一種用于攪拌摩擦焊接ac雙擺頭機(jī)頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及攪拌摩擦焊接領(lǐng)域，尤其涉及一種用于攪拌摩擦焊接AC雙擺頭機(jī)頭。
【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊(Frict1n Stir Welding, FSW)是一種新型焊接工藝，具有低應(yīng)力，變形小，綠色、低能耗等突出的工藝特點(diǎn)，是一種固相塑性連接焊接工藝。攪拌摩擦焊可替代傳統(tǒng)的輕金屬合金連接技術(shù)，以適應(yīng)當(dāng)今產(chǎn)品在可靠性、效率、成本、能耗、連接質(zhì)量等方面的要求，順應(yīng)當(dāng)下的工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)理念。
[0003]然而，目前常規(guī)攪拌摩擦焊技術(shù)和裝備存在以下問(wèn)題有待解決:
(I)傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接裝備主要用于完成一維、二維攪拌摩擦焊接技術(shù)，對(duì)于三維空間曲線曲面焊接具有一定的局限性。傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接技術(shù)在焊接過(guò)程中，在焊接方向需要進(jìn)行一個(gè)焊接傾角調(diào)整。當(dāng)焊接三維空間曲線和曲面等復(fù)雜工件時(shí)，需要根據(jù)工件表面進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整焊接傾角，而常規(guī)的一維、二維攪拌摩擦焊接設(shè)備無(wú)法滿足這個(gè)需求。
[0004](2)攪拌摩擦焊焊接過(guò)程中承載比較大，常規(guī)的AC擺頭承載能力有限。攪拌摩擦焊接過(guò)程中，特別是在剛進(jìn)入工件的瞬間，會(huì)產(chǎn)生104數(shù)量級(jí)的頂鍛力甚至更大，由此帶來(lái)的傾角扭矩也極大?，F(xiàn)在常規(guī)的AC擺頭主要用于進(jìn)行材料銑削加工等，承載能力有限，這大大限制了 AC擺頭結(jié)構(gòu)在攪拌摩擦焊接設(shè)備上的應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)傳統(tǒng)攪拌摩擦焊接設(shè)備存在的上述缺陷，本發(fā)明提出一種用于攪拌摩擦焊接用AC雙擺頭式攪拌摩擦焊接機(jī)頭，采用雙擺頭式AC擺攪拌摩擦焊接機(jī)頭，可以根據(jù)工件實(shí)時(shí)調(diào)整攪拌摩擦焊接過(guò)程中的焊接傾角，實(shí)現(xiàn)三維曲面工件的焊接。同時(shí)，采用雙擺頭式AC擺結(jié)構(gòu)，通過(guò)蝸輪蝸桿、液壓鎖緊等方式，有效的提高了 AC擺頭的承載能力，改善了 AC擺到位后定位鎖緊能力，保證了焊接質(zhì)量的可靠性。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種用于攪拌摩擦焊接AC雙擺頭機(jī)頭，包括:依次連接的C軸、A軸和攪拌摩擦焊主軸，其特征在于，
-所述C軸包括:C軸驅(qū)動(dòng)組件，連接所述C軸驅(qū)動(dòng)組件的C軸蝸輪蝸桿組件和連接所述C軸蝸輪蝸桿組件的C擺組件，所述C軸蝸輪蝸桿組件和C擺組件之間設(shè)有C軸鎖緊組件；
-所述A軸包括:A軸驅(qū)動(dòng)組件，連接所述A軸驅(qū)動(dòng)組件的A軸蝸輪蝸桿組件和連接所述A軸蝸輪蝸桿組件的A擺組件，所述A軸蝸輪蝸桿組件和A擺組件之間設(shè)有A軸鎖緊組件。
[0007]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述攪拌摩擦焊主軸、所述C軸和所述A軸的軸線均相互垂直。
[0008]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述C軸鎖緊組件和所述A軸鎖緊組件均設(shè)有第一液壓鎖緊板和第二液壓鎖緊板，所述第一液壓鎖緊板和所述第二液壓鎖緊板之間設(shè)有扭矩傳遞件。
[0009]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述C軸驅(qū)動(dòng)組件和所述A軸驅(qū)動(dòng)組件均包括電機(jī)和減速機(jī)。
[0010]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述C軸驅(qū)動(dòng)組件和所述A軸驅(qū)動(dòng)組件上的減速機(jī)分別連接所述C軸蝸輪蝸桿組件和所述A軸蝸輪蝸桿組件。
[0011 ] 本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述A軸驅(qū)動(dòng)組件與所述C擺組件相連。
[0012]本發(fā)明一個(gè)較佳實(shí)施例中，所述攪拌摩擦焊主軸與所述A擺組件相連。
[0013]—種用于攪拌摩擦焊接用雙擺頭式AC擺攪拌摩擦焊機(jī)頭，包括滑枕、C軸驅(qū)動(dòng)組件、C軸蝸輪蝸桿組件、C擺組件、A軸驅(qū)動(dòng)組件、A軸蝸輪蝸桿組件、A擺組件、攪拌摩擦焊主軸、AC液壓鎖緊裝置；
滑枕與床身通過(guò)導(dǎo)軌相連，帶動(dòng)攪拌摩擦焊接機(jī)頭上下運(yùn)動(dòng)(該運(yùn)動(dòng)方向與攪拌摩擦焊主軸軸向一致即下文Z軸方向);C軸驅(qū)動(dòng)組件，用于驅(qū)動(dòng)進(jìn)行C軸旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，主要由電機(jī)、減速機(jī)組成，與C軸蝸輪蝸桿組件連接；所述C擺組件通過(guò)螺釘與C軸蝸輪蝸桿組件相連；所述A擺驅(qū)動(dòng)組件通過(guò)螺釘與C擺組件相連，與C軸驅(qū)動(dòng)組件相似，主要由電機(jī)、減速機(jī)組成、與A軸蝸輪蝸桿組件連接；所述攪拌摩擦焊主軸通過(guò)螺釘與A擺組件連接，用于實(shí)現(xiàn)攪拌摩擦焊接過(guò)程中的攪拌旋轉(zhuǎn)功能；所述A軸鎖緊組件和C軸鎖緊組件均主要由第一液壓鎖緊板、第二液壓鎖緊板、扭矩傳遞件組成，A軸和C軸轉(zhuǎn)動(dòng)處各設(shè)置一個(gè)。
[0014]AC雙擺頭式攪拌摩擦焊主軸C擺組件通過(guò)C軸蝸輪蝸桿組件由C擺驅(qū)動(dòng)組件2帶動(dòng)進(jìn)行C軸旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而A擺、攪拌摩擦焊主軸進(jìn)行C軸旋轉(zhuǎn)；而攪拌摩擦焊主軸的A軸旋轉(zhuǎn)則是通過(guò)A軸傳動(dòng)組件帶動(dòng)A軸蝸輪蝸桿組件旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)連接在蝸輪蝸桿組件上的A擺組件進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)安裝在A擺組件上的攪拌摩擦焊主軸的A向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；所述攪拌摩擦焊主軸在C軸和A軸的聯(lián)動(dòng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)下，可以實(shí)現(xiàn)三維空間內(nèi)任意傾角變化。
[0015]進(jìn)一步，所述C軸鎖緊組件通過(guò)第一液壓鎖緊板和第二液壓鎖緊板，在液壓系統(tǒng)的作用下，夾緊或松開(kāi)扭矩傳遞件。當(dāng)?shù)谝灰簤烘i緊板和第二液壓鎖緊板夾緊扭矩傳遞件時(shí)，摩擦力增加，扭矩傳遞件被鎖緊，進(jìn)而將C軸位置固定；當(dāng)需要C軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一液壓鎖緊板和第二液壓鎖緊板在液壓系統(tǒng)的作用下，松開(kāi)扭矩傳遞件，C軸位置解鎖。
[0016]進(jìn)一步，所述A軸鎖緊組件的鎖緊原理與C軸鎖緊類似，通過(guò)第一液壓鎖緊板和第二液壓鎖緊板，在液壓系統(tǒng)的作用下，夾緊或松開(kāi)扭矩傳遞件，實(shí)現(xiàn)A軸位置的鎖死與放開(kāi)。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過(guò)在C軸和A軸均采用大扭矩蝸輪蝸桿組件與液壓鎖緊結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，提高A軸和C軸的承載能力，有效的改善了傳統(tǒng)的AC擺結(jié)構(gòu)承載能力有限的問(wèn)題，解決了攪拌摩擦焊主軸在焊接過(guò)程中能實(shí)時(shí)根據(jù)工件調(diào)整焊接傾角的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了攪拌摩擦焊接在三維曲面上的焊接。
[0018]本發(fā)明AC軸采用大扭矩蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)，有效的解決了傳統(tǒng)AC擺結(jié)構(gòu)承載能力難以滿足攪拌摩擦焊接過(guò)程中大承載能力的要求。
[0019]本發(fā)明除了蝸輪蝸桿的自鎖功能外，還在A軸和C軸兩個(gè)方向上增加了液壓鎖緊，有效的實(shí)現(xiàn)了焊接位置的鎖緊，保證了焊接過(guò)程中傾角。
[0020]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，攪拌摩擦焊主軸可與AC雙擺頭連接方便可靠，為攪拌摩擦焊接技術(shù)應(yīng)用于大厚板、空間