[发明专利]搅拌摩擦焊的夹持装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种夹具系统，与电动汽车电力电子控制器中的冷却系统有关，具体属于加工冷却板所用的搅拌摩擦焊的夹持装置。

背景技术

目前，电动汽车中电力电子控制器的冷却板通常采用搅拌摩擦焊的方式进行加工，在进行搅拌摩擦焊时，尤其是异种材料焊接，对基材表面的质量、焊接的夹具及设备都有较高的要求。

然而，现在搅拌摩擦焊中使用的夹具工装多为简单的单个压点结构，对焊接基材的表面平行度和尺寸有比较严格的要求。在实际的焊接过程中，由于工件自身平面度的变化以及焊接产生的变形，普通夹具的支撑及固定可靠性降低，进而导致焊接中出现隧道和表面裂痕等缺陷，增加了焊接成本，影响了生产效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种搅拌摩擦焊的夹持装置，可以控制并调整被焊样件的位置，降低焊接对样件支撑面的要求，提高焊接质量。

为解决上述技术问题，本发明提供的搅拌摩擦焊的夹持装置，包括底板、浮动支撑板、传感器、压头和控制单元，所述活动支撑板安装在底板上并与支撑气缸的活塞杆或支撑液压缸的活塞杆相连，所述压头与固定气缸的活塞杆或固定液压缸的活塞杆相连，所述传感器用于检测被焊样件受到的支撑力或位移，所述传感器、支撑气缸或支撑液压缸、固定气缸或固定液压缸均与控制单元连接。

进一步地，所述压头上固定安装有固定压板。

更佳的，所述装置包括两个压头，每个压头与一个固定气缸的活塞杆或一个固定液压缸的活塞杆相连，其上安装有一个固定压板。

进一步地，所述装置包括两个传感器，每个传感器靠近一个压头，所述两个传感器关于活动支撑板的中心是中心对称的。

优选的，所述活动支撑板下方设置三个支撑气缸或者支撑液压缸，其中一个支撑气缸或支撑液压缸位于活动支撑板的左侧下方，另外两个支撑气缸或支撑液压缸分别位于活动支撑板的右前侧下方和右后侧下方。

与现有的搅拌摩擦焊的夹具相比，本发明增加了可调节的活动支撑结构，利用传感器感应被焊样件底部受到的支撑力或被焊样件的高度位移，通过控制单元控制气缸或液压缸调整被焊样件的支撑高度，从而降低焊接对样件支撑面的要求，提高焊接质量。此外，本发明将普通夹具的单压头结构改进成双压头结构，同时在压头结构中增加固定压板，不仅从根本上保证样件在焊接过程中被可靠固定，而且增加了压头与样件的接触面积，降低了样件的变形，进一步提高焊接质量。本发明降低了异种材料焊接的难度和成本，为后续大功率电力电子控制器冷却系统提供了很好的密封方案。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的俯视图；

图3是本发明的结构框图。

其中附图标记说明如下：

1、2为压头；3、4为固定气缸；5、6为固定压板；7为底板；8、9为传感器；10为活动支撑板；11、12、13为支撑液压缸；14、15为被焊样件。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明提供的搅拌摩擦焊的夹持装置，如图1、图2所示，包括底板、浮动支撑板、传感器、压头和控制单元。

在本实施例中，如图1所示，夹持装置采用双压头结构，压头1与固定气缸3的活塞杆相连，压头2与固定气缸4的活塞杆相连，固定气缸3、4由控制单元控制，每个压头1、2上固定安装有一固定压板5、6，不仅从根本上保证被焊样件14、15在焊接过程中被可靠固定，而且增加了压头与被焊样件14、15的接触面积，降低了样件的变形，进一步提高焊接质量。

被焊样件的周围设有至少两个传感器，在本实施例中，采用两个传感器8、9，且关于被焊样件的中心大致对称。所述传感器8、9可以为力传感器或者位移传感器，用以检测被焊样件不同位置所受到的支撑力大小或者固定压紧后不同位置的移动距离，进而判断被焊样件的支撑面情况。

夹持装置的底板7上安装有活动支撑板10，活动支撑板10的下方设置三个支撑气缸或者支撑液压缸，在本实施例中，以液压油缸11、12、13为例，其中一个液压油缸11位于活动支撑板10的左侧下方，另外两个液压油缸12、13分别位于活动支撑板10的右前侧下方和右后侧下方，这三个液压油缸11、12、13均由控制单元控制以调整活动支撑板10各处的高度。被焊样件14、15安装在活动支撑板10上并由固定气缸3、4驱动的压头1、2和固定压板5、6压紧。