【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及焊接，尤其涉及一种同时实现板上柱体焊接和成型的方法。
技术介绍
1、游艇、战车等大量使用铝板，其上经常需要连接或安装其他结构件，就需要在铝板上连接铝柱等结构作为铝板与其上结构件的媒介。铝柱有时需要实心的，有时需要空心的。
2、想要实现铝柱和铝板之间的连接，常使用熔化焊方法，如非熔化极气体保护焊(tig)、熔化极气体保护焊(mig)等，在柱与板的角焊缝焊满一圈；或者采用摩擦焊方法，将铝柱和铝板之间通过摩擦产热并将液态金属挤压出去实现高强连接，但这个方法需要后续的加工工序将挤出的铝飞边去除。以上两种连接方法得到的铝柱，是实心还是空心的，都取决于原始的铝柱本身的形状结构，没有额外的改变外形的作用。
3、搅拌摩擦焊是一种适合于轻量化金属高强连接的固相焊接方法，在其上衍生而来的搅拌摩擦回填点焊技术是利用搅拌针和搅拌套的同步转动和上下独立运动，实现板与板之间的点状无匙孔连接的方法。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种同时实现板上柱体焊接和成型的方法，能够实现柱板的高强高效连接和成型，而且可以通过一种原柱得到不同形状和轴向尺寸的新的柱体，不需要额外的机加工，从而减少了生产成本。
2、根据本专利技术实施例的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，采用搅拌摩擦回填点焊焊具将原柱在板体上同时焊接并成型出不同形状和高度的柱体。
3、其中，所述原柱和所述板体均为金属，如铝及铝合
4、本专利技术实施例的同时实现板上柱体焊接和成型的方法采用了搅拌摩擦回填点焊焊具的工作原理：所述压紧套不旋转，通过所述压紧套压紧所述板体，并将所述原柱限制在所述压紧套内；接着通过所述搅拌针和所述搅拌套旋转地顶压在所述原柱上并进行轴向反向移动，使所述搅拌针或所述搅拌套进入到所述板体中，打破所述原柱和所述板体之间的界面，实现柱板焊接，再通过所述搅拌针和所述搅拌套进行轴向反向移动，直到所述搅拌针和所述搅拌套停留在各自的预定最终停留位置处，其中，所述搅拌针和所述搅拌套各自的预定最终停留位置由所述柱体的不同形状和轴向尺寸确定，从而可以根据所述柱体的不同需要对应地成型出不同形状和高度的所述柱体，如可以成型出实心柱体和带孔柱体。
5、本专利技术实施例的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，采用搅拌摩擦回填点焊焊具将所述原柱在所述板体上同时焊接并成型成不同形状和高度的所述柱体，其中，利用了搅拌摩擦回填点焊的原理实现柱板连接，并实现所述柱体成型，可根据需要得到不同形状和轴向尺寸的柱体，如实心柱体或带孔柱体。该方法不仅可实现柱板的高强高效连接和成型，而且可以通过一种所述原柱得到不同形状和轴向尺寸的新的所述柱体，不需要额外的机加工，从而减少了生产成本。
6、在一些实施例中，所述搅拌摩擦回填点焊焊具包括由内向外同轴设置的搅拌针、搅拌套和压紧套；
7、所述方法包括如下步骤：
8、s1：将所述原柱放在所述板体上；
9、s2：使非旋转的所述压紧套套设于所述原柱的外周并轴向压紧在所述板体上，使旋转的所述搅拌针和旋转的所述搅拌套轴向顶压在所述原柱的端面上；
10、s3：使旋转的所述搅拌针和旋转的所述搅拌套沿轴向彼此反向移动，打破所述原柱和所述板体之间的界面，完成柱板焊接；
11、s4：在完成柱板焊接后，使旋转的所述搅拌针和旋转的所述搅拌套沿轴向再进行彼此反向移动，成型出所需的所述柱体；
12、s5：使所述搅拌摩擦回填点焊焊具脱离所述板体和所述柱体。
13、在一些实施例中，所述原柱的外径大于所述搅拌针的外径且小于所述压紧套的内径。
14、在一些实施例中，在步骤s2至步骤s4中，所述搅拌针和所述搅拌套同速或差速旋转，所述搅拌针和所述搅拌套同向或互为反向旋转。
15、在一些实施例中，在步骤s3或/和步骤s4中，所述搅拌针的轴向移动速度和所述搅拌套的轴向移动速度满足如下关系式：
16、v搅拌针：v搅拌套＝s搅拌套：s搅拌针；
17、其中，v搅拌针和v搅拌套分别为所述搅拌针的轴向移动速度和所述搅拌套的轴向移动速度，所述s搅拌套和s搅拌针分别为所述搅拌套的搅拌端面的圆环的面积和搅拌针的搅拌端面的圆形的面积。
18、在一些实施例中，步骤s3包括第一焊接运动模式或/和第二焊接运动模式；
19、其中，所述第一焊接运动模式为：首先，所述搅拌针沿轴向前进，同时所述搅拌套沿轴向回退，直至所述搅拌针进入所述板体内，打破所述原柱和所述板体之间的界面；然后，所述搅拌针沿轴向回退，同时所述搅拌套沿轴向前进，直至所述搅拌套进入所述板体内，打破所述原柱和所述板体之间的界面，从而完成柱板焊接；
20、所述第二焊接运动模式为：首先，所述搅拌针沿轴向回退，同时所述搅拌套沿轴向前进，直至所述搅拌套进入所述板体内，打破所述原柱和所述板体之间的界面；然后，所述搅拌针沿轴向前进，同时所述搅拌套沿轴向回退，直至所述搅拌针进入所述板体内，打破所述原柱和所述板体之间的界面，从而完成柱板焊接。
21、在一些实施例中，步骤s4包括第一成型运动模式或/和第二成型运动模式；
22、其中，所述第一成型运动模式为：首先，所述搅拌针沿轴向前进，同时所述搅拌套沿轴向回退；然后，所述搅拌针沿轴向回退，同时所述搅拌套沿轴向前进，直到所述搅拌针的搅拌端面和所述搅拌套的搅拌端面停留在各自的预定最终停留位置处，从而成型出所需的所述柱体；或者，所述第一成型运动模式为：所述搅拌针沿轴向前进，同时所述搅拌套沿轴向回退，直到所述搅拌针的搅拌端面和所述搅拌套的搅拌端面停留在各自的预定最终停留位置处，从而成型出所需的所述柱体；
23、所述第二成型运动模式为：首先，所述搅拌套沿轴向前进，同时所述搅拌针沿轴向回退；然后，所述搅拌套沿轴向回退，同时所述搅拌针沿轴向前进，直到所述搅拌针的搅拌端面和所述搅拌套的搅拌端面停留在各自的预定最终停留位置处，从而成型出所需的所述柱体；或者所述第二成型运动模式为：所述搅拌套沿轴向前进，同时所述搅拌针沿轴向回退，直到所述搅拌针的搅拌端面和所述搅拌套的搅拌端面停留在各自的预定最终停留位置处，从而成型出所需的所述柱体。
24、在一些实施例中，在步骤s4中，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置由所述柱体的形状和轴向尺寸来确定。
25、在一些实施例中，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置可以齐平或不齐平。
26、在一些实施例中，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置可以齐平，以及当所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置位于所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置的后方本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，采用搅拌摩擦回填点焊焊具将原柱在板体上同时焊接并成型出不同形状和高度的柱体。
2.根据权利要求1所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述搅拌摩擦回填点焊焊具包括由内向外同轴设置的搅拌针、搅拌套和压紧套；
3.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述原柱的外径大于所述搅拌针的外径且小于所述压紧套的内径。
4.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，在步骤S2至步骤S4中，所述搅拌针和所述搅拌套同速或差速旋转，所述搅拌针和所述搅拌套同向或互为反向旋转。
5.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，在步骤S3或/和步骤S4中，所述搅拌针的轴向移动速度和所述搅拌套的轴向移动速度满足如下关系式：
6.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，步骤S3包括第一焊接运动模式或/和第二焊接运动模式；
7.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的
8.根据权利要求7所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，在步骤S4中，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置由所述柱体的形状和轴向尺寸来确定。
9.根据权利要求7所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置可以齐平或不齐平。
10.根据权利要求1所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置和所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置可以齐平，以及当所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置位于所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置的后方时，则所述柱体为实心柱体；当所述搅拌针的搅拌端面的预定最终停留位置位于所述搅拌套的搅拌端面的预定最终停留位置的前方时，则所述柱体为带孔柱体。
...【技术特征摘要】
1.一种同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，采用搅拌摩擦回填点焊焊具将原柱在板体上同时焊接并成型出不同形状和高度的柱体。
2.根据权利要求1所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述搅拌摩擦回填点焊焊具包括由内向外同轴设置的搅拌针、搅拌套和压紧套；
3.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，所述原柱的外径大于所述搅拌针的外径且小于所述压紧套的内径。
4.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，在步骤s2至步骤s4中，所述搅拌针和所述搅拌套同速或差速旋转，所述搅拌针和所述搅拌套同向或互为反向旋转。
5.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，在步骤s3或/和步骤s4中，所述搅拌针的轴向移动速度和所述搅拌套的轴向移动速度满足如下关系式：
6.根据权利要求2所述的同时实现板上柱体焊接和成型的方法，其特征在于，步骤s3包括第一焊接运动模式或/和第二焊接运动模式；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄体方，万龙，
申请(专利权)人：安徽万宇机械设备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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