CN109530908A - 一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增强刚性的装置及方法，更具体的说是一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法,包括加强筋、搅拌头和支撑套，所述支撑套套在搅拌头上，加强筋的一端固定连接在支撑套上，加强筋的另一端固定连接在搅拌头的主轴外套上，可以通过支撑套在焊接过程中限制搅拌头在焊接过程中的变形，延长搅拌头的寿命，提升焊缝质量；采用铜质的支撑套与钢质的搅拌头接触，主要磨损集中于较软的支撑套，对搅拌头的摩擦损伤较低，且铜的导热性较好，易于散热；支撑套内部带有石墨，石墨的润滑性较好，且熔点很高，降低了焊接过程中支撑套与搅拌头的摩擦磨损。
Description
技术领域
本发明涉及一种增强刚性的装置及方法，更具体的说是一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法。
背景技术
搅拌摩擦焊的焊缝可达性一般，一些焊缝与周围凸起部分相距较近，普通的搅拌头无法对其有效的焊接，需要对搅拌头进行加长处理，以减少焊接过程设备与零件的干涉，提升搅拌摩擦焊的可达性。但由于在搅拌摩擦焊过程中，搅拌头的轴肩和搅拌针所受的前进阻力较大，当搅拌头较长时，其轴肩与搅拌头夹持部位的距离较大，因此搅拌头上会产生较大弯矩，从而使得搅拌头产生一定的变形。此弯矩会产生以下两个缺点：第一，弯矩较大时，会使搅拌头断裂，降低搅拌头的使用寿命；第二，搅拌头的变形，会导致搅拌头倾角的变化，无法保证工艺参数的稳定性，因此也无法保证焊接接头质量的稳定性。
发明内容
本发明的目的是提供一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法，可以提升加长后的动轴肩搅拌头的刚性，可以解决长搅拌头焊接时刚度小、变形大的问题，增强搅拌头的刚度，提升焊接接头质量。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，包括加强筋、搅拌头和支撑套，所述支撑套套在搅拌头上，加强筋的一端固定连接在支撑套上，加强筋的另一端固定连接在搅拌头的主轴外套上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，所述支撑套还包括支撑隔套和连接板，支撑隔套的两端均焊接有连接板。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，所述加强筋设置有两个，两个加强筋的下端分别固定连接在两个连接板上，两个加强筋和支撑隔套构成三角形。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括螺栓和螺纹孔，两个加强筋均通过螺栓和两个连接板固定连接，两个加强筋的上端均设置有螺纹孔，两个加强筋均通过螺纹孔连接在主轴外套上。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括石墨，支撑隔套内设置有石墨，石墨和搅拌头接触。
作为本技术方案的进一步优化，本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，所述支撑隔套和连接板和均为铜。
一种增强动轴肩长搅拌头刚性的方法包括以下步骤：
步骤一：焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋所在的平面平行；
步骤二：搅拌头在转动时两侧加强筋由于主轴外套静止使得支撑套和搅拌头产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的支撑套进行冷却。
本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法的有益效果为：
本发明一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法，可以通过支撑套在焊接过程中限制搅拌头在焊接过程中的变形，延长搅拌头的寿命，提升焊缝质量；采用铜质的支撑套与钢质的搅拌头接触，主要磨损集中于较软的支撑套，对搅拌头的摩擦损伤较低，且铜的导热性较好，易于散热；支撑套内部带有石墨，石墨的润滑性较好，且熔点很高，降低了焊接过程中支撑套与搅拌头的摩擦磨损。
附图说明
下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。
图1是本发明的增强动轴肩长搅拌头刚性的装置整体结构示意图；
图2是本发明的支撑套结构示意图。
图中：加强筋1；搅拌头2；支撑套3；支撑隔套3-1；连接板3-2；螺栓4；螺纹孔5；石墨6。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式一：
下面结合图1-2说明本实施方式，一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，包括加强筋1、搅拌头2和支撑套3，可以通过支撑套3在焊接过程中限制搅拌头2在焊接过程中的变形，延长搅拌头2的寿命，提升焊缝质量；采用铜质的支撑套3与钢质的搅拌头2接触，主要磨损集中于较软的支撑套3，对搅拌头2的摩擦损伤较低，且铜的导热性较好，易于散热；支撑套3内部带有石墨6，石墨6的润滑性较好，且熔点很高，降低了焊接过程中支撑套3与搅拌头2的摩擦磨损；所述支撑套3套在搅拌头2上，加强筋1的一端固定连接在支撑套3上，加强筋1的另一端固定连接在搅拌头2的主轴外套上，主轴外套可以是搅拌头2刀具的外支撑架，跟随焊接方向进行运动，不跟随搅拌头2一起发生转动，可以理解为焊接支架。
具体实施方式二：
下面结合图1-2说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，所述支撑套3还包括支撑隔套3-1和连接板3-2，支撑隔套3-1的两端均焊接有连接板3-2。
具体实施方式三：
下面结合图1-2说明本实施方式，本实施方式对实施方式二作进一步说明，所述加强筋1设置有两个，两个加强筋1的下端分别固定连接在两个连接板3-2上，两个加强筋1和支撑隔套3-1构成三角形；三角形具有稳定性，两个加强筋1可以根据不同的使用需求进行更换，支撑隔套3-1可以根据不同的使用需求进行更换，满足更多的使用需求。
具体实施方式四：
下面结合图1-2说明本实施方式，本实施方式对实施方式三作进一步说明，所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括螺栓4和螺纹孔5，两个加强筋1均通过螺栓4和两个连接板3-2固定连接，两个加强筋1的上端均设置有螺纹孔5，两个加强筋1均通过螺纹孔5连接在主轴外套上。
具体实施方式五：
下面结合图1-2说明本实施方式，本实施方式对实施方式四作进一步说明，所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括石墨6，支撑隔套3-1内设置有石墨6，石墨6和搅拌头2接触；石墨6的润滑性较好，且熔点很高，降低了焊接过程中支撑套3与搅拌头2的摩擦磨损。
具体实施方式六：
下面结合图1-2说明本实施方式，本实施方式对实施方式五作进一步说明，所述所述支撑隔套3-1和连接板3-2和均为铜；连接板3-2可以不采用铜材料，为了方便一体加工连接板3-2采用铜质，采用铜质的支撑套3与钢质的搅拌头2接触，主要磨损集中于较软的支撑套3，对搅拌头2的摩擦损伤较低，且铜的导热性较好，易于散热。
一种增强动轴肩长搅拌头刚性的方法包括以下步骤：
步骤一：焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋1所在的平面平行；保证两侧加强筋1在焊接运动时有效的起到支撑作用，更好的增加支撑套3对搅拌头2的支撑作用；
步骤二：搅拌头2在转动时两侧加强筋1由于主轴外套静止使得支撑套3和搅拌头2产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的支撑套3进行冷却。
本发明的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置及方法，其工作原理为：
焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋1所在的平面平行，保证两侧加强筋1在焊接运动时有效的起到支撑作用，更好的增加支撑套3对搅拌头2的支撑作用；启动摩擦焊接装置，使得搅拌头2在开始转动，搅拌头2沿着焊缝方向开始进行运动，加强筋1的另一端固定连接在搅拌头2的主轴外套上，主轴外套可以是搅拌头2刀具的外支撑架，跟随焊接方向进行运动，不跟随搅拌头2一起发生转动，可以理解为焊接支架，加强筋1沿着焊缝方向发生运动，两个加强筋1和支撑隔套3-1构成三角形；三角形具有稳定性，两个加强筋1可以根据不同的使用需求进行更换，支撑隔套3-1可以根据不同的使用需求进行更换，满足更多的使用需求；支撑套3和搅拌头2发生相对运动，可以通过支撑套3在焊接过程中限制搅拌头2在焊接过程中的变形，延长搅拌头2的寿命，提升焊缝质量；采用铜质的支撑套3与钢质的搅拌头2接触，主要磨损集中于较软的支撑套3，对搅拌头2的摩擦损伤较低，且铜的导热性较好，易于散热；支撑套3内部带有石墨6，石墨6的润滑性较好，且熔点很高，降低了焊接过程中支撑套3与搅拌头2的摩擦磨损。
当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，包括加强筋(1)、搅拌头(2)和支撑套(3)，其特征在于：所述支撑套(3)套在搅拌头(2)上，加强筋(1)的一端固定连接在支撑套(3)上，加强筋(1)的另一端固定连接在搅拌头(2)的主轴外套上。
2.根据权利要求1所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，其特征在于：所述支撑套(3)还包括支撑隔套(3-1)和连接板(3-2)，支撑隔套(3-1)的两端均焊接有连接板(3-2)。
3.根据权利要求2所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，其特征在于：所述加强筋(1)设置有两个，两个加强筋(1)的下端分别固定连接在两个连接板(3-2)上，两个加强筋(1)和支撑隔套(3-1)构成三角形。
4.根据权利要求3所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，其特征在于：所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括螺栓(4)和螺纹孔(5)，两个加强筋(1)均通过螺栓(4)和两个连接板(3-2)固定连接，两个加强筋(1)的上端均设置有螺纹孔(5)，两个加强筋(1)均通过螺纹孔(5)连接在主轴外套上。
5.根据权利要求4所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，其特征在于：所述增强动轴肩长搅拌头刚性的装置还包括石墨(6)，支撑隔套(3-1)内设置有石墨(6)，石墨(6)和搅拌头(2)接触。
6.根据权利要求5所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置，其特征在于：所述支撑隔套(3-1)和连接板(3-2)和均为铜。
7.使用权利要求6所述的一种增强动轴肩长搅拌头刚性的装置的方法，其特征在于：所述一种增强动轴肩长搅拌头刚性的方法包括以下步骤：
步骤一：焊接时调整焊缝位置，保证焊接方向与两侧加强筋(1)所在的平面平行；
步骤二：搅拌头(2)在转动时两侧加强筋(1)由于主轴外套静止使得支撑套(3)和调整搅拌头(2)产生相对运动，由于摩擦产热，用冷却气体对与主加工运动方向相对静止的支撑套(3)进行冷却。
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