一種徑向摩擦焊及其夾裝組件的制作方法

本實用新型涉及摩擦焊生產技術領域，特別涉及一種徑向摩擦焊及其夾裝組件。

背景技術：

摩擦焊是實現焊接的固態焊接方法，在壓力以及恒定或者遞增的壓力以及扭矩的作用下，利用焊接接觸端面之間的相對運動及其附近區域產生摩擦熱和塑性變形熱，使其附近區域溫度上升到接近但一般低于熔點的溫度區間，材料的變形抗力降低，塑性提高，界面的氧化膜破碎，在頂鍛壓力的作用下，伴隨材料產生塑性變形及流動，通過界面的分子擴散和再結晶而實現焊接的固態焊接方法。

隨著技術的發展，摩擦焊已經發展出了多種分類，例如，摩擦螺柱焊、摩擦堆焊、嵌入摩擦焊、徑向摩擦焊等等。

徑向摩擦焊的基本原理是，在兩根被焊管子的對接接頭上，套裝上一個與被焊接管子材料相同的楔形截面的鋼環，然后鋼環圍繞管子接頭高速旋轉，同時對鋼環在徑向上均勻地施加壓力，使鋼環在壓力和摩擦力的共同作用下實現與管子的焊接。

鋼環需要通過夾裝組件夾裝在徑向摩擦焊上，目前的夾裝組件通常包括夾頭體、沿周向均勻分布在夾頭體上，且可沿夾頭體的徑向移動的夾頭，夾頭上設置有楔形面、與夾頭上的楔形面配合的楔形滑塊，以及帶動楔形滑塊進行軸向移動的錐套。

在錐套的帶動下，楔形滑塊將沿夾頭上的楔形面滑動，這將會帶動夾頭沿徑向伸出或者縮回，從而使得由夾頭構成的夾裝部的直徑縮小或者放大，并最終實現對鋼環的夾緊或者松開。

雖然目前的夾裝組件可以實現鋼環的夾緊和松開，但是鋼環的定位過程十分繁瑣，由于在鋼環夾裝過程中，鋼環周向上各個位置伸入到夾裝部內的深度需要保持一致，以避免鋼環被傾斜夾裝，為此，在鋼環夾裝過程中需要反復進行測量，這導致鋼環的夾裝過程非常繁瑣。

因此，如何能夠提供一種夾裝組件，以便實現方便快速的對工件進行夾裝是目前本領域技術人員亟需解決的技術問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的之一是提供一種徑向摩擦焊的夾裝組件，以便實現方便快速的對工件進行夾裝。

本實用新型的另一目的還在于提供一種具有上述夾裝組件的徑向摩擦焊。

為解決上述技術問題，本實用新型提供的徑向摩擦焊的夾裝組件，包括夾頭體、沿周向均勻分布在所述夾頭體上，且可沿所述夾頭體徑向移動的夾頭，任意一個所述夾頭上均設置有弧形定位凸起，所述夾頭上的定位凸起共同組成用于在軸向上定位工件的凸環，且所述凸環所在的平面與所述夾頭體的軸向垂直，所述夾裝組件還包括罩設在所述夾頭體外圍的錐套，所述夾頭露出所述夾頭體的部分開設有楔形槽，所述錐套上設置有與所述楔形槽適配的楔形滑塊，在所述錐套進行軸向移動時，所述楔形滑塊與所述楔形槽配合使所述夾頭沿所述夾頭體進行徑向移動。

優選的，所述夾頭包括夾頭本體，和可拆裝地設置在所述夾頭本體上的夾裝模塊，所述夾裝模塊的底部為用于夾裝工件的夾裝部，所述弧形定位凸起設置在所述夾頭本體或所述夾裝模塊上。

優選的，所述夾裝部上設置有用于防止工件移動的防滑紋。

優選的，所述夾裝模塊與所述夾頭本體螺栓連接。

優選的，所述夾裝模塊和所述夾頭本體的任意一者上還開設有徑向定位凹槽，另外一者上設置有與所述徑向定位凹槽適配的徑向定位凸起。

優選的，所述夾裝模塊與所述夾頭本體之間具有內端接合面和與所述內端接合面垂直的頂端接合面，所述內端接合面處還夾設有定位構件，所述定位構件的底端設置有朝向所述夾裝模塊的外端面延伸的折邊，且所述折邊構成所述弧形定位凸起。

優選的，所述夾頭本體與所述夾裝模塊通過穿過所述內端接合面的軸向螺栓和穿過所述頂端接合面的徑向螺栓相連。

本實用新型還公開了一種徑向摩擦焊，包括夾裝組件，并且該夾裝組件為上述任意一項中所公開的夾裝組件。

由以上技術方案中可以看出，本實用新型所提供的夾裝組件中，任意一個夾頭上均設置有弧形定位凸起，并且夾頭上的定位凸起共同組成了用于在軸向上定位工件的凸環，同時該凸環所在的平面與夾頭體的軸向垂直。

由于凸環所在的平面與夾頭體的軸向垂直，因此在進行環形工件夾裝時，僅需向夾裝組件內部推入環形工件，待環形工件與凸環相抵之后停止推入即可，此時可以保證環形工件所在的平面與夾裝組件的軸向垂直，由此可見，該夾裝組件在有效提高環形工件夾裝效率的同時，還有效避免了環形工件被傾斜夾裝。

本實用新型所公開的徑向摩擦焊由于具有上述夾裝組件，因而該徑向摩擦焊兼具上述夾裝組件的全部優點，本文中對此不再進行贅述。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例所提供的徑向摩擦焊的夾裝組件的整體結構示意圖；

圖2為本實用新型實施例所提供的夾頭的結構示意圖；

圖3為圖2中所示的夾頭的A-A向剖視圖。

其中，1為錐套，2為楔形滑塊，3為夾頭，31為楔形槽，32為夾頭本體，33為夾裝模塊，34為軸向螺栓，35為徑向螺栓孔，36為定位構件。

具體實施方式

本實用新型的核心之一是提供一種徑向摩擦焊的夾裝組件，以便實現方便快速的對工件進行夾裝。

本實用新型的另一核心是提供一種具有上述夾裝組件的徑向摩擦焊。

為了使本技術領域的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細說明。

請參考圖1至圖3，圖1為本實用新型實施例所提供的徑向摩擦焊的夾裝組件的整體結構示意圖，圖2為本實用新型實施例所提供的夾頭的結構示意圖，圖3為圖2中所示的夾頭的A-A向剖視圖。

請參考圖1，首先詳細介紹本實用新型所公開的徑向摩擦焊的夾裝組件的組成，圖1中最外圈部件為錐套1，錐套1在氣缸的帶動下可沿自身軸向進行前后運動，夾頭體套裝在錐套1的內孔中，夾頭體的周向上均勻開設有多個夾頭孔，夾頭3嵌設在夾頭孔內，并可沿夾頭孔在夾頭體的徑向上下運動，夾頭3的頂部設置有楔形槽31，夾頭3上的楔形槽31與楔形滑塊2配合，楔形滑塊2通過螺栓固定連接在錐套1上，在錐套1的帶動下，楔形滑塊2在楔形槽31上進行前后移動，從而使得夾頭3在夾頭體的徑向上運動，相對于現有技術而言，本實用新型的核心改進點在于，任意一個夾頭3上均設置有弧形定位凸起，并且夾頭3上的弧形定位凸起共同構成用于在軸向上定位工件的凸環，該凸環所在的平面與夾頭體的軸向垂直。

由于凸環所在的平面與夾頭體的軸向垂直，因此在進行環形工件夾裝時，僅需向夾裝組件內部推入環形工件，待環形工件與凸環相抵之后停止推入即可，此時可以保證環形工件所在的平面與夾裝組件的軸向垂直，由于無需反復調整，因此該夾裝組件可以有效提高環形工件的夾裝效率，同時還有效避免了環形工件被傾斜夾裝。

為了進一步優化上述實施例中所公開的技術方案，在本實施例中，夾頭3還被設計成了分體式，該分體式夾頭包括夾頭本體32，和可拆裝地設置在夾頭本體32上的夾裝模塊33，夾裝模塊33的底部為用于夾裝工件的夾裝部，如圖3中所示，夾裝部上還可以設置用于防止工件滑動的防滑紋，弧形定位凸起可以設置在夾頭本體32或者夾裝模塊33中的任意一個上。當夾裝模塊33可以拆裝后，可以根據工件直徑的不同，更換合適的夾裝模塊33，而無需將整個夾頭3全部更換，因而該種夾頭3的通用性更強。

容易理解的是，夾裝模塊33與夾頭本體32可拆裝連接的方式并不局限于一種，例如螺栓連接或者螺紋旋緊連接等方式均可實現兩者的可拆裝連接，考慮到加工成本和加工難度，本實施例中推薦夾裝模塊33與夾頭本體32之間采用螺栓連接。

更進一步的，一方面為了提高夾裝模塊33與夾頭本體32的拆裝效率，另一方面為了提高夾裝模塊33在夾頭本體32上安裝的可靠性，本實施例中還在夾裝模塊33和夾頭本體32的任意一者上開設有徑向定位凹槽，在另外一者上設置有與徑向定位凹槽適配的徑向定位凸起。所謂徑向定位凹槽具體是指當徑向定位凸起插入到該徑向定位凹槽之后，可以避免夾裝模塊33在徑向上相對于夾頭本體32產生移動。

如圖3中所示，在本實施例中，夾裝模塊33與夾頭本體32之間具有內端接合面和與內端接合面垂直的頂端接合面，并且內端接合面處還設置有定位構件36，該定位構件36的底端設置有朝向夾裝模塊33的外端延伸的折邊，該折邊構成上述弧形定位凸起。該種設置方式使得定位構件36也實現了可更換，不同的工件，其伸入到夾頭體內的深度可能會有不同，因此對于不同工件的夾裝需求，僅需更換折邊長度不同的定位構件36即可。

不難發現，對于同一種工件，定位構件36和夾裝模塊33僅需調整一次即可實現批量生產，而對于不同構件，也可以根據需要來進行定位構件36和夾裝模塊33的更換。

為了保證夾裝模塊33在夾頭本體32上安裝的可靠性，在本實施例中，夾頭本體32與夾裝模塊33通過穿過內端接合面的軸向螺栓34和穿過頂端接合面的徑向螺栓相連，如圖2和圖3中所示。

本實用新型實施例中還公開了一種徑向摩擦焊，該徑向摩擦焊包括上述實施例中所公開的夾裝組件。由于該徑向摩擦焊采用了上述夾裝組件，因此該徑向摩擦焊兼具上述夾裝組件相應的技術優點，本文中對此不再進行贅述。

以上對本實用新型所提供的徑向摩擦焊及其夾裝組件進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護范圍內。