搅拌摩擦焊技术的发明,解决了传统熔焊技术无法有效焊接铝、镁、铜及其合金等高强度、低熔点轻合金材料的连接问题,目前已经在航空航天、船舶制造和车辆制造等领域得到了成功的应用。复合搅拌摩擦点焊作为一种新型的先进连接技术,连接性能优于搅拌摩擦点焊,具有传统电阻点焊和铆接技术无可比拟的优点,是解决飞行器节材减重、提高使用寿命的重要技术保障。复合搅拌摩擦点焊势必替代传统的单点连接方法,成为运载工具组装中最主要的制造方法之一实验设备是研究搅拌摩擦焊技术的基础,是搅拌摩擦焊技术工业应用的第一步。因此,本课题从复合搅拌摩擦点焊的自身特点出发,结合通用机床设备设计的基本原则,利用PROE三维建模软件,运用基于骨架的自顶向下设计方法,对铝合金复合搅拌摩擦点焊实验设备进行三维建模。利用ANSYS有限元分析软件,对初步设计的悬臂和床身进行静力分析、对悬臂和整机进行了模态分析。静力分析结果表明,悬臂和床身刚度、强度满足要求。模态分析结果表明,悬臂的固有频率较高,动态性能良好,整机的一阶固有频率与主轴电机的激振频率接近,有可能产生共振。结合静力分析和模态分析的结果,找到初步设计设备的薄弱环节,提出了改进措施。修改定型后,固有频率有较大提高,设备的动态性能良好。本文还提出了一种复合搅拌摩擦点焊实验设备的设计方法,并探索了利用旋转液压缸消除了匙孔的技术方法。复合搅拌摩擦点焊设备可以用于复合搅拌摩擦点焊技术的基础性研究,为复合搅拌摩擦点焊的工业设备研制奠定基础,推动复合搅拌摩擦点焊的工业化应用。