本申请涉及一种搅拌摩擦焊的压紧装置，包括有用于与机头连接的连接组件、用于环绕在搅拌头外侧并压紧焊缝的压紧组件、连接在所述连接组件和所述压紧组件之间的浮动组件，所述浮动组件可沿所述搅拌头的轴向滑动地连接在所述连接组件上，且所述浮动组件和所述连接组件之间设置有用于阻碍所述浮动组件朝向所述机头位移的弹性结构；所述压紧组件远离所述浮动组件的一侧设置有与所述搅拌头的轴向垂直的压紧面。如此设置，能够实现二维环缝焊接时的随动压紧并能在旋转时实现跟随旋转，结构简单、性能稳定可靠，无需改动现有设备的结构，极大降低成本。在现有设备上安装即可，不用改动设备，无需增加工装，降低成本。
A pressing device for friction stir welding
【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊的压紧装置
本申请涉及搅拌摩擦焊
，更具体地说，涉及一种搅拌摩擦焊的压紧装置。
技术介绍
搅拌摩擦焊被认为是铝合金最佳的焊接方法之一，目前已广泛应用于航空、航天、船舶、电子、汽车等领域。搅拌摩擦焊焊接过程中需要对零件进行刚性固定，一般采用工装对焊缝两侧进行刚性固定。但是实际生产过程中，由于零件结构、工装、效率等方面的限制，无法实现焊缝两侧的全程压紧，因此不可避免的产生变形、翘曲、错边等情况，特别是对于薄板的焊接，严重的影响了搅拌摩擦焊焊缝的质量及效率。为解决这个问题，目前有两种方式：一种是采用前导滚轮的方式，另外一种是采用固定轴肩的静轴肩技术。前导滚轮机构安装于搅拌头前部，焊接过程中可以对焊缝前部的位置进行预压紧，有效地防止焊前工件发生错边、翘曲、变形等情况。对于长直焊接的焊缝，增加前导滚轮装置后，可以很大程度上减小了对焊缝两侧产品的压紧状态要求，对工装的设计来说更加灵活。但对于平面二维焊缝来说，由于滚轮和搅拌头中心存在一定的距离(一般为40mm-80mm)，使得搅拌头在旋转过程中滚轮无法实现跟随旋转，从而限制了滚轮装置在环缝焊接中的应用。静轴肩技术是一种基于搅拌摩擦焊衍生出来的一种新技术，该技术的专利技术将搅拌摩擦焊技术推向了一个新的高度。目前已实现钛合金、T型接头的焊接等，但是该技术还处在试验阶段，还没有实现工程化应用。主要是由于静轴肩技术对搅拌头装置要求比较严格，焊接过程中由于热量和压力的存在，熔融状态的铝合金很容易进入轴肩和搅拌针的缝隙，焊接完成后铝合金冷却后导致搅拌针与轴肩“抱死”的现象，因此很难适用于高效及高速焊接的情况，同时对于不同零件状态的适应性不太好。因此，如何解决铝合金板工件在二维环缝焊接中底板翘曲、错边、变形等因素影响焊接质量的问题，是本领域技术人员所要解决的关键技术问题。
技术实现思路
为至少在一定程度上克服相关技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种搅拌摩擦焊的压紧装置，其能够解决铝合金板工件在二维环缝焊接中底板翘曲、错边、变形等因素影响焊接质量的问题。本申请提供了一种搅拌摩擦焊的压紧装置，包括有用于与机头连接的连接组件、用于环绕在搅拌头外侧并压紧焊缝的压紧组件、连接在所述连接组件和所述压紧组件之间的浮动组件，所述浮动组件可沿所述搅拌头的轴向滑动地连接在所述连接组件上，且所述浮动组件和所述连接组件之间设置有用于阻碍所述浮动组件朝向所述机头位移的弹性结构；所述压紧组件远离所述浮动组件的一侧设置有与所述搅拌头的轴向垂直的压紧面。优选地，所述压紧组件包括有与所述浮动组件连接的压板器和位于所述压板器上的滚珠结构，所述滚珠结构包括均匀分布在所述压板器上远离所述浮动组件的一侧的多个滚珠。优选地，所述连接组件包括有与所述机头连接并环绕在所述搅拌头外侧的连接头，所述浮动组件包括有环绕在所述搅拌头外侧并与所述搅拌头的轴向同轴的滑动环，所述滑动环可滑动地嵌在所述连接头内，所述压紧组件与所述滑动环连接、并位于所述连接头外；所述弹性结构设置为环绕在所述搅拌头外、并与所述滑动环和所述连接头相抵的压缩弹簧。优选地，所述连接组件还包括有用于将所述滑动环限制在所述连接头内的限位环，所述限位环连接在所述连接头上远离所述机头的端口，且所述限位环的内径小于所述滑动环的外径。优选地，所述连接组件和所述浮动组件之间设置有用于将所述浮动组件沿所述搅拌头的轴向导向的导向结构。优选地，所述导向结构包括有沿所述搅拌头的轴向延伸的导向孔和穿设在所述导向孔内的导向杆，所述导向孔和所述导向杆中的一者设置在所述连接组件上、另一者设置在所述浮动组件上。优选地，所述连接组件包括有连接在所述机头上的连接头和夹在所述连接头外侧的夹具，所述浮动组件包括有与所述搅拌头的轴向垂直的横板，所述导向孔设置在所述夹具上、且所述导向杆设置在所述横板上，所述弹性结构设置为位于所述夹具和所述横板之间、并套设在所述导向杆外的压缩弹簧。优选地，所述导向杆的第一端设置有限位帽，所述限位帽的宽度大于所述导向孔，所述导向杆的第二端穿过所述导向孔安装在所述横板上。优选地，所述横板上开设有将所述横板的两侧面贯穿并供所述搅拌头穿过的通道，所述压板器设置为环形、并固定在通道内。优选地，所述通道设置为位于所述横板侧部开设的通槽，所述压板器开设在有缺口，且所述缺口朝向所述通槽的槽口。本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：相比于现有技术，本搅拌摩擦焊的压紧装置采用弹性件柔性连接，可根据焊缝的表面的高低不平、错边、变形自适应压紧，对于二维焊接的焊缝，可以很大程度上减小了对焊缝两侧产品的压紧状态要求，简化工装的设计。在搅拌头旋转过程中，本压紧装置可以实现跟随旋转，从而提高了环缝焊接的焊接质量。应用范围广，如在水冷板、轨道列车车体、飞机地板等产品均有很好的应用。可以简化搅拌摩擦焊操作，提高生产效率，进一步提高焊接的自动化程度，对促进搅拌摩擦焊的发展以及该焊接技术应用、推广都有着重要的意义。本搅拌摩擦焊的压紧装置可以实现浮动压紧，与利用前导滚轮压紧装置和静轴肩方式相比能够实现二维环缝焊接时的随动压紧并能在旋转时实现跟随旋转，结构简单、性能稳定可靠，无需改动现有设备的结构，极大降低成本。在现有设备上安装即可，不用改动设备，无需增加工装，降低成本。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，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是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(全包围式)的安装结构主视图；图2是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(全包围式)的安装结构立体图；图3是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(全包围式)的安装结构仰视图；图4是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(半包围式)的立体图；图5是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(半包围式)的主视图；图6是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(半包围式)的侧视图；图7是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(半包围式)的仰视图；图8是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(单立柱式)的安装结构立体图；图9是根据一些示例性实施例示出本搅拌摩擦焊的压紧装置(单立柱式)的剖面图；图中：1-连接头，2-夹具，3-弹性结构，4-浮动组件，5-压板器，6-滚珠结构，7-限位环，11-机头，12-搅拌头。具体实施方式这本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊的压紧装置，其特征在于，包括有用于与机头(11)连接的连接组件、用于环绕在搅拌头(12)外侧并压紧焊缝的压紧组件、连接在所述连接组件和所述压紧组件之间的浮动组件(4)，所述浮动组件(4)可沿所述搅拌头(12)的轴向滑动地连接在所述连接组件上，且所述浮动组件(4)和所述连接组件之间设置有用于阻碍所述浮动组件(4)朝向所述机头(11)位移的弹性结构(3)；所述压紧组件远离所述浮动组件(4)的一侧设置有与所述搅拌头(12)的轴向垂直的压紧面。/n
【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊的压紧装置，其特征在于，包括有用于与机头(11)连接的连接组件、用于环绕在搅拌头(12)外侧并压紧焊缝的压紧组件、连接在所述连接组件和所述压紧组件之间的浮动组件(4)，所述浮动组件(4)可沿所述搅拌头(12)的轴向滑动地连接在所述连接组件上，且所述浮动组件(4)和所述连接组件之间设置有用于阻碍所述浮动组件(4)朝向所述机头(11)位移的弹性结构(3)；所述压紧组件远离所述浮动组件(4)的一侧设置有与所述搅拌头(12)的轴向垂直的压紧面。
2.如权利要求1所述的搅拌摩擦焊的压紧装置，其特征在于，所述压紧组件包括有与所述浮动组件(4)连接的压板器(5)和位于所述压板器(5)上的滚珠结构(6)，所述滚珠结构(6)包括均匀分布在所述压板器(5)上远离所述浮动组件(4)的一侧的多个滚珠。
3.如权利要求2所述的搅拌摩擦焊的压紧装置，其特征在于，所述连接组件包括有与所述机头(11)连接并环绕在所述搅拌头(12)外侧的连接头(1)，所述浮动组件(4)包括有环绕在所述搅拌头(12)外侧并与所述搅拌头(12)的轴向同轴的滑动环，所述滑动环可滑动地嵌在所述连接头(1)内，所述压紧组件与所述滑动环连接、并位于所述连接头(1)外；所述弹性结构设置为环绕在所述搅拌头(12)外、并与所述滑动环和所述连接头(1)相抵的压缩弹簧。
4.如权利要求3所述的搅拌摩擦焊的压紧装置，其特征在于，所述连接组件还包括有用于将所述滑动环限制在所述连接头(1)内的限位环(7)，所述限位环(7)连接在所述连接头(1)上远离所述机头(11)的端口，且所述限位环(7)的内径...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙敏，
申请(专利权)人：北京世佳博科技发展有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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