非线性摩擦连接装置制造方法及图纸

一种非线性摩擦连接装置，其特征是它包括底座、立柱Ⅰ、立柱Ⅱ、装夹试样孔Ⅰ、装夹试样孔Ⅱ、防振挡块、导轨、冲击块、控制器、支持架Ⅰ、支持架Ⅱ、摩擦盘Ⅰ、摩擦盘Ⅱ、热电偶Ⅰ、热电偶Ⅱ、挡销Ⅰ、挡销Ⅱ、若干导线组成。本发明专利技术涉及一种连接技术，尤其是一种非线性摩擦连接技术，具体地说是一种实现板材对接的一种摩擦连接装置，其改变了传统的线性直线摩擦形式，而采用现有的带有刻有纹理的圆盘旋转摩擦形式，极大的提高了摩擦塑化的效率，同时提高了连接接头的质量。本发明专利技术简单、操作方便，效率高。

【技术实现步骤摘要】
新型非线性摩擦连接装置
本专利技术涉及一种连接技术，尤其是一种非线性摩擦连接技术，具体地说是一种实现板材对接的一种摩擦连接装置，其改变了传统的线性直线摩擦形式，而采用现有的带有刻有纹理的圆盘旋转摩擦形式，极大的提高了摩擦塑化的效率，同时提高了连接接头的质量。设备设计简单、操作方便，效率高。
技术介绍
目前，板材连接，特别是钛合金、钢材的连接大多采用直线摩擦连接方式实现，但这对设备质量本身要求高，制造成本相对较高，且接头性能还很难保证。基于上述原因，本专利技术克服传统的直线摩擦连接方式，而是采用带有纹理的圆盘以高速形式在连接试样的表面进行高速摩擦生热，以便塑化连接区域的金属，然后再通过压力冲击作用使两块试样连接在一起。开发的新型非线性摩擦连接装置，可很好的实现连接结构，且成本低、效率高、操作方便、环保。因此，本专利技术能得到广泛应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有钛合金和钢材等材料的线性摩擦对接出现的接头性能差等问题，设计一种新型非线性摩擦连接的装置。本专利技术的技术方案是：一种新型非线性摩擦连接装置，其特征是它包括底座1、立柱Ⅰ2、立柱Ⅱ3、导轨7和冲击块8，立柱Ⅰ2和导轨7固定安装在底座1上，立柱Ⅱ3和冲击块8安装在导轨7上并能在所述的导轨7上移动，立柱Ⅱ3通过挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17实现其在导轨7上的定位，所述的挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17在实现冲击连接时能从导轨7上脱离以便于立柱Ⅱ3的冲击移动；待连接的两个工件25，26分别固定安装在立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上的工件安装孔中，立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上的安装孔中分别安装有热电偶14，15，热电偶14，15与控制器9电气连接；立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3分别连接有支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11，支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11分别连接有摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的摩擦面分别与对应的工件25，26的端面摩擦产生高温，当摩擦产生的温度达到工件材料熔点的2/3~4/5，立即停止摩擦，分别移开摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，控制器9打开挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17，施加作用力F冲击冲击块8，冲击块8同时冲击立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在导轨7上快速移动挤向立柱Ⅰ2，让两个工件25，26连接在一起。底座1上、立柱Ⅰ2的左侧安装有防振挡块6。挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17为电动挡销，它们受控于控制器9，当热电偶14，15检测到的温度达到设定值时，控制器9则控制电动挡销脱离导轨7以便方柱Ⅱ3在冲击块8的推动下快速移向立柱I2，实现冲击连接。摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13表面刻有摩擦纹理，纹理深度和纹理形状视所连接的工件材料而定。两个工件25，26在对应的装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5的固定通过顶针螺栓固定，所述的装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5分别开设在对应的立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上。擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的转速不小于1000rpm。擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的转速可调。擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13在对应的支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11上的位置可调。工件25安装到装夹试样孔Ⅰ4中，并通过顶针螺栓固定，工件26安装到装夹试样孔Ⅱ5中，并通过顶针螺栓固定。利用控制器9和导线20和导线21调整支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的位置，使摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13分别移动到与工件25和工件26的接触表面，且根据所选择材料选用合适的摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，调整摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的转速[一般超过1000rpm以上]，使工件25和工件26表面摩擦积聚产生高温，并通过热电偶Ⅰ14和热电偶Ⅱ15、导线18、导线19以及控制器9显示温度达到工件材料熔点的2/3~4/5，立即停止摩擦，分别移开摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，通过控制器9和导线22和导线23，打开挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17，施加一定的作用力F在导轨7上加速冲击冲击块8，冲击块8同时冲击立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在导轨7上快速移动挤向立柱Ⅰ2，立柱Ⅰ2左端受到防振挡块6的保护，让工件25和工件26连接在一起。本专利技术的有益效果：本专利技术利用带纹理圆盘直接告诉摩擦工件表面，使其在较短的时间内急剧生热塑化连接区的金属，并通过施加一定的冲击压力实现两块板材的对接，接头性能好。研发的装置设计简单、操作方便，效率高。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明。如图1所示。一种新型非线性摩擦连接装置，它主要由底座1、立柱Ⅰ2、立柱Ⅱ3、装夹试样孔Ⅰ4、装夹试样孔Ⅱ5、防振挡块6、导轨7、冲击块8、控制器9、支持架Ⅰ10、支持架Ⅱ11、摩擦盘Ⅰ12、摩擦盘Ⅱ13、热电偶Ⅰ14、热电偶Ⅱ15、挡销Ⅰ16、挡销Ⅱ17、导线18、导线19、导线20、导线21、导线22、导线23和导线24组成。底座1右端安装有导轨7，导轨7上安装有立柱Ⅱ3、冲击块8，且立柱Ⅱ3通过挡销Ⅰ16、挡销Ⅱ17（挡销Ⅰ16、挡销Ⅱ17可采用类似于电控门上的电控挡销结构加以实现）固定在底座1上。立柱Ⅰ2和防振挡块6固定在底座1的左端位置。立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上分别开有夹持工件25和工件26的装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5。工件25和工件26在装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5的固定可通过顶针螺栓固定。在装夹试样孔Ⅰ4和装夹试样孔Ⅱ5的侧边分别安装有热电偶Ⅰ14和热电偶Ⅱ15。热电偶Ⅰ14和热电偶Ⅱ15测得的温度分别通过导线18和导线19传递到控制器9中。立柱Ⅰ2和立柱Ⅱ3上同时安装有支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11，支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的另一端分别连接有位置可调的摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的旋转方向、移动位置以及旋转参数变化可通过连接在控制器9上的导线20和导线21实现。摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13表面刻有一定的摩擦纹理（如菱形网格、螺旋线、交叉弧线等），纹理深度和纹理形状视所连接的试样材料而定。连接时，先将工件25安装到装夹试样孔Ⅰ4中，并通过顶针螺栓固定，再将工件26安装到装夹试样孔Ⅱ5中，并通过顶针螺栓固定。利用控制器9和导线20和导线21调整支持架Ⅰ10和支持架Ⅱ11的位置，使摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13分别移动到与工件25和工件26的表面接触，且根据所选择材料选用合适的摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，调整摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13的转速（一般超过1000rpm以上），使工件25和工件26表面摩擦积聚产生高温，并通过热电偶Ⅰ14和热电偶Ⅱ15、导线18、导线19以及控制器9显示，当温度达到工件材料熔点的2/3~4/5时，立即停止摩擦，分别移开摩擦盘Ⅰ12和摩擦盘Ⅱ13，通过控制器9和导线22和导线23，打开挡销Ⅰ16和挡销Ⅱ17，施加一定的作用力F加速冲击冲击块8，冲击块8同时冲击立柱Ⅱ3，使立柱Ⅱ3在导轨7上快速移动挤向立柱Ⅰ2，立柱Ⅰ2左端受到防振挡块6的保护，让工件25和工件26连接在一起。本专利技术未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型非线性摩擦连接装置，其特征是它包括底座（1）、立柱Ⅰ（2）、立柱Ⅱ（3）、导轨（7）和冲击块（8），立柱Ⅰ（2）和导轨（7）固定安装在底座（1）上，立柱Ⅱ（3）和冲击块（8）安装在导轨（7）上并能在所述的导轨（7）上移动，立柱Ⅱ（3）通过挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17）实现其在导轨（7）上的定位，所述的挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17）在实现冲击连接时能从导轨（7）上脱离以便于立柱Ⅱ（3）的冲击移动；待连接的两个工件（25，26）分别固定安装在立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）上的工件安装孔中，立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）上的安装孔中分别安装有热电偶（14，15），热电偶（14，15）与控制器（9）电气连接；立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）分别连接有支持架Ⅰ（10）和支持架Ⅱ（11），支持架Ⅰ（10）和支持架Ⅱ（11）分别连接有摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13），摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13）的摩擦面分别与对应的工件（25，26）的端面摩擦产生高温，当摩擦产生的温度达到工件材料熔点的2/3~4/5，立即停止摩擦，分别移开摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13），控制器（9）打开挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17），施加作用力F冲击冲击块（8），冲击块（8）同时冲击立柱Ⅱ（3），使立柱Ⅱ（3）在导轨（7）上快速移动挤向立柱Ⅰ（2），让两个工件（25，26）连接在一起。...

【技术特征摘要】
1.一种新型非线性摩擦连接装置，其特征是它包括底座（1）、立柱Ⅰ（2）、立柱Ⅱ（3）、导轨（7）和冲击块（8），立柱Ⅰ（2）和导轨（7）固定安装在底座（1）上，立柱Ⅱ（3）和冲击块（8）安装在导轨（7）上并能在所述的导轨（7）上移动，立柱Ⅱ（3）通过挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17）实现其在导轨（7）上的定位，所述的挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17）在实现冲击连接时能从导轨（7）上脱离以便于立柱Ⅱ（3）的冲击移动；待连接的两个工件（25，26）分别固定安装在立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）上的工件安装孔中，立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）上的安装孔中分别安装有热电偶（14，15），热电偶（14，15）与控制器（9）电气连接；立柱Ⅰ（2）和立柱Ⅱ（3）分别连接有支持架Ⅰ（10）和支持架Ⅱ（11），支持架Ⅰ（10）和支持架Ⅱ（11）分别连接有摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13），摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13）的摩擦面分别与对应的工件（25，26）的端面摩擦产生高温，当摩擦产生的温度达到工件材料熔点的2/3~4/5，立即停止摩擦，分别移开摩擦盘Ⅰ（12）和摩擦盘Ⅱ（13），控制器（9）打开挡销Ⅰ（16）和挡销Ⅱ（17），施加作用力F冲击冲击块（8），冲击块（8）同时冲击立柱Ⅱ（3），使立柱Ⅱ（3）在导轨（7）上快速移动挤向立柱Ⅰ（2），让两个工件（25，26）连接在一起...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪洪峰，左敦稳，吉玲，刘胜荣，庞军，方慧敏，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32