[实用新型]一种用于搅拌摩擦焊接AC双摆头机头

说明书

技术领域

本实用新型涉及搅拌摩擦焊接领域，尤其涉及一种用于搅拌摩擦焊接AC双摆头机头。

背景技术

搅拌摩擦焊（FrictionStirWelding,FSW）是一种新型焊接工艺，具有低应力，变形小，绿色、低能耗等突出的工艺特点，是一种固相塑性连接焊接工艺。搅拌摩擦焊可替代传统的轻金属合金连接技术，以适应当今产品在可靠性、效率、成本、能耗、连接质量等方面的要求，顺应当下的工业产品研发理念。

然而，目前常规搅拌摩擦焊技术和装备存在以下问题有待解决：

（1）传统的搅拌摩擦焊接装备主要用于完成一维、二维搅拌摩擦焊接技术，对于三维空间曲线曲面焊接具有一定的局限性。传统的搅拌摩擦焊接技术在焊接过程中，在焊接方向需要进行一个焊接倾角调整。当焊接三维空间曲线和曲面等复杂工件时，需要根据工件表面进行实时调整焊接倾角，而常规的一维、二维搅拌摩擦焊接设备无法满足这个需求。

（2）搅拌摩擦焊焊接过程中承载比较大，常规的AC摆头承载能力有限。搅拌摩擦焊接过程中，特别是在刚进入工件的瞬间，会产生104数量级的顶锻力甚至更大，由此带来的倾角扭矩也极大。现在常规的AC摆头主要用于进行材料铣削加工等，承载能力有限，这大大限制了AC摆头结构在搅拌摩擦焊接设备上的应用。

发明内容

针对传统搅拌摩擦焊接设备存在的上述缺陷，本实用新型提出一种用于搅拌摩擦焊接用AC双摆头式搅拌摩擦焊接机头，采用双摆头式AC摆搅拌摩擦焊接机头，可以根据工件实时调整搅拌摩擦焊接过程中的焊接倾角，实现三维曲面工件的焊接。同时，采用双摆头式AC摆结构，通过蜗轮蜗杆、液压锁紧等方式，有效的提高了AC摆头的承载能力，改善了AC摆到位后定位锁紧能力，保证了焊接质量的可靠性。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种用于搅拌摩擦焊接AC双摆头机头，包括：依次连接的C轴、A轴和搅拌摩擦焊主轴，其特征在于，

-所述C轴包括：C轴驱动组件，连接所述C轴驱动组件的C轴蜗轮蜗杆组件和连接所述C轴蜗轮蜗杆组件的C摆组件，所述C轴蜗轮蜗杆组件和C摆组件之间设有C轴锁紧组件；

-所述A轴包括：A轴驱动组件，连接所述A轴驱动组件的A轴蜗轮蜗杆组件和连接所述A轴蜗轮蜗杆组件的A摆组件，所述A轴蜗轮蜗杆组件和A摆组件之间设有A轴锁紧组件。

本实用新型一个较佳实施例中，所述搅拌摩擦焊主轴、所述C轴和所述A轴的轴线均相互垂直。

本实用新型一个较佳实施例中，所述C轴锁紧组件和所述A轴锁紧组件均设有第一液压锁紧板和第二液压锁紧板，所述第一液压锁紧板和所述第二液压锁紧板之间设有扭矩传递件。

本实用新型一个较佳实施例中，所述C轴驱动组件和所述A轴驱动组件均包括电机和减速机。

本实用新型一个较佳实施例中，所述C轴驱动组件和所述A轴驱动组件上的减速机分别连接所述C轴蜗轮蜗杆组件和所述A轴蜗轮蜗杆组件。

本实用新型一个较佳实施例中，所述A轴驱动组件与所述C摆组件相连。

本实用新型一个较佳实施例中，所述搅拌摩擦焊主轴与所述A摆组件相连。

一种用于搅拌摩擦焊接用双摆头式AC摆搅拌摩擦焊机头，包括滑枕、C轴驱动组件、C轴蜗轮蜗杆组件、C摆组件、A轴驱动组件、A轴蜗轮蜗杆组件、A摆组件、搅拌摩擦焊主轴、AC液压锁紧装置；

滑枕与床身通过导轨相连，带动搅拌摩擦焊接机头上下运动（该运动方向与搅拌摩擦焊主轴轴向一致即下文Z轴方向）；C轴驱动组件，用于驱动进行C轴旋转运动，主要由电机、减速机组成，与C轴蜗轮蜗杆组件连接；所述C摆组件通过螺钉与C轴蜗轮蜗杆组件相连；所述A摆驱动组件通过螺钉与C摆组件相连，与C轴驱动组件相似，主要由电机、减速机组成、与A轴蜗轮蜗杆组件连接；所述搅拌摩擦焊主轴通过螺钉与A摆组件连接，用于实现搅拌摩擦焊接过程中的搅拌旋转功能；所述A轴锁紧组件和C轴锁紧组件均主要由第一液压锁紧板、第二液压锁紧板、扭矩传递件组成，A轴和C轴转动处各设置一个。

AC双摆头式搅拌摩擦焊主轴C摆组件通过C轴蜗轮蜗杆组件由C摆驱动组件2带动进行C轴旋转，进而A摆、搅拌摩擦焊主轴进行C轴旋转；而搅拌摩擦焊主轴的A轴旋转则是通过A轴传动组件带动A轴蜗轮蜗杆组件旋转，进而带动连接在蜗轮蜗杆组件上的A摆组件进行旋转，实现安装在A摆组件上的搅拌摩擦焊主轴的A向旋转运动；所述搅拌摩擦焊主轴在C轴和A轴的联动旋转运动下，可以实现三维空间内任意倾角变化。