证箱体能够顺利安装电池，同时蛇形管在工作台内部呈蛇形弯曲，从而提高降温面积，以达到更好的降温效果。

2、进一步地，所述蛇形管远离水泵的一端固定连接有第二导流管，且所述第二导流管延伸至工作台外部，所述第二导流管远离工作台的一端延伸至水槽内部，设置第二导流管，冷却水通过蛇形管进入第二导流管，最终通过第二导流管进入水槽内部，从而实现冷却水的循环使用，节约了水资源，同时不断流动的冷却水能够携带焊接产生的高温与水槽内部的冷却水融合，从而达到更好的降温效果，进一步降低焊接时外壳的温度。

3、进一步地，所述水槽的内壁底部固定连接有第一挡板，且所述第一挡板的数量在水槽的内部均匀设置有若干个，所述第一挡板的间隔处均设置有第二挡板，且所述第二挡板固定连接在工作台靠近水槽的一侧，所述第一挡板与第二挡板的间隔处设置有混合组件，水槽内部的冷却水刚好没过第一导流管与第二导流管，通过设置第一挡板与第二挡板，从而在水槽内部构成蛇形回路，且每一段蛇形回路都构成连通器，根据连通器原理，使得每段蛇形回路之间的液面都相同，当冷却水通过第二导流管注入水槽时，由于连通器原理，升温的冷却水会逐渐充满整个回路，温度过高的冷却水在远离第一导流管的一侧进行降温，而靠近第一导流管一侧的冷却水则被泵入蛇形管，使得焊接过程中进行降温的冷却水温度始终较低，从而达到更好的降温效果。

4、进一步地，所述混合组件包括杆体，所述杆体设置在第一挡板与第二挡板的间隔处，且所述杆体的两端均与水槽的内壁固定连接，所述杆体的外表面转动连接有筒体，所述筒体的外表面固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶沿筒体的周向设置有若干个，且所述搅拌叶设置为波浪形，升温的冷却水在第一挡板与第二挡板及水槽内部构成的蛇形回路流通，从而带动搅拌叶转动，从而加速升温的冷却水与常温的冷却水进行混合，从而加速升温的冷却水降温，从而进一步提高降温效果，且搅拌叶设置为波浪形，波浪形的搅拌叶两侧都具有很大的受力面积，从而受到更大的水流冲击，从而提高搅拌效果，进一步加速冷却水的降温。

5、进一步地，所述固定组件包括第二伸缩杆，所述第二伸缩杆固定连接在底板靠近水槽的一侧，所述第二伸缩杆的外表面滑动连接有滑动座，所述滑动座固定连接在工作台的外表面上，所述第二伸缩杆远离底板的一侧固定连接有压板，所述压板靠近工作台的一侧固定连接有固定板，且所述固定板设置在工作台顶部，将一块外壳从设置有水泵的一侧插入，另一块则从对面插入，然后启动第二伸缩杆，第二伸缩杆带动压板下降，压板下降带动固定板下降，从而将两片外壳固定，随后关闭第二伸缩杆，然后调节两片外壳，使两片外壳的连接处对齐，从而达到对外壳焊接前的预固定。

6、进一步地，所述固定板远离压板的一侧开设有条形槽，且所述条形槽沿固定板的周向设置有若干个，所述固定板的轴心处开设有滑槽，再次启动第二伸缩杆，进一步将外壳夹紧，通过开设条形槽，提升固定板与外壳之间的摩擦力，避免焊接时外壳随意移动，从而提高焊接的精准度。

7、进一步地，所述滑槽的内壁滑动连接有滑杆，且所述滑杆贯穿压板，所述滑杆靠近固定板的一端固定连接有圆形块，且所述圆形块由橡胶材质制成，所述滑杆远离圆形块的一端固定连接有弹簧，所述弹簧的另一端固定连接在压板远离固定板的一侧，滑杆移动带动圆形块移动，圆形块挤压外壳，圆形块由橡胶材质制成，从而提供更大的摩擦力，进一步对外壳进行固定，避免焊接过程中外壳偏移，通过设置弹簧，在滑杆移动时进行缓冲，从而避免滑杆高速摩擦滑槽内壁造成损坏。

8、进一步地，所述焊接机构包括第一伸缩杆，所述第一伸缩杆在水槽的两侧对称设置，且所述第一伸缩杆固定连接在底板顶部，两个所述第一伸缩杆远离底板的一侧均设置有固定座，且所述固定座的内壁与第一伸缩杆的外表面固定连接，两个所述固定座相互靠近的一侧与顶板的外表面固定连接，启动第一伸缩杆，第一伸缩杆伸缩带动固定座移动，固定座移动带动顶板移动，顶板下降挤压滑杆，从而带动滑杆移动。

9、进一步地，所述顶板靠近底板的一侧固定连接有滑轨，所述滑轨的内部滑动连接有滑块，所述滑块远离顶板的一侧固定连接有电机，所述电机远离滑块的一端固定连接有转轴，所述转轴远离电机的一端固定连接有搅拌头，所述滑块远离滑轨的一侧还固定连接有固定框，所述固定框远离滑块的一侧与转轴的外表面转动连接，所述搅拌头的外部设置有清理组件，启动电机，电机的输出端带动转轴转动，转轴转动带动搅拌头转动，通过设置固定框，避免转轴在转动时发生抖动，从而提高搅拌的稳定性，随着搅拌头旋转着插入被焊零件，驱动滑块沿滑轨向前移动，通过对材料的搅拌摩擦，使待焊材料加热至热塑性状态，在搅拌头高速旋转的带动下，处于塑性状态的材料环绕搅拌头由前向后转移，同时结合搅拌头对焊缝金属的挤压，材料扩散连接形成致密的金属，从而将电池箱体的外壳焊接固定。

10、进一步地，所述清理组件包括外筒，所述外筒与转轴远离电机的一端固定连接，所述外筒的内壁固定连接有内筒，所述内筒的外表面开设有矩形槽，且所述矩形槽沿内筒的周向设置有若干个，所述矩形槽的内部对称设置有弯板，且所述弯板相互远离的一侧均与矩形槽的内壁固定连接，所述弯板远离矩形槽的一端弯曲设置并延伸至内筒与外筒的间隔处，所述内筒远离转轴的端开设有刮槽，所述刮槽沿内筒的周向均匀设置有若干个，转轴转动带动外筒转动，外筒转动带动内筒转动，搅拌头对外壳进行搅拌摩擦，产生废屑，内筒对废屑进行阻挡，避免废屑飞出伤人，同时通过开设刮槽，能够将附着在外壳上的废屑刮除，提升电池箱体的表面光洁度，在离心力的作用下，废屑贴附到内筒内壁，从矩形槽中进入外筒，完成对废屑的清理，避免细小的废屑与搅拌头高速摩擦熔融，避免熔融的废屑附着到箱体上影响表面光洁度，弯板的设置，不影响废屑进入外筒的同时，避免废屑回到内筒，实现废屑的单向清除，避免废屑回到内筒影响焊接。

11、本发明具有的有益效果：

12、本发明通过设置降温机构，在焊接时，箱体外壳会产生高温，高温会造成铝合金外壳内部发生晶粒组织的转变，引起的体积变化， 也会引起焊接变形， 造成焊接后变形的箱体无法安装电池，启动水泵，水泵将水槽内部的冷却水被泵入连接管，再通过连接管进入蛇形管，蛇形管对工作台进行降温，从而降低外壳温度，避免外壳在焊接时过热变形，同时加速外壳的冷却，从而降低由冷却造成的体积变化，确保电池箱体内容积不会降低过多，从而保证箱体能够顺利安装电池，同时蛇形管在工作台内部呈蛇形弯曲，从而提高降温面积，以达到更好的降温效果。

13、本发明通过设置水槽，第一挡板与第二挡板，从而在水槽内部构成蛇形回路，且每一段蛇形回路都构成连通器，根据连通器原理，使得每段蛇形回路之间的液面都相同，当冷却水通过第二导流管注入水槽时，由于连通器原理，升温的冷却水会逐渐充满整个回路，温度过高的冷却水在远离第一导流管的一侧进行降温，而靠近第一导流管一侧的冷却水则被泵入蛇形管，使得焊接过程中进行降温的冷却水温度始终较低，从而达到更好的降温效果。

14、本发明通过设置固定组件，通过开设条形槽，提升固定板与外壳之间的摩擦力，避免焊接时外壳随意移动，从而提高焊接的精准度，滑杆移动带动圆形块移动，圆形块挤压外壳，圆形块由橡胶材质制成，从而提供更大的摩擦力，进一步对外壳进行固定，避免焊接过程中外壳偏移，通过设置弹簧，在滑杆移动时进行缓冲，从而避免滑杆高速摩擦滑槽内壁造成损坏。

15、本发明通过设置搅拌头，启动电机，电机的输出端带动转轴转动，转轴转动带动搅拌头转动，通过设置固定框，避免转轴在转动时发生抖动，从而提高搅拌的稳定性，随着搅拌头旋转着插入被焊零件，驱动滑块沿滑轨向前移动，通过对材料的搅拌摩擦，使待焊材料加热至热塑性状态，在搅拌头高速旋转的带动下，处于塑性状态的材料环绕搅拌头由前向后转移，同时结合搅拌头对焊缝金属的挤压，材料扩散连接形成致密的金属，从而将电池箱体的外壳焊接固定。

16、本发明通过设置清理组件，转轴转动带动外筒转动，外筒转动带动内筒转动，搅拌头对外壳进行搅拌摩擦，产生废屑，内筒对废屑进行阻挡，避免废屑飞出伤人，同时通过开设刮槽，能够将附着在外壳上的废屑刮除，提升电池箱体的表面光洁度，在离心力的作用下，废屑贴附到内筒内壁，从矩形槽中进入外筒，完成对废屑的清理，避免细小的废屑与搅拌头高速摩擦熔融，避免熔融的废屑附着到箱体上影响表面光洁度，弯板的设置，不影响废屑进入外筒的同时，避免废屑回到内筒，实现废屑的单向清除，避免废屑回到内筒影响焊接。