本實(shí)用新型涉及一種T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝。

背景技術(shù)：

鋁合金T型接頭是一種在航空航天、高速客車、船舶建造及汽車車體等輕量化結(jié)構(gòu)制造領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的接頭形式，它可以有效提高壁板穩(wěn)定性而使整個(gè)構(gòu)件的質(zhì)量沒有顯著增加。

目前，T型接頭可以通過擠壓成型、熔焊、鉚接、粘結(jié)的方式獲得。但運(yùn)用擠壓技術(shù)獲得的T型接頭要受到模具尺寸的嚴(yán)格限制且加工成本較高，而采用熔焊會(huì)使T型接頭出現(xiàn)較大的變形、軟化以及氣孔等問題,鉚接又會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的壓力集中。采用FSW技術(shù)拓展到T型接頭中就有可能解決擠壓成型成本、熔焊和鉚接接頭中存在的質(zhì)量問題。

T接接頭的攪拌摩擦焊接過程不同于對(duì)接接頭，其連接界面則有多種形式，以水平界面、垂直界面、45°夾角界面以及水平加垂直界面居多。焊接過程中需要特制的卡具來固定構(gòu)件。目前，T型接頭的卡具主要集中在角接T型接頭固定夾具。角接T型接頭固定夾具的設(shè)計(jì)參照熔焊方法設(shè)計(jì)制備而成。運(yùn)用此種卡具進(jìn)行固定焊接需配備由攪拌針，軸肩，軸組成的專用工具。焊接時(shí)起到頂鍛作用的軸肩無需旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)攪拌針傾斜45°對(duì)相鄰的材料進(jìn)行攪拌焊接。這種卡具優(yōu)點(diǎn)是可焊接較厚的壁板且焊后變形小，但是由于僅靠攪拌針摩擦產(chǎn)生的熱量進(jìn)行焊接容易使攪拌針磨損和斷裂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝控制T型試件攪拌摩擦焊成型的變形，減少攪拌針與夾具碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，延長攪拌針的使用壽命。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下：

一種T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，包括一個(gè)燕尾槽平臺(tái)1，移動(dòng)夾具主體3、固定夾具主體2、兩塊壓板9；燕尾槽平臺(tái)1上設(shè)置兩條燕尾槽用于安裝移動(dòng)夾具主體3和固定夾具主體2；固定夾具主體2固定在一條燕尾槽內(nèi)，移動(dòng)夾具主體3、固定夾具主體2上裝有可更換夾具倒角4，腹板定位裝置5、翼板定位裝置6安裝在移動(dòng)夾具主體3上，腹板定位裝置5用于腹板7的豎直定位，翼板定位裝置6用于翼板的左右定位，兩塊壓板9分別固定在移動(dòng)夾具主體3與固定夾具主體2頂部，將腹板7壓緊。

所述的T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，移動(dòng)夾具主體3和固定夾具主體2通過螺栓安裝在燕尾槽中，其中移動(dòng)夾具主體3底部設(shè)置有U型孔，通過該U型孔調(diào)整移動(dòng)夾具主體3，調(diào)整與固定夾具主體2之間的間隙。

所述的T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，可更換夾具倒角4為邊倒角或圓倒角。

所述的T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，翼板定位裝置6包括復(fù)位彈簧15、推進(jìn)螺栓17、翼板定位塊16、螺栓固定支架18；移動(dòng)夾具主體3頂面設(shè)置一凹槽，凹槽內(nèi)安裝翼板定位裝置6，推進(jìn)螺栓17穿過螺栓固定支架18，與翼板定位塊16上的螺紋孔螺紋連接，復(fù)位彈簧15一端固定在翼板定位塊16上，一端緊頂在移動(dòng)夾具主體3凹槽底部。

所述的T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，腹板定位裝置5包括緊固螺栓14、固定支架12、腹板定位塊11、腹板刻度標(biāo)示13，移動(dòng)夾具主體3側(cè)面開槽，槽內(nèi)安裝固定支架12，移動(dòng)夾具主體3側(cè)面還開設(shè)有可以穿過腹板定位塊11的通孔，通過該通孔腹板定位塊11支撐在腹板7下部，固定支架12上開設(shè)長孔，長孔一側(cè)設(shè)置腹板刻度標(biāo)示13，緊固螺栓14穿過該長孔連接到腹板定位塊11的螺紋孔中。

本實(shí)用新型所述的一種攪拌摩擦焊T型工裝，可依據(jù)不同的需要調(diào)整腹板的定位高度，更換過渡圓角，很好的用于無變形的T型接頭攪拌摩擦焊接生產(chǎn)。

附圖說明

圖1本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖

圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖(省略一側(cè)壓板)；

圖3是腹板定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是翼板定位裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5實(shí)用新型對(duì)搭接T型接頭示意圖；

圖中標(biāo)號(hào)示意：1-燕尾槽平臺(tái)；2-固定夾具主體；3-移動(dòng)夾具主體；4-可更換夾具倒角；5-腹板定位裝置；6-翼板定位裝置；7-腹板；8-翼板；9-壓板；10-夾具夾緊螺栓；11-腹板定位塊；12-固定支架；13-腹板刻度標(biāo)示；14-緊固螺栓；15-復(fù)位彈簧；16-翼板定位塊；17-推進(jìn)螺栓；18-螺栓固定支架

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。

本實(shí)施例以攪拌摩擦焊對(duì)搭接T型接頭為例進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖5對(duì)搭接T型接頭包括翼板8(左右各一塊)、腹板7一塊，其中左邊的翼板與右邊的翼板之間采用對(duì)接形式，左右翼板與腹板之間采用搭接形式。采用T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝組對(duì)后，將此三塊板焊接成一塊整體。

參考圖1-4，T型接頭攪拌摩擦焊固定工裝，包括一個(gè)燕尾槽平臺(tái)1，燕尾槽平臺(tái)1上設(shè)置兩條燕尾槽用于安裝移動(dòng)夾具主體3、固定夾具主體2、兩塊壓板9。固定夾具主體2采用螺栓固定在一條燕尾槽內(nèi)，移動(dòng)夾具主體3與固定夾具主體2之間的縫隙寬度可以通過調(diào)節(jié)移動(dòng)夾具主體3得以改變，來適應(yīng)不同厚度的腹板需求。移動(dòng)夾具主體3、固定夾具主體2上裝有可更換夾具倒角4，腹板定位裝置5、翼板定位裝置6安裝在移動(dòng)夾具主體3上，腹板定位裝置5用于腹板7的豎直定位，翼板定位裝置6用于翼板的左右定位，兩塊壓板9分別通過螺栓固定在移動(dòng)夾具主體3與固定夾具主體2頂部，將腹板7壓緊，實(shí)現(xiàn)腹板7的豎直定位。

移動(dòng)夾具主體3和固定夾具主體2通過螺栓安裝在燕尾槽中，其中移動(dòng)夾具主體通過底部的U型孔進(jìn)行移動(dòng)，以調(diào)整與固定夾具主體2之間的間隙。

可更換夾具倒角4可以為邊倒角或圓倒角，以適用于不同的需求。

參考圖4，翼板定位裝置6包括復(fù)位彈簧15、推進(jìn)螺栓17、翼板定位塊16、螺栓固定支架18；移動(dòng)夾具主體3頂面設(shè)置一凹槽，凹槽內(nèi)安裝翼板定位裝置6，推進(jìn)螺栓17穿過螺栓固定支架18，與翼板定位塊16上的螺紋孔螺紋連接，轉(zhuǎn)動(dòng)推進(jìn)螺栓17可以推動(dòng)翼板定位塊16前后移動(dòng)達(dá)到定位翼板的目的，復(fù)位彈簧15一端固定在翼板定位塊16上，一端緊頂在移動(dòng)夾具主體3凹槽底部，松開推進(jìn)螺栓17后，復(fù)位彈簧15可以將翼板定位塊16推出，進(jìn)而松開翼板。

腹板定位裝置5包括緊固螺栓14、固定支架12、腹板定位塊11、腹板刻度標(biāo)示13，移動(dòng)夾具主體3側(cè)面開槽，槽內(nèi)安裝固定支架12，移動(dòng)夾具主體3側(cè)面還開設(shè)有可以穿過腹板定位塊11的通孔，通過該通孔腹板定位塊11可以支撐在腹板7下部，固定支架12上開設(shè)長孔，長孔一側(cè)設(shè)置腹板刻度標(biāo)示13，緊固螺栓14穿過該長孔連接到腹板定位塊11的螺紋孔中，轉(zhuǎn)動(dòng)緊固螺栓14可以推動(dòng)腹板定位塊11托起腹板7，以達(dá)到固定腹板豎直位置的目的。

焊接時(shí)先依據(jù)腹板7的高度，調(diào)整腹板定位塊11至相應(yīng)的腹板刻度標(biāo)示，將緊固螺栓擰緊；腹板放入可移動(dòng)夾具主體和固定夾具主體之間，腹板定位塊托起腹板起到上下定位作用，微調(diào)腹板定位塊高度使腹板的上平面與夾具主體的上水平面齊平；擰緊夾具夾緊螺栓對(duì)腹板左右進(jìn)行固對(duì)。

依據(jù)翼板寬度將翼板定位塊16調(diào)整至大至位置；將翼板放在移動(dòng)夾具主體和固定夾具主體的表面；擰動(dòng)推進(jìn)螺栓，推進(jìn)螺栓推動(dòng)翼板定位塊和翼板一起前進(jìn)，當(dāng)翼板邊緣達(dá)到腹板厚度中心位置后停止擰動(dòng)。而后將壓板放在翼板上進(jìn)行緊固。

燕尾槽平臺(tái)用來固定夾具主體，根據(jù)過渡半徑的需求安裝夾具倒角

在焊接過程中夾具主體上表面和壓板9對(duì)翼板進(jìn)行剛性固定，控制焊接變形。移動(dòng)夾具主體和固定夾具主體對(duì)腹板進(jìn)行剛性固定。同時(shí)可根據(jù)過渡半徑、腹板厚度和寬度、翼板寬度和厚度、鋁合金類型進(jìn)行多種組合。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。