BE1029107B1

BE1029107B1 - Ein spezieller Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatten

Info

Publication number: BE1029107B1
Application number: BE20225491A
Authority: BE
Inventors: Qi Dong; Jiafei Pu; Xiaole Ge; Shengrong Liu; Di Jiang; Hongfeng Wang; Weiwei Song
Original assignee: Univ Huangshan
Priority date: 2021-11-04
Filing date: 2022-06-22
Publication date: 2023-07-03
Also published as: WO2023077334A1; CN114222640B; CN114222640A; BE1029107A1

Abstract

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf einen speziellen Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatte, der sich dadurch auszeichnet, dass er hauptsächlich aus einem Klemmgriff (1) mit Wellenschulter, einer abnehmbaren Rührnadel (2), einer Gewindehülse (4), einem großen Motor (5), einer Schraube (6), einem inneren Hohlraum der Rührnadel (7), einer elektromagnetischen Adsorptionsscheibe (8), einem kleinen Motor (9), einer Gewindekolbenstange (10), einem Kolben (11) Piezoelektrischer Sensor (12), piezoelektrischer Sensor (13) und Controller (14). Das untere Ende der abnehmbaren Rührnadel (2) ist mit einem Pulverauslass (16) für den Pulveraustrag versehen. Die abnehmbare Rührnadel und der innere Hohlraum der Rührnadel werden zusammen durch eine elektromagnetische Adsorptionsscheibe adsorbiert. In der abnehmbaren Rührnadel ist ein Pulverbehälter angeordnet, und der Kolben wird im Pulverbehälter (15) installiert und mit der Gewindekolbenstange (10) verbunden. Die Erfindung stellt den Verlust des Klemmgriffs mit Wellenschulter und anderen Teilen vollständig sicher, reduziert die Verbrauchsteile erheblich, verbessert die Effizienz, senkt die Kosten und ist leicht zu popularisieren und anzuwenden.

Description

Ein spezieller Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung von

Aluminiumlegierungsplatten

Technischer Bereich

Die Erfindung betrifft eine Rührreibungstechnik, insbesondere einen Rührkopf, der für

Schlüssellochdefekte nach Abschluss der Rührreibungsverbindung aus Aluminiumlegierung geeignet ist.Der Rührkopf durchläuft hauptsächlich die interne Schrumpfrührnadel und verdrängt das Metallpulver im Innenbehälter der Rührnadel während des Schrumpfvorgangs in das Rührloch. In dem versiegelten kleinen Loch plastifiziert die akkumulierte Wärme, die durch das Rühren der Rührnadel erzeugt wird, das Metall, das in das kleine Loch gepresst wird, und realisiert dann die schlüssellose Verbindungsschweißung unter der Extrusion der

Wellenschulter des Rührkopfes. Insbesondere ein spezieller Rührkopf für schlüssellose

Reibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte.

Technologie im Hintergrund

Die Anwendung der Reibungs-Rührverbindungstechnologie bei der Verbindung von

Aluminiumlegierungsplatten hat eine hohe Qualität und Zuverlässigkeit. Besonders für hartes

Aluminium der 7-Serie ist sein Schmelz- und Schweißeffekt schlecht, so dass es schwierig ist,

Schweißen zu realisieren. Die Reibungs-Rühr-Verbindungstechnik kann diesen Fehler gut vermeiden. Es gibt jedoch ein Schlüsselloch am Ende der Reibungsrohrverbindung, das ein

Defekt der Reibungsrohrverbindung ist.Bei der Verbindung einiger großer Platten kann der

Schlüssellochdefekt durch Schneiden entfernt werden, um die gute Verbindungswirkung anderer Verbindungsteile sicherzustellen. Für Aluminiumlegierung Automobilräder und große

Aluminiumlegierung kreisförmige luftdichte Teile, ist es schwierig, die Anwendung von

Teilen durch Verwendung des Schlüssellochs am Ende der Reibungs-Rührverbindung sicherzustellen, die leicht ist, Spannungskonzentration und schnelles Versagen zu verursachen.

Obwohl der traditionelle Rührkopf die Verbindung ohne Schlüsselloch während des

Rückpumpens realisieren kann, sind das kleine Loch und die Lockerheit im kleinen Loch am

Ende der Verbindung aufgrund des Fehlens von Metallpulver aufgetreten, so dass es nicht einfach ist, mit hoher Geschwindigkeit angewendet zu werden. Das erfindungsgemäße

Verfahren kann diesen Fehler vermeiden und schlüssellose Verbindung im realen Sinne realisieren. Die Methode hat die Vorteile der einfachen Herstellung, des niedrigen Preises und der einfachen Popularisierung und Anwendun.

Inhalt des Gebrauchsmusters

Der Zweck der Erfindung ist es, einen speziellen Rührkopf für schlüssellose

Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatte zu entwerfen, mit dem Ziel, dass

Schlüsselloch leicht in der Verbindung der vorhandenen Aluminiumlegierungsplatte zu erscheinen ist, was zu Spannungskonzentration und frühem Versagen führt. Der Rührkopf durchläuft hauptsächlich die interne Schrumpfrührnadel und verdrängt das Metallpulver im inneren Behälter der Rührnadel in das Rührloch während des Kontraktionsprozesses. In dem versiegelten kleinen Loch plastifiziert die akkumulierte Wärme, die durch das Rühren der

Rührnadel erzeugt wird, das in das kleine Loch gepresst wird, und realisiert dann die schlüssellose Verbindungsschweißung unter der Extrusion der Wellenschulter des Rührkopfes.

Das technische Schema der Erfindung ist:

Das Gebrauchsmuster bezieht sich auf einen speziellen Rührkopf für schlüssellose

Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatte, der sich dadurch auszeichnet, dass er hauptsächlich aus einem Klemmgriff mit Wellenschulter 1, einer abnehmbaren Rührnadel 2, einer Gewindehülse 4, einem großen Motor 5, einer Schraube 6, einem inneren Hohlraum der

Rührnadel 7, einer elektromagnetischen Adsorptionsscheibe 8, einem kleinen Motor 9, einer

Gewindekolbenstange 10, einem Kolben 11, einem piezoelektrischen Sensor 12, einem piezoelektrischen Sensor 13 und einem Regler 14 besteht. Das untere Ende der abnehmbaren

Rührnadel 2 ist mit einem Pulverauslass 16 für Pulveraustrag versehen; Die abnehmbare

Rührnadel 2 und der Rührnadelinnenraum 7 werden zusammen durch die elektromagnetische

Adsorptionsscheibe 8 adsorbiert Die abnehmbare Rührnadel 2 ist mit einem Pulverbehälter 15 versehen, der Kolben 11 ist im Pulverbehälter 15 installiert und mit der Gewindekolbenstange 10 verbunden, die Gewindekolbenstange 10 wird durch den kleinen Motor 9 angetrieben, und der kleine Motor 9 ist im Rührnadelinnenraum 7 installiert. Der Rührnadelinnenraum 7 und die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 werden in die Gewindehülse 4 geschraubt, die im Klemmgriff Innenhohlraum 3 des Klemmgriffs 1 mit Wellenschulter eingeschlossen ist und sich nur axial bewegen kann Der Rührnadelinnenraum 7 ist mit der Schraube 6 verbunden, die Schraube 6 ist mit dem großen Motor 5 verbunden, der seine Rotation antreibt, und der große Motor 5 ist in den Klemmgriff Innenhohlraum 3 installiert. Der große Motor 5 treibt die Schraube 6 an, die im inneren Hohlraum 7 der Rührnadel installiert ist, um sich zu drehen, um die Auf- und Abwärtsbewegung des inneren Hohlraums 7 der Rührnadel und der damit verbundenen elektromagnetischen Adsorptionsscheibe 8 zu realisieren; Die Wirkung des großen Motors 5 wird durch den ersten piezoelektrischen Sensor 12 gesteuert, der kleine

Motor 9 und die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 werden durch den zweiten piezoelektrischen Sensor 13 gesteuert, und der erste piezoelektrische Sensor 12 und der zweite piezoelektrische Sensor 13 werden durch den Controller 14 gesteuert.

Die Anzahl der Pulverauslässe 16 beträgt im Allgemeinen 3 - 6, die gleichmäßig entlang des

Kegels des Kopfes der Rührnadel verteilt sind.

Das Innenlochende des Pulverausgangs 16 ist mit einem nach außen gerichteten konischen

Anschlag ausgestattet, der mit einer Feder ausgestattet ist. Wenn der Druck im Pulverbehälter groß genug ist, öffnet sich der konische Anschlag entlang beider Seiten des kleinen Lochs, um sicherzustellen, dass das Pulver aus dem Pulverausgang 16 extrudiert wird. Wenn kein

Druck besteht, schließt der konische Anschlag automatisch unter Einwirkung der Feder. 15 Der Pulverbehälter 15 enthält das gleiche Metallpulver wie die Verbindungsplatte, die mit

Graphitpulver gemischt wird, um den Fluss von Metallpulver unter Druck zu erleichtern.

Die Außenfläche der Gewindehülse 4 ist eine zylindrische Oberfläche mit einem mehrdirektionalen axialen Anti-Rotation konvexen Streifen.

Die vorteilhaften Wirkungen der Erfindung sind:

Der schlüssellose Rührkopf, der durch die Erfindung entworfen und hergestellt wurde, eignet sich für die Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierung. Die Rührnadel wird separat vom Klemmgriff mit Schaftschulter montiert, und der Verbrauch ist nur die Rührnadel, die den Verlust des Klemmgriffs mit Schaftschulter und anderen Teilen vollständig gewährleistet, reduziert die Verbrauchsteile erheblich, verbessert die Effizienz, reduziert die Kosten und ist einfach zu popularisieren und anzuwenden.

Beschreibung der Zeichnungen

Abb. 1 Strukturdiagramm des speziellen Rührkopfes für schlüssellose

Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte.

Spezifische Ausführungsformen

Die Erfindung wird nachfolgend in Kombination mit den beigefügten Zeichnungen und

Ausführungsbeispielen weiter beschrieben.

Wie in Abbildung 1 gezeigt.

Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte, der hauptsächlich aus einem

Klemmgriff 1 mit Wellenschulter, einer abnehmbaren Rührnadel 2, einem inneren Hohlraum des Klemmgriffs 3, einer Gewindehülse 4 (ein Zylinderzylinder mit Innengewinde und eine

Vielzahl axialer Rotationskonvexstreifen auf der Außenfläche), einer großen elektrischen

Maschine 5, einer Schraube 6, einem inneren Hohlraum der Rührnadel 7, einer elektromagnetischen Adsorptionsscheibe 8, einem kleinen Motor 9, einer

Gewindekolbenstange 10 Das Gebrauchsmuster besteht aus einem Kolben 11, einem piezoelektrischen Sensor 12, einem piezoelektrischen Sensor 13, einem Regler 14, einem

Pulverzusatzbehälter 15 und einem Pulverauslass 16. Wie in Abbildung 1 gezeigt, ist die

Oberseite der abnehmbaren Rührnadel 2 mit einem Pulverauslass 16 versehen, der in der

Regel 3 - 6 in Anzahl ist. Sie ist gleichmäßig entlang des Kegels am Kopf der Rührnadel verteilt. Das Innenlochende des Pulverauslasses 16 ist mit einem nach außen gerichteten konischen Anschlag ausgestattet, der mit einer Feder ausgestattet ist. Wenn der Druck im

Pulverbehälter 15 groß genug ist, öffnet sich der konische Anschlag entlang beider Seiten des kleinen Lochs, um sicherzustellen, dass das Pulver aus dem Pulverauslass extrudiert wird 16.

Wenn kein Druck besteht, Der konische Anschlag schließt sich automatisch unter

Federwirkung. Die abnehmbare Rührnadel 2 und der Rührnadelinnenraum 7 werden zusammen durch die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 adsorbiert Die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 und der Rührnadelinnenraum 7 werden in die

Gewindehülse 4 geschraubt Die Gewindehülse 4 kann sich auf und ab bewegen, angetrieben durch den groBen Motor 5, um das Zurückziehen und Zurückziehen der abnehmbaren

Rührnadel 2 zu realisieren. Die abnehmbare Rührnadel 2 hat auch einen Pulverbehälter 15 (das im Pulverbehälter 15 installierte Metallpulver ist dasselbe wie die Verbindungsplatte, die mit Graphitpulver gemischt wird, um den Fluss von Metallpulver unter Druck zu erleichtern), die durch Kolben 11, Gewindekolbenstange 10 und kleinen Motor 9 zusammengebaut wird.

Die AuBenseite der Rührnadelinnenhöhle 7 der abnehmbaren Rührnadel 2 ist mit der

Seitenwand des Klemmgriff Innenhohls 3 durch die Gewindehülse 4 verbunden, und ihre Auf-

und Abwärtsbewegung wird realisiert, indem die Schraube 6 auf der Rührnadelinnenhöhle 7 befestigt wird, um durch den großen Motor 5 zu drehen. Die Wirkung des großen Motors 5 wird durch den piezoelektrischen Sensor 12 gesteuert, die Steuerung des kleinen Motors 9 und die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 wird durch den piezoelektrischen Sensor 13 5 gesteuert, und der piezoelektrische Sensor 12 und der piezoelektrische Sensor 13 werden zentral durch den Controller 14 gesteuert.

Das Funktionsprinzip der Erfindung ist:

Während der Reibungsrohrverbindung wird das Metallpulver, das mit dem gleichen

Metallpulver wie die Verbindungsplatte hinzugefügt wird, in den Pulverbehälter 15 gefüllt, und dann wird die abnehmbare Rührnadel 2 mit der elektromagnetischen Adsorptionsscheibe 8 verbunden Der piezoelektrische Sensor 13 empfängt das Signal und beginnt die Adsorption der elektromagnetischen Adsorptionsscheibe 8, um die Fixierung der abnehmbaren Rührnadel 2 zu realisieren, und dann kann die nachfolgende Reibungsrohrverbindungsverarbeitung durchgeführt werden; Wenn der Mischkopf in die Endposition der Platte vordringt, startet die

Steuerung 14 den kleinen Motor 9. Der kleine Motor 9 treibt die Gewindekolbenstange 10 an, um sich nach unten zu drehen, wodurch der Kolben 11 das Pulver im Pulverbehälter 15 drückt (hauptsächlich das Metallpulver, das mit der Platte übereinstimmt). Das Metallpulver im

Pulverbehälter 15 wird in das kleine Loch gedrückt, das durch die Rührnadel durch den

Pulverauslass gerührt wird 16 Mit dem kontinuierlichen Füllen des kleinen Lochs überträgt der Controller 14 das Signal an den piezoelektrischen Sensor 12, der große Motor 5 startet, der große Motor 5 treibt die Schraube 6 zu drehen und zwingt den inneren Hohlraum 7 der

Rührnadel, die Gewindehülse 4 zu fahren, um sich in axialer Richtung nach oben zu bewegen.

So treibt die elektromagnetische Adsorptionsscheibe 8 die abnehmbare Rührnadel 2 an, um in den inneren Hohlraum 3 des Klemmgriffs zu schrumpfen. Nachdem das ganze Mischloch gefüllt ist, ist die Oberseite der abnehmbaren Rührnadel 2 gerade flach mit der Unterseite des

Klemmgriffs 1 mit Wellenschulter, um das Reibungsrohrschweißen ohne Schlüsselloch zu realisieren.

Der Teil, der nicht an der Erfindung beteiligt ist, ist derselbe wie der Stand der Technik oder kann unter Verwendung des Stands der Technik realisiert werden.

Claims

Ansprüche

1. Ein spezieller Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatte, der sich dadurch auszeichnet, dass er hauptsächlich aus einem Klemmgriff mit Wellenschulter (1), einer abnehmbaren Rührnadel (2), einer Gewindehülse (4), einem großen Motor (5), einer Schraube (6), einem inneren Hohlraum der Rührnadel (7), einer elektromagnetischen Saugscheibe (8), einem kleinen Motor (9), einer Gewindekolbenstange (10), einem Kolben (11) besteht. Piezoelektrischer Sensor (12), piezoelektrischer Sensor (13) und Controller (14). Das untere Ende der abnehmbaren Rührnadel (2) ist mit einem Pulverauslass (16) für den Pulveraustrag versehen; Die abnehmbare Rührnadel (2) und der innere Hohlraum (7) der Rührnadel werden durch eine elektromagnetische Adsorptionsscheibe (8) zusammen adsorbiert. Die abnehmbare Rührnadel (2) ist mit einem Pulverbehälter (15) versehen, der Kolben (11) ist im Pulverbehälter (15) installiert und mit der Gewindekolbenstange (10) verbunden, die Gewindekolbenstange (10) wird von einem kleinen Motor (9) angetrieben und der kleine Motor (9) ist im inneren Hohlraum (7) der Rührnadel installiert. Der innere Hohlraum (7) der Rührnadel und die elektromagnetische Adsorptionsscheibe (8) werden in die Gewindehülse (4) geschraubt, die im inneren Hohlraum (3) des Klemmgriffs (1) mit Wellenschulter eingeschlossen ist und sich nur axial bewegen kann. Der innere Hohlraum (7) der Rührnadel ist mit der Schraube (6) verbunden, die Schraube (6) ist mit dem großen Motor (5) verbunden, der seine Rotation antreibt, und der große Motor (5) ist in den inneren Hohlraum (3) des Klemmgriffs installiert. Der große Motor (5) treibt die Schraube (6) an, die im inneren Hohlraum (7) der Rührnadel installiert ist, um sich zu drehen, um die Auf- und Abwärtsbewegung des inneren Hohlraums (7) der Rührnadel und der damit verbundenen elektromagnetischen Adsorptionsscheibe (8) zu realisieren; Die Wirkung des großen Motors (5) wird durch den ersten piezoelektrischen Sensor (12) gesteuert, der kleine Motor (9) und die elektromagnetische Adsorptionsscheibe (8) werden durch den zweiten piezoelektrischen Sensor (13) gesteuert und der erste piezoelektrische Sensor (12) und der zweite piezoelektrische Sensor (13) werden durch den Controller (14) gesteuert.

2. Der spezielle Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Anzahl der Pulverauslässe (16) im Allgemeinen 3,6 beträgt, die gleichmäßig entlang des Kegels des Rührnadelkopfes verteilt ist.

3. Der spezielle Rührkopf für schlüssellose Reibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das Innenlochende des Pulverauslasses (16) mit einem nach außen konischen Anschlag ausgestattet ist, und der konische Anschlag mit einer Feder ausgestattet ist Wenn der Druck im Pulverbehälter (15) groß genug ist, öffnet sich der konische Anschlag entlang beider Seiten des kleinen Lochs, um sicherzustellen, dass das Pulver aus dem Pulverauslass extrudiert wird (16), Wenn kein Druck entsteht, schließt sich der konische Anschlag automatisch unter Federwirkung.

4. Der spezielle Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass das im Pulverbehälter (15) installierte Metallpulver dasselbe ist wie die Verbindungsplatte, die mit Graphitpulver gemischt wird, um den Fluss von Metallpulver unter Druck zu erleichtern.

5. Der spezielle Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung von Aluminiumlegierungsplatte gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass die Außenfläche der Gewindehülse (4) eine zylindrische Oberfläche mit mehrdirektionalem axialem Anti-Rotation konvexem Streifen ist.

6. Der spezielle Rührkopf für schlüssellose Rührreibungsverbindung der Aluminiumlegierungsplatte gemäß Anspruch 1, der dadurch gekennzeichnet ist, dass während des Rührreibungsverbindung das Metallpulver, das mit dem gleichen wie die Verbindungsplatte hinzugefügt wird, in den Pulverbehälter (15) gefüllt wird, und dann die abnehmbare Rührnadel (2) mit der elektromagnetischen Adsorptionsscheibe (8) verbunden wird, und der piezoelektrische Sensor (13) erhält das Signal, Starten Sie die Adsorption der elektromagnetischen Adsorptionsscheibe (8), realisieren Sie die Fixierung der abnehmbaren Rührnadel (2), und führen Sie dann die anschließende Verarbeitung der Mischreibungsverbindung durch; Wenn der Mischkopf in die Endposition der Platte vordringt, startet der Regler (14) den kleinen Motor (9), und der kleine Motor (9) treibt die Gewindekolbenstange (10) an, um sich nach unten zu drehen, um den Kolben (11) das Pulver in den Pulverbehälter (15) drücken zu lassen.

Drücken Sie das Metallpulver im Pulverbehälter (15) in das kleine Loch, das von der Rührnadel durch den Pulverauslass (16) gerührt wird.

Mit dem kontinuierlichen Füllen des kleinen Lochs überträgt der Regler (14) das Signal an den piezoelektrischen Sensor (12), und der große Motor (5) startet.

Der große Motor (5) treibt die Schraube (6) zu drehen, wodurch der innere Hohlraum (7) der Rührnadel gezwungen wird, die Gewindehülse (4) anzutreiben, um sich in axialer Richtung nach oben zu bewegen.

So treibt die elektromagnetische Adsorptionsscheibe (8) die abnehmbare Rührnadel (2) an, um in den inneren Hohlraum (3) des Klemmgriffs zu schrumpfen.

Nachdem das ganze Mischloch gefüllt ist, ist die Oberseite der abnehmbaren Rührnadel (2) gerade flach mit der Unterseite des Klemmgriffs (1) mit Wellenschulter, um das Mischreibungsschweißen ohne Schlüsselloch zu realisieren.