CN108436248B - 一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头 - Google Patents
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Abstract
一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩（1）、中轴肩（2）和上轴肩（3）组成，其特征是下轴肩（1）设有一环形空腔（14），环形空腔（14）外壁开有刀柄安装口（5），中轴肩中间开有圆形环槽（8），中轴肩（2）的内环分别与搅拌头夹持柄（9）及下轴肩（1）中间的凸柱（13）相连，中轴肩（2）的外环与下轴肩（1）的腔壁相连，中轴肩下方安装弹簧（7），刀片（6）安装在下轴肩（1）的环形空腔（14）中，刀片（6）的刀柄与弹簧（7）连接；上轴肩（3）上开有供搅拌摩擦夹持柄（9）穿过的圆孔（11），上轴肩（3）上的弧形凸台（10）插入中轴肩（2）上的圆形环槽（8）中；上轴肩3与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连。本发明结构简单，加工效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种搅拌摩擦焊接技术，尤其是一种铣搅一体化技术，具体地说是一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头。
背景技术
搅拌摩擦焊接是一种新型固态焊接方式，其目前主要应用在铝合金、镁合金、铜合金和少量的钢材焊接中，但不论何种材料，其焊机过程中都会出现或多或少的飞边，传统的去飞边方式是利用手工去除，不仅效率低，还会伤到人手。利用铣削去除飞边高，但需要二次装夹，同样费工时，为了提高搅拌摩擦焊接的效率，又要保证焊接质量，本发明设计一款铣削与焊接一体化的搅拌头。但搅拌摩擦焊接过程中又出现倾斜焊接的现象，传统的简单将铣刀和搅拌头有机结合的方式很难实现这一焊接特点，因此，本发明专利基于上述这些原因，从源头克服这一倾斜问题，设计出这款可倾斜的铣搅一体化组合搅拌头，大大提高了焊接效率，保证了焊接质量。
发明内容
本发明的目的是现有的搅拌摩擦焊飞边去除效率不高，难度大的问题，设计一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头。
本发明的技术方案是：
一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，下轴肩和搅拌针4相连，其特征是下轴肩1设有一环形空腔14，环形空腔14外壁开有刀柄安装口5，中轴肩中间开有圆形环槽8，中轴肩2的内环分别与搅拌头夹持柄9及下轴肩1中间的凸柱13相连，中轴肩2的外环与下轴肩1的腔壁相连，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1的环形空腔14中，刀片6的刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定；上轴肩3上开有圆孔11，搅拌摩擦夹持柄9穿过圆孔11，上轴肩3上的弧形凸台10插入中轴肩2上的圆形环槽8中；上轴肩3通过固定柱12与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连，工作中外壳不运动，上轴肩3与中轴肩2的相对位置保持不变以保证转动过程中圆形环槽8与弧形凸台10的配合，保证下轴肩和中轴肩的正常运转；搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。
所述的刀柄安装口5的数量为4以上的偶数个。
所述的弧形凸台10位于搅拌头的背面位置处。
所述的固定柱12的数量为4个以上的偶数个。
本发明的有益效果：
本发明大大提高了焊接效率，节约重复安装时间，降低焊接成本，同时保证了焊接质量。
本发明的组合搅拌头，不仅可以实现搅拌头焊接过程中的倾斜，还可以实现焊接过程中对飞边的铣削，能在倾斜后在倾斜较低部位时抬起铣刀，保证铣刀不铣削焊接表面，有利于保证焊接质量。
附图说明
图1 是本发明结构示意图。
图2 是本发明的中间轴肩结构示意图。
图3 是本发明的上轴肩的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-3所示。
一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，下轴肩和搅拌针4相连，下轴肩1设有一环形空腔14，环形空腔14外壁开有刀柄安装口5（数量可为4以上的偶数个），中轴肩中间开有圆形环槽8（如图2），中轴肩2的内环分别与搅拌头夹持柄9及下轴肩1中间的凸柱13相连（可为分体结构，也可为整体结构），中轴肩2的外环与下轴肩1的腔壁相连，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1的环形空腔14中，刀片6的刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定；上轴肩3上开有圆孔11，搅拌摩擦夹持柄9穿过圆孔11，上轴肩3上设有弧形凸台10（如图3），弧形凸台10插入中轴肩2上的圆形环槽8中并始终位于搅拌头的背面位置处。上轴肩3通过固定柱12（数量可为4个以上的偶数个）与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连，工作中外壳不运动，上轴肩3与中轴肩2的相对位置保持不变以保证转动过程中圆形环槽8与弧形凸台10的配合，保证下轴肩和中轴肩的正常运转，如图1所示；搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。
详述如下：
如图1所示，一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，其主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，其中下轴肩1和搅拌针4位一体，下轴肩1为空腔，空腔内壁开有刀柄安装口5（数量为4，也可按偶数增加），中轴肩中间开有圆形环槽8，中轴肩与搅拌头夹持柄9为一体，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1内，刀片6刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定。中轴肩2和下轴肩1通过螺栓固定在一起；上轴肩3上开有圆孔11，将搅拌摩擦夹持柄9穿过圆孔11，同时保证上轴肩3上的弧形凸台10进入中轴肩2的圆形环槽8中，弧形凸台10始终在搅拌头的背面位置，上轴肩3通过固定柱12（一般4个，也可偶数增加）与搅拌摩擦焊主轴头外壳（工作中外壳不运动）固定，同时保证上轴肩3始终与中轴肩2表面精密结合在一起。
如图1、图2和图3所示，当按上述顺序安装好搅拌头后，随着搅拌头主轴的旋转，主轴带动搅拌头夹持柄9转动，搅拌头夹持柄9带动中轴肩的内环转动的同时通过凸柱带动下轴肩转动，由于下轴肩与中轴肩的外环相连，因此，中轴肩的外环同时转动，这样就实现了下轴肩1和中轴肩2的同步旋转，同时促使安装在下轴肩1上的搅拌头4和刀片6旋转，但上轴肩3由于安装在主轴头外壳上不旋转，处于静止状态，因此上轴肩3及上弧形凸台10位置不变。
如图1、图2和图3所示，在进行搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。如此循环，直至搅拌摩擦焊接加工结束，焊缝的飞边也同步被铣掉。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩（1）、中轴肩（2）和上轴肩（3）组成，下轴肩和搅拌针（4）相连，其特征是下轴肩（1）设有一环形空腔（14），环形空腔（14）外壁开有刀柄安装口（5），中轴肩中间开有圆形环槽（8），中轴肩（2）的内环分别与搅拌头夹持柄（9）及下轴肩（1）中间的凸柱（13）相连，中轴肩（2）的外环与下轴肩（1）的腔壁相连，中轴肩下方安装拉簧（7），刀片（6）通过刀柄安装口（5）安装在下轴肩（1）的环形空腔（14）中，刀片（6）的刀柄一端与中轴肩（2）上的拉簧（7）连接，保证刀具在工作时的水平稳定；上轴肩（3）上开有圆孔（11），搅拌摩擦夹持柄（9）穿过圆孔（11），上轴肩（3）上的弧形凸台（10）插入中轴肩（2）上的圆形环槽（8）中；上轴肩通过固定柱（12）与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连，工作中外壳不运动，上轴肩（3）与中轴肩（2）的相对位置保持不变以保证转动过程中圆形环槽（8）与弧形凸台（10）的配合，保证下轴肩和中轴肩的正常运转；搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片（6）不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片（6）在拉簧（7）的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台（10）的作用，促使刀片（6）的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片（6）与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片（6）的刀柄又因弧形凸台（10）高度慢慢减小而放下进行工作；所述的弧形凸台（10）位于搅拌头的背面位置处。
2.根据权利要求1所述的铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，其特征是所述的刀柄安装口（5）的数量为4以上的偶数个。
3.根据权利要求1所述的铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，其特征是所述的固定柱（12）的数量为4个以上的偶数个。
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