CN112108754A

CN112108754A - 搅拌头、点焊机头以及回抽点焊设备

Info

Publication number: CN112108754A
Application number: CN202010784759.9A
Authority: CN
Inventors: 王卫兵; 侯红亮; 赵大龙; 赵志勇; 赵晓
Original assignee: Shandong Tanyuan Nanotechnology Co ltd
Current assignee: Shandong Tanyuan Nanotechnology Co ltd
Priority date: 2020-08-06
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2020-12-22

Abstract

本发明提供的一种搅拌头、点焊机头以及回抽点焊设备，涉及点焊技术领域，包括：轴肩，所述轴肩内部开设有第一轴向通孔；回抽轴肩，所述回抽轴肩轴向活动装配在所述第一轴向通孔内；回抽搅拌针，所述回抽轴肩内部开设有第二轴向通孔，所述回抽搅拌针轴向活动装配在所述第二轴向通孔内；轴肩内开设有水冷空腔，水冷空腔呈环绕所述回抽轴肩的环状空腔；轴肩的外壁开设有进口和出口，进口和出口均与水冷空腔连通。在上述技术方案中，冷却水可以不断的在水冷空腔内持续循环，从而使冷却水通过冷却轴肩，进而间接的达到冷却回抽轴肩和回抽搅拌针的目的。

Description

搅拌头、点焊机头以及回抽点焊设备

技术领域

本发明涉及点焊技术领域，尤其是涉及一种搅拌头、点焊机头以及回抽点焊设备。

背景技术

搅拌摩擦点焊(Friction Stir Spot Welding，FSSW)具有节能、设备简单、焊点强度高、变形小以及焊前表面清理简单等优点。目前，焊接方法主要有直插式、回填式、无针式以及摆动式。其中，回填式是目前常用的一种搅拌摩擦点焊方法。回填式焊接方法是采用特殊的搅拌头，通过控制搅拌头各部件间的相对运动实现接头的焊接。

但是，现有的搅拌头在进行点焊工作的过程中稳定性较低，无法满足现有的搅拌稳定性需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌头、点焊机头以及回抽点焊设备，以解决现有技术中搅拌头在点焊过程中稳定性低的技术问题。

本发明提供的一种搅拌头，包括：

轴肩，所述轴肩内部开设有第一轴向通孔；

回抽轴肩，所述回抽轴肩轴向活动装配在所述第一轴向通孔内；

回抽搅拌针，所述回抽轴肩内部开设有第二轴向通孔，所述回抽搅拌针轴向活动装配在所述第二轴向通孔内；所述轴肩内开设有水冷空腔，所述水冷空腔呈环绕所述回抽轴肩的环状空腔；所述轴肩的外壁开设有进口和出口，所述进口和所述出口均与所述水冷空腔连通。

进一步的，所述轴肩包括内套件和外套件，所述内套件的外壁开设有第一槽，所述外套件的内壁开设有第二槽，所述第一槽和所述第二槽在所述内套件和所述外套件之间配合构成所述水冷空腔。

进一步的，所述内套件和所述外套件之间安装有至少两个密封圈，至少两个所述密封圈分别位于所述水冷空腔的两侧。

进一步的，所述轴肩的外壁开设有至少一个排屑孔，所述排屑孔与所述第一轴向通孔连通。

进一步的，所述回抽轴肩和所述轴肩之间设置有限位结构，所述限位结构限制所述回抽轴肩与所述第一轴向通孔的轴向活动距离。

进一步的，所述第一轴向通孔的内壁沿其周向设置有环状限位凸起，所述环状限位凸起位于所述第一轴向通孔的底端；

所述回抽轴肩的外壁沿其周向开设有与所述环状限位凸起配合的环状限位凹陷，所述环状限位凹陷位于所述回抽轴肩的底端；

所述环状限位凸起和所述环状限位凹陷构成所述限位结构。

本发明还提供了一种点焊机头，包括所述搅拌头。

本发明还提供了一种回抽点焊设备，包括所述点焊机头。

在上述技术方案中，可以由进口输入冷却水，使冷却水经过水冷空腔，然后再由出口排出。在此过程中，冷却水可以不断的在水冷空腔内持续循环，从而使冷却水通过冷却轴肩，进而间接的达到冷却回抽轴肩和回抽搅拌针的目的，因此实现该搅拌头的水冷功能，保证该搅拌头在点焊的过程中能够保持稳定，提高点焊的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一个实施例提供的搅拌头的剖视图；

图2为本发明另一个实施例提供的搅拌头的剖视图；

图3为本发明又一个实施例提供的搅拌头的剖视图；

图4为图1所示的搅拌头的使用状态示意图1；

图5为图1所示的搅拌头的使用状态示意图2；

图6为本发明一个实施例提供的回抽点焊设备的结构示意图。

附图标记：

1、轴肩；2、回抽轴肩；3、回抽搅拌针；

4、机架；5、工作台；6、操作屏；

11、第一轴向通孔；12、环状限位凸起；13、排屑孔；

14、水冷空腔；15、内套件；16、外套件；

17、密封圈；18、进口；19、出口；

21、第二轴向通孔；22、环状限位凹陷；

23、过渡弧面；

32同轴限位凸起。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供的一种搅拌头，包括：

轴肩1，所述轴肩1内部开设有第一轴向通孔11；

回抽轴肩2，所述回抽轴肩2轴向活动装配在所述第一轴向通孔11内；

回抽搅拌针3，所述回抽轴肩2内部开设有第二轴向通孔21，所述回抽搅拌针3轴向活动装配在所述第二轴向通孔21内，所述回抽搅拌针3的外壁设置有与所述第二轴向通孔21抵接配合的同轴限位凸起32，该同轴限位凸起32可以保证回抽轴肩2和回抽搅拌针3之间具有良好的同轴度；所述轴肩1内开设有水冷空腔14，所述水冷空腔14呈环绕所述回抽轴肩2的环状空腔；所述轴肩1的外壁开设有进口18和出口19，所述进口18和所述出口19均与所述水冷空腔连通。

如图2所示，因此，在进行回抽点焊焊接时，可以由进口18输入冷却水，使冷却水经过水冷空腔14，然后再由出口19排出。在此过程中，冷却水可以不断的在水冷空腔14内持续循环，从而使冷却水通过冷却轴肩1，进而间接的达到冷却回抽轴肩2和回抽搅拌针3的目的。

对于轴肩1的结构来说，所述轴肩1包括内套件15和外套件16，所述内套件15的外壁开设有第一槽，所述外套件16的内壁开设有第二槽，所述第一槽和所述第二槽在所述内套件15和所述外套件16之间配合构成所述水冷空腔14。

此时，通过内套件15和外套件16构成水冷空腔14的结构更加方便拆卸的维修。其中，所述内套件15和所述外套件16之间安装有至少两个密封圈17，至少两个所述密封圈17分别位于所述水冷空腔14的两侧，用来在水冷空腔14的两侧保证其密封性，防止冷却水外漏。

需要说明的是，该水冷空腔和水冷空腔14均能够达到冷却的效果，二者可以分别单独使用，也可以结合使用。因此，对于该搅拌头的结构来说，该搅拌头可以单独设置水冷空腔的结构，也即前文中说明的结构，另外也可以单独设置水冷空腔14，也即可以单独提供一种搅拌头，该搅拌头包括轴肩1、回抽轴肩2和回抽搅拌针33，所述轴肩1内部开设有第一轴向通孔11，所述回抽轴肩2轴向活动装配在所述第一轴向通孔11内，所述回抽轴肩2内部开设有第二轴向通孔21，所述回抽搅拌针33轴向活动装配在所述第二轴向通孔21内；其中，所述轴肩1内开设有水冷空腔14，所述水冷空腔14呈环绕所述回抽轴肩2的环状空腔；所述轴肩1的外壁开设有进口18和出口19，所述进口18和所述出口19均与所述水冷空腔连通，由此单独采用水冷空腔14实现冷却效果。当然，也可以将水冷空腔和水冷空腔14的结构结合在一起，本领域技术人员可以根据需求进行设置，在此不做赘述。

如图3所示，所述轴肩1的外壁开设有至少一个排屑孔13，所述排屑孔13与所述第一轴向通孔11连通。此时，通过该排屑孔13便可以将点焊过程中产生的废屑从该排屑孔13中排出，保持搅拌头的洁净，使该搅拌头在每次工作时能够保持良好的工作状态，保证该搅拌头的点焊稳定性。

继续参考图1、图2或图3所示，所述回抽轴肩2和所述轴肩1之间设置有限位结构，所述限位结构限制所述回抽轴肩2与所述第一轴向通孔11的轴向活动距离。其中，所述第一轴向通孔11的内壁沿其周向设置有环状限位凸起12，所述环状限位凸起12位于所述第一轴向通孔11的底端；所述回抽轴肩2的外壁沿其周向开设有与所述环状限位凸起12配合的环状限位凹陷22，所述环状限位凹陷22位于所述回抽轴肩2的底端；所述环状限位凸起12和所述环状限位凹陷22构成所述限位结构。

因此，当回抽轴肩2和轴肩1相对轴向运动的过程中，该环状限位凸起12与该环状限位凹陷22之间能够形成相对限位的效果，在回抽轴肩2和轴肩1只能够在环状限位凸起12与该环状限位凹陷22相对限位的区间内轴向运动，而不能够超出二者所限定的区间。所以，该限位结构能够有效的保证回抽轴肩2和轴肩1相对轴向运动过程中的稳定性，使点焊过程更加稳定。当然，除此之外，该限位结构还可以通过其他结构实现，例如设置用来限制回抽轴肩2和轴肩1相对轴向运动的其他外置结构，如弹性限位结构等，在此不做限定。

其中，所述环状限位凹陷22与所述回抽轴肩2的外壁之间还设置有过渡弧面23，所述环状限位凸起12与所述轴肩1一体形成。同时，所述环状限位凸起12与所述环状限位凹陷22之间为间隙配合。另外，所述环状限位凹陷22延伸至所述回抽轴肩2的底端端面。这均能够保证该限位结构在对回抽轴肩2和轴肩1相对轴向运动进行限位时更加稳定。

结合图4和图5所示，在该搅拌头进行点焊操作的时候，可以通过两种方式进行，例如，在图4中，首先可以利用轴肩1固定工件，同时回抽轴肩2和回抽搅拌针3开始旋转预热。预热完毕后，回抽轴肩2和回抽搅拌针3向下运动接触工件表面，然后回抽搅拌针3回抽，回抽轴肩2下压，接着回抽搅拌针3下压，回抽轴肩2向上运动，通过二者的反复运动实现点焊操作。最终，回抽轴肩2和回抽搅拌针3在工件表面齐平，回抽搅拌头抬起，完成点焊焊接。在图5中，首先可以利用轴肩1固定工件，同时回抽轴肩2和回抽搅拌针3开始旋转预热。预热完毕后，回抽轴肩2和回抽搅拌针3向下运动接触工件表面，然后回抽轴肩2回抽，回抽搅拌针3下压，接着回抽轴肩2下压，回抽搅拌针3向上运动，通过二者的反复运动实现点焊操作。最终，回抽轴肩2和回抽搅拌针3在工件表面齐平，回抽搅拌头抬起，完成点焊焊接。

如图6所示，本发明还提供了一种点焊机头，包括所述搅拌头。由于该搅拌头的具体结构、功能原理以及技术效果均在前文详述，在此便不再赘述。

另外，本发明还提供了一种回抽点焊设备，包括所述点焊机头。该回抽点焊设备还包括：机架4和工作台5；所述工作台5和所述点焊机头设置在所述机架4上，所述点焊机头位于所述工作台5的上方且与所述工作台5相对。其中，回抽点焊设备还包括：操作屏6，所述操作屏6设置在所述机架4上，因此，该回抽点焊设备的组成简单、体积小，并且还具有重量轻的特点。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种搅拌头，其特征在于，包括：

轴肩，所述轴肩内部开设有第一轴向通孔；

2.根据权利要求1所述的搅拌头，其特征在于，所述轴肩包括内套件和外套件，所述内套件的外壁开设有第一槽，所述外套件的内壁开设有第二槽，所述第一槽和所述第二槽在所述内套件和所述外套件之间配合构成所述水冷空腔。

3.根据权利要求2所述的搅拌头，其特征在于，所述内套件和所述外套件之间安装有至少两个密封圈，至少两个所述密封圈分别位于所述水冷空腔的两侧。

4.根据权利要求1所述的搅拌头，其特征在于，所述轴肩的外壁开设有至少一个排屑孔，所述排屑孔与所述第一轴向通孔连通。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的搅拌头，其特征在于，所述回抽轴肩和所述轴肩之间设置有限位结构，所述限位结构限制所述回抽轴肩与所述第一轴向通孔的轴向活动距离。

6.根据权利要求5所述的搅拌头，其特征在于，所述第一轴向通孔的内壁沿其周向设置有环状限位凸起，所述环状限位凸起位于所述第一轴向通孔的底端；

所述环状限位凸起和所述环状限位凹陷构成所述限位结构。

7.一种点焊机头，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的搅拌头。

8.一种回抽点焊设备，其特征在于，包括如权利要求7所述的点焊机头。