一種攪拌摩擦焊裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊裝置領域，特別涉及一種攪拌摩擦焊裝置。
【背景技術】
[0002]攪拌摩擦焊是英國焊接研宄所于1991年10月提出的發(fā)明專利。攪拌摩擦焊工藝最初主要用于解決鋁合金等低熔點材料的焊接。作為一種先進的固相連接技術，攪拌摩擦焊廣泛應用于航空航天、軌道交通、國防軍工、輪船汽車等領域。攪拌摩擦焊過程中，使用攪拌頭插入工件的待焊接部位，通過攪拌頭與工件間的攪拌摩擦，摩擦熱使該部位金屬處于熱塑性狀態(tài)并在攪拌頭的壓力作用下從其前端向后部塑性流動，從而使待焊件焊接為一個整體。
[0003]在實際的攪拌摩擦焊過程中，工業(yè)上采用的攪拌摩擦焊裝置往往是采用工作臺不動，通過攪拌頭的X軸、Y軸等多個方向的運動實現金屬間的焊接，從而設備體積較為龐大和笨重，造成設備生產成本較高，極大地限制了攪拌摩擦焊技術在民用工業(yè)領域的應用，阻礙了攪拌摩擦焊技術的全面推廣和大規(guī)模應用。此外，現有的攪拌摩擦焊裝備運行時，攪拌針和母材之間都是采用剛性接觸，在出現擾動等意外情況時攪拌針極易斷裂，導致攪拌頭報廢，嚴重影響攪拌頭的使用壽命，并增加企業(yè)的生產成本。為此，迫切需要提供一種在出現擾動等意外情況時，能減輕攪拌頭承受扭轉或沖擊力的攪拌摩擦焊裝置，有效延長攪拌頭的使用壽命，提高焊接生產效率、降低企業(yè)生產成本。

【發(fā)明內容】

[0004]鑒于以上所述現有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種攪拌摩擦焊裝置，在出現擾動等意外情況時，保護攪拌頭，減輕攪拌頭承受的扭轉或沖擊力，延長其使用壽命。
[0005]為實現上述目的及其他相關目的，本發(fā)明提供一種攪拌摩擦焊裝置，包括用于攪拌摩擦焊的機床本體，在機床本體的主軸上安裝有攪拌頭，在所述攪拌頭與主軸之間設置有浮動支撐結構，所述浮動支撐結構包括連接部件和彈性支撐件，所述連接部件與主軸固定，所述連接部件下部與攪拌頭上部通過多個凹部和凸部配合，并能同步轉動，所述彈性支撐件頂在連接部件下端與攪拌頭上端之間，且所述連接部件上設置有防止攪拌頭從連接部件下端脫出的限位結構。
[0006]采用上述結構:一方面，焊接時能使得壓力能保持恒定，提高焊接接頭質量；另一方面，出現擾動等意外情況時，浮動支撐結構能減輕攪拌頭承受的扭轉或沖擊力，容易保護攪拌頭，使其不易斷裂，延長攪拌頭使用壽命。
[0007]作為優(yōu)選:所述連接部件為柱狀，所述連接部件下端面中心開設有支撐件安裝孔，所述彈性支撐件位于該支撐件安裝孔內，所述連接部件下端面上支撐件安裝孔的四周開設有至少兩個定位孔，所述攪拌頭上端面上設置有多根與定位孔對應的定位柱，該定位柱伸入定位孔內，使得連接部件和攪拌頭能同步轉動。
[0008]作為優(yōu)選:所述定位柱上端為錐形，所述定位孔邊緣開設有倒角。
[0009]作為優(yōu)選:所述連接部件下端和攪拌頭上端設置有相配合的卡爪，所述彈性支撐件為彈簧、橡膠、聚氨酯中的一種。
[0010]作為優(yōu)選:所述限位結構包括鎖緊桿、設在連接部件上的鎖緊孔以及設在攪拌頭上的條形限位孔，所述鎖緊桿穿過鎖緊孔和條形限位孔限制攪拌頭從連接部件中脫出，所述攪拌頭通過條形限位孔實現相對于連接部件的上下移動。
[0011]作為優(yōu)選:所述機床本體包括底座、主軸支座、左右推進機構、前后推進機構和工作臺，所述左右推進機構安裝在底座上，所述前后推進機構通過第一滑動機構安裝在左右推進機構上，所述工作臺通過第二滑動機構安裝在前后推進機構上；所述主軸支座上沿豎直方向設置有第一導軌和上下推進機構，第一導軌上滑動安裝有第一支撐座，該第一支撐座與上下推進機構連接，所述第一支撐座上設置有旋轉電機，所述主軸與旋轉電機輸出端相連，所述攪拌頭位于工作臺上方。
[0012]上述結構，主軸驅動部分只需要旋轉和在豎直方向運動，而通過工作臺的前后左右移動來實現焊接位置的調整，從而使得設備主軸部分輕量化，裝置整體實現小型化。
[0013]作為優(yōu)選:所述前后推進機構和左右推進機構均包括電機和絲桿螺母副，絲桿水平設置并與電機相連，所述第一滑動機構和第二滑動機構均包括相配合的滑軌和滑座，滑軌與絲杠平行布置，滑座通過螺母與絲杠連接。
[0014]作為優(yōu)選:所述上下推進機構為氣缸或液壓缸，所述工作臺包括剛性的支撐臺以及設置在支撐臺上的壓緊機構，所述支撐臺面上開設有多個安裝孔，所述壓緊機構安裝在安裝孔內。
[0015]作為優(yōu)選:所述攪拌頭包括軸肩、攪拌針以及用于與連接部件連接的攪拌頭主體，所述攪拌針為圓錐形或圓柱形，其周面上縱向分布有凹凸的紋路，所述攪拌針底面為平面或曲面。
[0016]作為優(yōu)選:所述攪拌針底面平行設置有多條紋路，或交叉設置有多條紋路。
[0017]如上所述，本發(fā)明的有益效果是:與采用傳統(tǒng)剛性攪拌針進行攪拌摩擦焊接相比，浮動支撐結構一方面，焊接時能使得壓力能保持恒定，提高焊接接頭質量；另一方面，出現擾動等意外情況時，浮動支撐結構能減輕攪拌頭承受的扭轉或沖擊力，容易保護攪拌頭，使其不易斷裂，延長攪拌頭使用壽命。采用左右推進機構、前后推進機構的方式，通過移動工作臺來改變焊接位置，簡化主軸結構，使裝置整體輕量化、小型化，節(jié)省材料和成本，促進攪拌摩擦焊技術的全面推廣和大規(guī)模應用。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的結構示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明工作臺部分的平面視圖；
[0020]圖3為本發(fā)明主軸支座上的安裝結構示意圖；
[0021]圖4為本發(fā)明連接部件與攪拌頭的連接關系示意圖；
[0022]圖5為圖4另一方向的剖視圖；
[0023]圖6為本發(fā)明中連接部件的仰視圖；
[0024]圖7為本發(fā)明中攪拌頭的俯視圖；
[0025]圖8為本發(fā)明中攪拌頭的結構示意圖；
[0026]圖9為本發(fā)明中攪拌針其中一種結構的仰視圖。
[0027]零件標號說明
[0028]I底座
[0029]2主軸支座
[0030]3上下推進機構
[0031]31液壓缸
[0032]32第一導軌
[0033]33第一支撐座
[0034]4攪拌頭
[0035]41攪拌頭主體
[0036]42軸肩
[0037]43攪拌針
[0038]44連接部件
[0039]45支撐件安裝孔
[0040]46定位孔
[0041]47定位柱
[0042]48條形限位孔
[0043]49鎖緊桿
[0044]5左右推進機構
[0045]51第一電機
[0046]52第一絲桿
[0047]53第一滑軌
[0048]54第一滑座
[0049]6前后推進機構
[0050]61第二電機
[0051]62第二絲桿
[0052]63第二滑軌
[0053]64第一安裝座
[0054]65第二滑座
[0055]7工作臺
[0056]71安裝孔
[0057]81旋轉電機
[0058]82第一支撐板
[0059]83聯(lián)軸器
[0060]84第二支撐板
[0061]85主軸
[0062]9光電限位開關裝置
[0063]10彈簧
【具體實施方式】
[0064]以下由特定的具體實施例說明發(fā)明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地了解發(fā)明的其他優(yōu)點及功效。
[0065]如圖1至圖3所示，本發(fā)明提供一種攪拌摩擦焊裝置，包括用于攪拌摩擦焊的機床本體，在機床本體的主軸上安裝有攪拌頭，在攪拌頭與主軸之間設置有浮動支撐結構，浮動支撐結構包括連接部件44和彈性支撐件，連接部件44與主軸固定，連接部件44下部與攪拌頭上部通過多個凹部和凸部配合，并能同步轉動，彈性支撐件頂在連接部件44下端與攪拌頭上端之間，且連接部件44上設置有防止攪拌頭從連接部件44下端脫出的限位結構，所述攪拌頭包括軸肩、攪拌針以及用于與連接部件44連接的攪拌頭主體，本例中機床本體包括底座1、主軸支座2、左右推進機構5、前后推進機構6和工作臺7，左右推進機構5安裝在底座I上，前后推進機構6通過第一滑動機構安裝在左右推進機構5上，工作臺7通過第二滑動機構安裝在前后推進機構6上；主軸支座2上沿豎直方向設置有第一導軌32和上下推進機構3，第一導軌32上滑動安裝有第一支撐座33，該第一支撐座33與上下