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1、双面搅拌摩擦点焊设备及点焊工艺实验研究【摘要】随着铝镁合金在汽车制造业中应用的不断增加,传统的电阻点焊(ResistanceSpotWelding,RSW)已不能满足这些低熔点合金的连接,由搅拌摩擦焊(FrictionStirWelding,FSW)演变而来的搅拌摩擦点焊(FrictionStirSpotWelding,FSSW)弥补了电阻点焊的不足,成为轻金属连接的新工艺。本文在参考现有的搅拌摩擦点焊设备的基础上,根据双面搅拌摩擦点焊的原理,对双面搅拌摩擦点焊试验机结构做了整体设计,并对旋转主轴系统、Z轴进给系统、电机、导轨、丝杠进行了详细的计算,设计
2、与选择。在Solidworks三维软件中造型及装配,并且制造出了一台满足实验要求的双面搅拌摩擦点焊实验样机。以2mm厚5052铝合金的双面搅拌摩擦点焊作为研究对象,设计了四因素四水平的正交实验法、单因数实验法,着重研究搅拌头旋转速度、焊接进给量、焊接进给速度及焊接停留时间对点焊接头断面形貌和力学性能的影响。获得以下主要结论:(1)分析四因素四水平的实验结果可知:搅拌头旋转速度是影响焊点剪切力的四个因素中最主要的因素,其次为进给量、焊接停留时间,最后是焊接进给速度。(2... 更多还原【Abstract】Withthealuminum-magnesiuma
3、lloyapplicationsintheautomotivemanufacturingindustrycontinuestoincrease,thetraditionalresistancespotwelding(RSW)doesnotsatisfytheconnectivityoftheselowmeltingpointalloybyfrictionstirwelding(FSW)evolvedfromfrictionstirspotwelding(FSSW)tomakeupforthelackofresistancespotwelding,anew
4、technologyoflightmetalconnections.Inthispaper,referencetoanexistingfrictionstirspotweldingequipmentbasedontheprincipleof... 更多还原【关键词】双面搅拌摩擦点焊；搅拌摩擦点焊；剪切力；工艺参数；【Keywords】double-sidedfrictionstirspotwelding；frictionstirspotwelding；staticstrength；processparameters；摘要4-5Abstract5第1章绪论
5、9-201.1课题来源与背景91.2固态连接技术的发展现状9-121.2.1搅拌摩擦焊9-101.2.2搅拌摩擦焊的工艺特点10-111.2.3搅拌摩擦点焊11-121.3搅拌摩擦点焊方法12-151.3.1日本搅拌摩擦点焊技术的研究121.3.2德国搅拌摩擦点焊技术的研究12-131.3.3我国搅拌摩擦点焊技术的发展13-151.4搅拌摩擦点焊研究现状15-191.4.1点焊工艺参数的研究151.4.2点焊接头微观组织的研究15-181.4.3点焊接头力学性能的研究18-191.5本文的主要研究任务19-20第2章双面搅拌摩擦点焊设备的设计20-482
6、.1双面搅拌摩擦点焊原理介绍20-212.2双面搅拌摩擦点焊试验机的整体方案设计21-232.2.1双面搅拌摩擦点焊试验机的组成部份212.2.2双面搅拌摩擦点焊试验机的组成部份21-222.2.3相关参数及要求222.2.4焊接工作流程22-232.3双面搅拌摩擦点焊搅拌头的设计23-252.3.1搅拌头材料的选择232.3.2搅拌头形状及尺寸的设计23-252.4点焊夹具结构设计25-272.4.1焊接工装的作用252.4.2夹紧装置的组成25-262.4.3夹紧装置的基本要求262.4.4夹紧力方向的选择262.4.5夹紧力作用点的选择26-272
7、.4.6双面搅拌摩擦点焊夹具设计方案272.5旋转主轴系统机构的设计27-372.5.1变频电机的选择27-292.5.2传动方式的选择29-302.5.3同步带传动设计30-332.5.4搅拌头夹持装置的选择33-342.5.5旋转主轴的设计34-372.6主轴进给传动系统（Z轴）的设计37-462.6.1伺服电机的选择37-382.6.2导轨的选型与计算38-402.6.3滚珠丝杠螺母副的选型与计算40-462.6.4联轴器的选择462.6.5主轴进给系统的装配462.7机架的设计46-472.8双面搅拌摩擦点焊机的装配47-48第3章实验材料与内容
8、48-533.1实验材料483.2实验设备48-503.3实验内容50-533.
