CN105598575B - 一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，包括搅拌头；所述搅拌头包括组合轴肩，及活动插入于组合轴肩的搅拌针和顶针；所述组合轴肩由两块组装的板状金属构成；两块所述板状金属通过销钉连接，且其连接处分别设置有一中心圆环和两圆孔；所述顶针其端部穿过圆孔，并与组合轴肩通过销钉连接；所述顶针上安装有滑块；所述顶针和滑块通过连杆活动安装。本发明的轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，能够实现在线调整轴肩夹角，可对具有各种特殊焊接角度的工件进行搅拌摩擦焊接并且获得表面质量良好的接头，提高焊接速率。

Description

一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头
技术领域
本发明涉及一种搅拌摩擦焊接用搅拌头，特别是涉及一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，属于焊接设备技术领域。
背景技术
搅拌摩擦焊接因解决了传统熔焊裂纹、气孔等缺陷，从提出至今已迅速在各个领域中得到推广应用；传统的搅拌摩擦焊利用旋转的搅拌头对待焊件进行持续的搅拌、碾压从而形成性能良好的接头；随着搅拌摩擦焊接技术的发展，现有技术中提出了静止轴肩搅拌摩擦焊技术，即在焊接过程中仅靠搅拌针旋转而轴肩静止不旋转，焊接过程中减少热输入量从而减少焊件变形，同时在焊接过程中静止的轴肩可有效抑制焊瘤产生并起到稳定、支撑焊接件的作用。然而，由于传统的搅拌头轴肩设计要求待焊件有一定的焊接空间，目前搅拌摩擦焊接主要仍是应用于平面焊接，而对于直角等具有特殊角度的焊接仍需借助外加垫板等辅助手段，而且当下一道焊接工序中焊件之间角度与前一焊接工序不同时，需要更换相应垫板或搅拌头，加工效率低，不利于搅拌摩擦焊接的自动化。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，能够实现在线调整轴肩夹角，可对具有各种特殊焊接角度的工件进行搅拌摩擦焊接并且获得表面质量良好的接头，提高焊接速率。
本发明的目的通过如下技术手段实现:本发明的轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，包括搅拌头；所述搅拌头包括组合轴肩，及活动插入于组合轴肩的搅拌针和顶针，插入组合轴肩并可独立旋转的搅拌针垂直插入组合轴肩其中心圆环处并使其球体其球心与组合轴肩其旋转轴重合；所述组合轴肩由两块组装的板状金属构成；两块所述板状金属通过销钉连接，且其连接处分别设置有一中心圆环和两圆孔；所述顶针其端部穿过圆孔，并与组合轴肩通过销钉连接；所述顶针上安装有滑块；所述顶针和滑块通过连杆活动安装。
所述滑块与外部曲柄机构连接，通过外部曲柄机构调节滑块高度从而调节两块板状金属之间的夹角。
所述搅拌针穿过中心圆环，且其与组合轴肩贴合处设置有一球状结构的球体；每块所述板状金属其内壁设置有一直径大于搅拌针其球体部位直径的球形曲面；所述搅拌针其球体与球形曲面组装，以避免焊接过程中焊屑进入搅拌头内部。
所述搅拌针其端部设置有一圆台；所述圆台其上底面和下底面直径均小于搅拌针其球体直径；所述圆台侧面设置有螺纹。
每块所述板状金属上开设有多个配合槽，防止在调节组合轴肩角度过程中与顶针等机构产生干涉。
本发明的轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，采用组合式轴肩结构并通过顶针上的滑块与组合轴肩相连接从而调节组合轴肩的夹角,可对具有各种焊接夹角的工件进行焊接，提高焊接效率；搅拌针插入组合轴肩的部分为球状结构的球体，该球体与板状金属内壁加工的球状曲面相配合,调节组合轴肩夹角过程中保持搅拌针与组合轴肩之间的配合精度不变,能有效防止焊接过程中焊屑进入组合轴肩内部。
说明书附图
利用附图对本发明作进一步的说明，但附图中的内容不构成对本发明的任何限制。
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明板状金属结构示意图。
图3是本发明搅拌针结构示意图。
在图1至图3中，包括：
组合轴肩1、
配合槽6、
球形曲面7、
板状金属10、
搅拌针2、
球体8、
圆台9、
螺纹11、
顶针3、
滑块4、
连杆5。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步说明。
实施例1。
本实施例提供一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，如图1至图3所示，包括搅拌头；所述搅拌头包括组合轴肩1，及活动插入于组合轴肩1的搅拌针2和顶针3，插入组合轴肩1并可独立旋转的搅拌针2垂直插入组合轴肩1其中心圆环（未图示）处并使其球体8其球心与组合轴肩1其旋转轴重合；所述组合轴肩1由两块组装的板状金属10构成；两块所述板状金属10通过销钉（未图示）连接，且其连接处分别设置有一中心圆环（未图示）和两圆孔（未图示）；所述顶针3其端部穿过圆孔（未图示），并与组合轴肩1通过销钉（未图示）连接；所述顶针3上安装有滑块4；所述顶针3和滑块4通过连杆5活动安装。
再一实施例中，所述滑块4与外部曲柄机构（未图示）连接，通过外部曲柄机构调节滑块4高度从而调节两块板状金属10之间的夹角。
再一实施例中，所述搅拌针2穿过中心圆环（未图示），且其与组合轴肩1贴合处设置有一球状结构的球体8；每块所述板状金属10其内壁设置有一直径大于搅拌针2其球体8部位直径的球形曲面7；所述搅拌针2其球体8与球形曲面7组装，以避免焊接过程中焊屑进入搅拌头内部。
再一实施例中，所述搅拌针2其端部设置有一圆台9；所述圆台9其上底面和下底面直径均小于搅拌针2其球体8直径；所述圆台9侧面设置有螺纹11。
再一实施例中，每块所述板状金属10上开设有多个配合槽6，防止在调节组合轴肩1角度过程中与顶针3等机构产生干涉。
在焊接过程中，通过外部曲柄机构（未图示）调节滑块4高度从而调节组合轴肩夹角使其与待焊工件间夹角相同，搅拌针2高速旋转并插入待焊工件的对接面直至组合轴肩1与工件（未图示）表面完全接触，然后使搅拌头2沿着对接面移动直至焊接结束。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (3)

1.一种轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，其特征在于：包括搅拌头；所述搅拌头包括组合轴肩及活动插入于组合轴肩的搅拌针和顶针；所述组合轴肩由两块组装的板状金属构成；两块所述板状金属通过销钉连接，且其连接处分别设置有一中心圆环和两圆孔；所述顶针其端部穿过圆孔，并与组合轴肩通过销钉连接；所述顶针上安装有滑块；所述顶针和滑块通过连杆活动安装；
所述滑块与外部曲柄机构连接；
所述搅拌针穿过中心圆环，且其与组合轴肩贴合处设置有一球状结构的球体；每块所述板状金属其内壁设置有一直径大于搅拌针其球体部位直径的球形曲面；所述搅拌针其球体与球形曲面组装。
2.根据权利要求1所述的轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，其特征在于：所述搅拌针其端部设置有一圆台；所述圆台其上底面和下底面直径均小于搅拌针其球体直径；所述圆台侧面设置有螺纹。
3.根据权利要求1所述的轴肩形状可调的搅拌摩擦焊用搅拌头，其特征在于：每块所述板状金属上开设有多个配合槽。
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