本實(shí)用新型涉及一種焊接時(shí)使用的工裝設(shè)備，尤其是一種大型錐筒回轉(zhuǎn)體零件環(huán)縫攪拌摩擦焊接工裝。

背景技術(shù)：

攪拌摩擦焊是指利用圓柱頂端設(shè)有突起(攪拌針)的攪拌頭，從對(duì)接的兩塊板(母材)或重疊的兩塊板的想要焊接的部位上方，使攪拌頭邊旋轉(zhuǎn)邊推壓，將兩塊板焊接在一起的技術(shù)。旋轉(zhuǎn)的攪拌針與板材之間產(chǎn)生的摩擦熱，會(huì)使攪拌針周圍的金屬軟化為粘液狀，旋轉(zhuǎn)的攪拌針借此插入板中。這樣一來，攪拌針周圍軟化了的金屬便會(huì)混合在一起(發(fā)生塑性流動(dòng))，使兩塊金屬板融為一體，或是在兩塊金屬板的接合面形成金屬鍵，使二者融為一體。由于在使用攪拌摩擦焊的過程中不會(huì)產(chǎn)生廢氣等污染物，所以攪拌摩擦焊成為選用較多的一種高效綠色焊接技術(shù)。

由于攪拌摩擦焊和傳統(tǒng)熔焊的作用機(jī)理不同，運(yùn)動(dòng)的攪拌摩擦焊對(duì)輔助工裝的剛度要求較高，必須由一定剛性的裝置牢固的夾持帶焊零件，以便攪拌工具可施加足夠大的頂鍛力和向前驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)由于攪拌針回抽，會(huì)在回轉(zhuǎn)體零件上留下匙孔，不僅影響焊縫表面的美觀，而且也降低了焊縫連接強(qiáng)度，為了彌補(bǔ)匙孔缺陷，目前在實(shí)際應(yīng)用中，多采用人工補(bǔ)焊的方法處理匙孔。由于人工補(bǔ)焊的不確定性，影響了產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu)，合格率較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本實(shí)用新型提供一種大型錐筒回轉(zhuǎn)體零件環(huán)縫攪拌摩擦焊接工裝，該工裝能夠完成大型錐筒零件在焊接生產(chǎn)中的可靠固定，可提高裝配效率，同時(shí)保證焊接質(zhì)量和精度，還能使匙孔留在零件外部，保證焊接的完整性。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是：包括動(dòng)力裝置、內(nèi)撐裝置、外抱裝置、托輥裝置、端蓋裝置和引焊裝置，一個(gè)大直徑錐筒和一個(gè)小直徑錐筒組成一個(gè)待焊接回轉(zhuǎn)體零件；所述動(dòng)力裝置包括原動(dòng)機(jī)，原動(dòng)機(jī)的輸出端固定連接有剛性軸，原動(dòng)機(jī)通過固定支座安裝在機(jī)床工作臺(tái)上，剛性軸上設(shè)有軸承座，軸承座再通過支架固定在機(jī)床工作臺(tái)上；所述端蓋裝置包括大端壓蓋和小端壓蓋；在所述剛性軸的前端依次安裝大端壓蓋和內(nèi)撐裝置，大端壓蓋與內(nèi)撐裝置均隨剛性軸旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)撐裝置的外錐面依次套裝大直徑錐筒和小直徑錐筒，大直徑錐筒和小直徑錐筒通過直徑相同的端部對(duì)接形成環(huán)縫，內(nèi)撐裝置傳遞扭矩到大直徑錐筒和小直徑錐筒構(gòu)成的待焊接回轉(zhuǎn)體零件上；所述外抱裝置包括大端外抱機(jī)構(gòu)和小端外抱機(jī)構(gòu)，大端外抱機(jī)構(gòu)和小端外抱機(jī)構(gòu)分別套設(shè)在大直徑錐筒和小直徑錐筒的外錐面上對(duì)其壓緊，大端外抱機(jī)構(gòu)與大端壓蓋固連，在剛性軸的端部裝設(shè)有小端壓蓋，小端壓蓋在中部固定連接到剛性軸上，小端壓蓋還與小端外抱機(jī)構(gòu)固連；所述托輥裝置包括托輥支架和設(shè)置在托輥支架上的支撐滾輪，小端外抱機(jī)構(gòu)的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一對(duì)托輥裝置，小端外抱機(jī)構(gòu)與支撐滾輪接觸后通過托輥支架安裝到機(jī)床工作臺(tái)上；所述引焊裝置具有一個(gè)弧形面，引焊裝置通過弧形面放置在大端外抱機(jī)構(gòu)和小端外抱機(jī)構(gòu)之間的環(huán)縫上，并同時(shí)與大端外抱機(jī)構(gòu)和小端外抱機(jī)構(gòu)相連接。

相比現(xiàn)有采用熔焊方式的錐筒焊接，本實(shí)用新型的一種大型錐筒回轉(zhuǎn)體零件環(huán)縫攪拌摩擦焊接工裝，包括動(dòng)力裝置、內(nèi)撐裝置、外抱裝置、托輥裝置、端蓋裝置和引焊裝置，其動(dòng)力裝置和托輥裝置采用分塊模式，方便拆裝，待焊接回轉(zhuǎn)體零件的定位是內(nèi)部設(shè)外抱裝置，外部設(shè)外抱裝置，兩端設(shè)端蓋裝置，定位準(zhǔn)確全面且可調(diào)，因此安裝和裝夾方便，可一次完成整條環(huán)縫的焊接，可有效地減小定位誤差和焊接變形，同時(shí)由于在環(huán)峰處設(shè)置了引焊裝置，焊接回轉(zhuǎn)一周后，調(diào)節(jié)攪拌針使匙孔留在引焊裝置上，回轉(zhuǎn)體零件即得到了無匙孔的焊縫，保證了焊接精度，提高了焊縫的焊接質(zhì)量并且大大提升了焊接效率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例工裝的軸測(cè)圖；

圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例工裝安裝在機(jī)床工作臺(tái)上的剖視圖；

圖3為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的托輥裝置的主視圖；

圖4為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的托輥裝置的左視圖；

圖5為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的托輥裝置的俯視圖；

圖6為本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的引焊裝置的結(jié)構(gòu)放大圖；

圖中：1、固定支座，01、支腿，2、機(jī)床工作臺(tái)，3、原動(dòng)機(jī)，4、軸承座，5、組合支架，05、上三角支架，6、剛性軸，7、大端壓蓋，8、大直徑錐筒，9、引焊裝置，10、小直徑錐筒，11、內(nèi)撐裝置，12、小端壓蓋，13、拉桿，14、支撐滾輪，15、托輥支架，16、大端外抱機(jī)構(gòu)，17、小端外抱機(jī)構(gòu)，18、滾輪架，19、調(diào)節(jié)螺桿，20、環(huán)縫，21、壓緊螺母，22、連接塊，23、弧形面，24、引焊部分。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

圖1至圖6示出了本實(shí)用新型一個(gè)較佳的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中的一種大型錐筒回轉(zhuǎn)體零件環(huán)縫攪拌摩擦焊接工裝，包括動(dòng)力裝置、內(nèi)撐裝置11、外抱裝置、托輥裝置、端蓋裝置和引焊裝置9，一個(gè)大直徑錐筒8和一個(gè)小直徑錐筒10組成一個(gè)待焊接回轉(zhuǎn)體零件；所述動(dòng)力裝置包括原動(dòng)機(jī)3，原動(dòng)機(jī)3的輸出端固定連接有剛性軸6，原動(dòng)機(jī)3通過固定支座1安裝在機(jī)床工作臺(tái)2上，剛性軸6上設(shè)有軸承座4，軸承座4再通過支架固定在機(jī)床工作臺(tái)2上；所述端蓋裝置包括大端壓蓋7和小端壓蓋12；在所述剛性軸6的前端依次安裝大端壓蓋7和內(nèi)撐裝置11，大端壓蓋7與內(nèi)撐裝置11均隨剛性軸6旋轉(zhuǎn)，在內(nèi)撐裝置11的外錐面依次套裝大直徑錐筒8和小直徑錐筒10，大直徑錐筒8和小直徑錐筒10通過直徑相同的端部對(duì)接形成環(huán)縫20，內(nèi)撐裝置11傳遞扭矩到大直徑錐筒8和小直徑錐筒10構(gòu)成的待焊接回轉(zhuǎn)體零件上；所述外抱裝置包括大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17，大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17分別套設(shè)在大直徑錐筒8和小直徑錐筒10的外錐面上對(duì)其壓緊，大端外抱機(jī)構(gòu)16與大端壓蓋7固連，在剛性軸6的端部裝設(shè)有小端壓蓋12，小端壓蓋12在中部固定連接到剛性軸6上，例如圖1中是用拉桿13將小端壓蓋12安裝到剛性軸6上的，小端壓蓋12還與小端外抱機(jī)構(gòu)17固連，例如采用壓緊螺母壓緊連接；所述托輥裝置包括托輥支架15和設(shè)置在托輥支架15上的支撐滾輪14，小端外抱機(jī)構(gòu)17的兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置一對(duì)托輥裝置，小端外抱機(jī)構(gòu)17與支撐滾輪14接觸后通過托輥支架15安裝到機(jī)床工作臺(tái)2上；所述引焊裝置9的反面是一個(gè)弧形面23，引焊裝置9通過弧形面23放置在大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17之間的環(huán)縫20上，引焊裝置9的正面是引焊部分24，引焊裝置9的正面兩側(cè)通過連接塊22與大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17相連接，通常在大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17上分別設(shè)有連接塊22的定位部分，同時(shí)在定位部分用螺釘壓緊。

參見圖1和圖2，所述固定支座1包括三角架和支腿01，在原動(dòng)機(jī)3的兩側(cè)下方對(duì)稱設(shè)有一對(duì)固定支座1，原動(dòng)機(jī)3連接在支腿01的上方，支腿01的下方固定在三角架的斜面之上，三角架通過其下平面固定在機(jī)床工作臺(tái)2上。

圖1和圖2中，所述支架為組合支架5，組合支架5由上三角支架05和下矩形支架構(gòu)成，在剛性軸6的兩側(cè)下方對(duì)稱設(shè)置一對(duì)支架，剛性軸6上的軸承座4固定在上三角支架05的上斜面，上三角支架05的下平面連接于下矩形支架的上表面，下矩形支架的下表面安裝在機(jī)床工作臺(tái)2上。

圖3至圖5所示，所述托輥裝置還包括托輥支架15、滾輪架18、壓緊螺母21和調(diào)節(jié)螺桿19，支撐滾輪14通過滾輪架18連接到托輥支架15上，鉸接處通過壓緊螺母21和調(diào)節(jié)螺桿19鎖定。托輥裝置已安裝于機(jī)床工作臺(tái)2上，再轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪架18，將支撐滾輪14貼緊小端外抱機(jī)構(gòu)17，壓緊螺母21上到調(diào)節(jié)螺桿19上，托輥裝置安裝完成。

實(shí)施例中的所述引焊裝置9的材料選用焊料，用于彌補(bǔ)匙孔缺陷。

在本實(shí)施例中，通過上三角支架05和三角架的支撐，使所述剛性軸6與機(jī)床工作臺(tái)2之間的夾角最終大致為錐形待焊接回轉(zhuǎn)體零件錐度的一半，例如16°。以使環(huán)縫20處的焊接面為水平放置，便于高質(zhì)量地完成焊接。

裝配過程：分別將動(dòng)力裝置及托輥裝置安裝在機(jī)床工作臺(tái)2上，動(dòng)力裝置和托輥裝置采用分塊模式安裝，先安裝動(dòng)力裝置，后安裝托輥裝置，托輥裝置的作用方便批量加工零件，只需要松開壓緊螺母21，轉(zhuǎn)動(dòng)托輥裝置即可拆下工件，安裝新的需要焊接的工件后再鎖緊；在動(dòng)力裝置輸出端連接剛性軸6，剛性軸6上安裝有大端壓蓋7和內(nèi)撐裝置11；先將大直徑錐筒8套在內(nèi)撐裝置11上，再將大端外抱機(jī)構(gòu)16到位，將大端外抱機(jī)構(gòu)16與大端壓蓋7用螺栓連接壓緊，將大直徑錐筒8套緊固，然后將小直徑錐筒10安裝在內(nèi)撐裝置11上，用拉桿13將小端壓蓋12安裝到剛性軸6上；托輥裝置已安裝于機(jī)床工作臺(tái)2上，轉(zhuǎn)動(dòng)滾輪架18，將支撐滾輪14貼緊小端外抱機(jī)構(gòu)17，壓緊螺母21上到調(diào)節(jié)螺桿19上；大端外抱機(jī)構(gòu)16和小端外抱機(jī)構(gòu)17在相對(duì)的位置設(shè)有連接引焊裝置9的連接塊22，可在連接塊22上留有安裝引焊裝置9的固定孔和凹槽，并通過緊定螺釘將引焊裝置9固定在環(huán)縫20處。

使用過程：焊接回轉(zhuǎn)一周后，調(diào)節(jié)攪拌針使匙孔留在引焊裝置9上，回轉(zhuǎn)體零件得到無匙孔的焊縫；焊接完成后將零件拆下，切除引焊裝置9，零件即得到優(yōu)質(zhì)、無缺陷的焊縫。

以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并非對(duì)本實(shí)用新型做任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)，對(duì)以上實(shí)施例所作出任何簡(jiǎn)單修改和同等變化，均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。