[实用新型]回转体工件端面搅拌摩擦焊具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具。 

背景技术

现有回转体工件的端面搅拌摩擦焊接时，回转体工件的端面采用如图1的装置紧固，第二工件9包绕第一工件5，第一工件5与第二工件9之间采用氩弧点焊固定，避免第一工件5与第二工件9之间的压紧装置妨碍搅拌头走完整圈封闭轨迹；因第二工件9的壁厚较薄，为避免搅拌摩擦焊接过程中搅拌头的顶锻力使第二工件9外壁向外变形影响焊缝质量甚至产生隧道缺陷，第二工件9外圆面采用3块弧形夹板28抱紧，弧形夹板29采用螺栓五31与螺母二32紧固。通过压板29、垫块30、T形螺栓19、螺母17将工件整体压紧装夹在工作台15上。 

上述技术方案存在以下不足： 

1、弧形夹板提供的抱紧力有限，且因弧形夹板制作精度影响，其提供的抱紧力不能很均匀地作用到工件外圆上，甚至因局部抱紧力不足仍然会导致搅拌摩擦焊接过程中的局部隧道缺陷；

2、工件每次装卸都需拧紧或松开弧形夹板抱紧的3个螺栓、压板压紧的4个T形螺栓，操作比较麻烦，装卸时间长；

3、对接的两工件需采用氩弧点焊固定后再进行搅拌摩擦焊接，否则压紧装置会妨碍搅拌头焊完整圈封闭轨迹，两工件的氩弧点焊固定增加了加工工序和加工成本；

4、因工件装夹的重复定位精度低，每次搅拌摩擦焊接要对焊接轨迹中心进行测量和对刀，增加了对刀辅助时间，加工效率低。

实用新型内容

为了克服现有紧固回转体工件端面的装置的上述不足，本实用新型旨在提供一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，该紧固装置采用重复定位精度高的弹性锥套夹头和气动控制的快速夹紧装置对工件进行定位和装夹，大大减少了工件定位和找正时间，节省了工件装卸时间，提高了加工效率，并且操作简单。 

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是： 

一种回转体工件端面搅拌摩擦焊具，包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的用于放置第一工件和第二工件的底板；其结构特点是，所述底板上装有环抱所述第二工件的弹性锥套夹头；整体呈环状的该弹性锥套夹头外设有一锥套螺母，该锥套螺母外套装一固定在底板上的外套；所述弹性锥套夹头与锥套螺母、锥套螺母与外套之间均为螺纹连接；所述第一工件的端面设有将其紧固在底板上的压紧机构。

以下为本实用新型的进一步改进的技术方案： 

作为一种具体的结构形式，所述压紧机构为气缸压紧机构，该气缸压紧机构的活塞杆驱动一压头紧压在第一工件的端面上。更进一步地，所述气缸压紧机构包括装在搅拌摩擦焊设备工作台上的气缸，该气缸的活塞杆通过轴耳与一装在搅拌摩擦焊设备工作台上的快速夹紧装置相连，该快速夹紧装置的压头紧压在第一工件的端面上。

作为另一种具体的结构形式，所述压紧机构包括设置在第一工件和第二工件的下端面的下盖板，穿过第一工件的拉紧螺栓；所述第一工件上部外圆面具有台阶，与拉紧螺栓配合连接的螺母三将所述第一工件、第二工件和下盖板固定连接在一起。 

为了减少弹性锥套夹头的结构刚度，提高其弹性夹紧复位性能，所述弹性锥套夹头周向均布有结构孔。 

为了方便利用撬棍取出锥套夹头和外套，所述弹性锥套夹头和外套的底端均开有起撬槽。 

为了防止焊接部位出现虚支撑，所述第一工件和第二工件的下端面与底板之间设有垫板，该垫板通过沉头螺栓固定在所述底板上。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

1、采用弹性锥套夹头迅速定位和抱紧工件，减少了工件对刀辅助时间，提高了加工效率；

2、弹性锥套夹头上采用均布结构孔减少其刚度，使夹头能够轻松实现夹紧工件和复位。

3、本发明优先用于薄壁回转体工件的端面封闭焊缝焊接； 

4、锥套螺母采用Y型扳手拧紧和拧松，提供足够的抱紧力，避免产生焊接隧道等缺陷；

5、工件下用垫板支撑焊接区域以避免工件焊接部位局部因虚支撑而产生焊接缺陷；

6、弹性锥套夹头和外套底端直径方向开有预留撬棍卸除工件的U形槽，采用撬棍方式轻松卸除工件，操作简单且经济实用。

7、外套与底板采用螺栓连接以便不同高度与外径的外套与同一底板组合，减少了工装制作成本； 

8、采用程序控制气缸使快速夹紧装置在搅拌头焊至夹紧位置附近时自动缩回，让开搅拌头以使焊完整圈轨迹，不需氩弧点焊等固定方式，减少了加工成本。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

附图说明

图1是现有技术的结构示意图；