CN203209851U - 搅拌摩擦焊搅拌头及其搅拌针 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及搅拌摩擦焊设备领域，特别涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头及其搅拌针。该搅拌摩擦焊搅拌头，包括分体设置的搅拌柄和搅拌针，搅拌柄包括位于搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头为分体式结构，搅拌柄与搅拌针通过可拆固定连接结构实现连接，在搅拌头磨损后，仅需更换被损坏的搅拌针或搅拌柄即可，而不需要更换未发生损坏的搅拌柄或搅拌针，杜绝了材料浪费，大大节省搅拌头的使用成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及搅拌摩擦焊设备领域，特别涉及一种搅拌摩擦焊搅拌头及其搅拌针。
背景技术
搅拌磨擦焊广泛应用于铝合金焊接领域。搅拌摩擦焊过程中，使用搅拌头插入工件的待焊接部位，通过搅拌头与工件间的搅拌摩擦，摩擦热使该部位金属处于热塑性状态并在搅拌头的压力作用下从其前端向后部塑性流动，从而使待焊件压焊为一个整体。现有的搅拌头包括搅拌柄和一体设于搅拌柄前端的搅拌针。搅拌头是搅拌摩擦焊设备中的最关键的零件，由于现有的搅拌头为整体式结构，但是搅拌针的磨损较快，其通常在焊接约200米后即会发生失效。若搅拌针发生损坏，则搅拌柄部分也不能继续使用，造成了材料的浪费，增加了搅拌头的使用成本。此外，该整体式结构的搅拌头由价格昂贵的材料制备而成，生产成本高，产品售价高。采用该整体式结构的搅拌头，造成了铝合金的焊接成本增加。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种具有分体式结构的搅拌摩擦焊搅拌头，以解决现有的搅拌头使用成本高的问题。本实用新型还提供了一种用于上述搅拌摩擦焊搅拌头的搅拌针。
为了实现上述目的，本实用新型的搅拌针采用如下技术方案：搅拌针，搅拌针的轴向沿前后方向延伸，包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，还包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。
所述搅拌针由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。
所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段。
为了实现上述目的，本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头采用如下技术方案：搅拌摩擦焊搅拌头，包括分体设置的轴向沿前后方向延伸的搅拌柄和轴向沿前后方向延伸的搅拌针，搅拌柄包括位于搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。
搅拌柄和搅拌针均由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。
所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段，搅拌柄固定连接结构为供所述外螺纹段拧入的螺纹孔。
搅拌针为阶梯轴状结构，搅拌针还包括第一圆柱段，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台沿搅拌针的轴向从后往前依次分布。
所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的直径分别为A、B、C、D，B>C﹥A＞D，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的轴向尺寸为a、b、c、d，b＞a＞c，c=d，所述凸台的外周面上开设有外螺纹。
所述搅拌柄从后往前依次包括第三圆柱段、第四圆柱段、前小后大的第一圆锥段、前小后大的第二圆锥段、第五圆柱段，第三圆柱段、第四圆柱段和第五圆柱段的直径分别为E、F、G，第一圆锥段的前端和后端的直径分别为H、I， H=E，I=F，第二圆锥段的前端直径等于G、后端直径等于H，F＞E >G，G> B。
所述第一圆锥段的锥度大于第二圆锥段的锥度。
本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头的有益效果：本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头为分体式结构，搅拌柄与搅拌针通过搅拌柄固定连接结构和搅拌针固定连接结构可以实现可拆固定连接，在搅拌头磨损后，仅需更换被损坏的搅拌针或搅拌柄即可，而不需要更换未发生损坏的搅拌柄或搅拌针，杜绝了材料浪费，大大节省搅拌头的使用成本；相对于现有的整体式搅拌头，该分体式的搅拌摩擦焊搅拌头加工更方便，大大节省了加工时间和加工难度。
进一步的，本实用新型中的搅拌摩擦焊搅拌头为热作模具钢4Cr5MnSiV，通过多次对比试验证明，本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头和现有的搅拌头的强度和机械性能相当，满足铝合金搅拌摩擦焊的需要；相对于现有的搅拌头所使用的材料，本实用新型采用的热作模具钢4Cr5MnSiV的价格更便宜，因此本实用新型大大降低了材料生产成本和使用成本，进而降低了铝合金的焊接成本。
附图说明
图1是本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头的一种实施例的结构示意图；
图2是图1中搅拌柄的结构示意图；
图3是图1中搅拌针的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型的搅拌摩擦焊搅拌头的一种实施例，如图1-3所示：搅拌摩擦焊搅拌头为分体式结构，包括分体设置的搅拌柄1和搅拌针2。搅拌柄1和搅拌针2均由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。搅拌柄1和搅拌针2为同轴设置，搅拌柄1和搅拌针2的轴向均沿前后方向延伸，搅拌针2设于搅拌柄1的前端，搅拌柄1的前端具有搅拌柄固定连接结构，搅拌针2的后端具有用于与搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，搅拌柄1的前端和搅拌针2的后端通过搅拌柄固定连接结构和搅拌针固定连接结构可拆固定连接在一起。搅拌针2为阶梯轴状结构，搅拌针2从后往前依次包括外螺纹段21、第一圆柱段22、第二圆柱段23和圆柱形的凸台24。搅拌柄1从后往前依次包括第三圆柱段11、第四圆柱段12、前小后大的第一圆锥段13、前小后大的第二圆锥段14、第五圆柱段15。搅拌柄1的前端部开设有供外螺纹段21拧入的、沿前后方向延伸的螺纹孔3，该外螺纹段21与螺纹孔3螺旋配合。在本实施例中，螺纹孔3构成了搅拌柄固定连接结构，外螺纹段21构成了搅拌针固定连接结构。外螺纹段21、第一圆柱段22、第二圆柱段23和凸台24的直径分别为A、B、C、D，B>C﹥A＞D，在本实施例中，A=10mm，B=16mm，C=14mm，D=5mm。外螺纹段21、第一圆柱段22、第二圆柱段23和凸台24的轴向尺寸为a、b、c、d，b＞a＞c，c=d，a=15mm，b=31mm，c=2.5mm，d=2.5mm。凸台24的外周面上开设有外螺纹，第二圆柱段23的前端面上开设有弧形槽25，该弧形槽25为半径为2mm的半圆形槽。第三圆柱段11、第四圆柱段12和第五圆柱段15的直径分别为E、F、G，E=25mm，F=37mm，G=20mm，第一圆锥段13的前端和后端的直径分别为H、I，I=F，H=E=25mm，第二圆锥段14的前端直径等于G、后端直径等于H， F>E>G，G>B。第三圆柱段11、第四圆柱段12、第一圆锥段13、第二圆锥段14、第五圆柱段15的轴向尺寸分别为40mm、51mm、35mm、9mm、5mm。第一圆锥段13的锥度大于第二圆锥段14的锥度，在本实施例中，第一圆锥段13的锥度为80°，第二圆锥段14的锥度为75°。搅拌柄1的轴向尺寸大于搅拌针2的轴向尺寸，在本实施例中，搅拌柄1的轴向尺寸为131mm，搅拌针2的轴向尺寸为51mm。
在本实用新型中搅拌摩擦焊搅拌头的其它实施例中，搅拌柄的前端包括螺杆部，搅拌针的后端开设有供螺杆部拧入的螺孔，可拆固定连接结构由螺杆部和螺孔构成。
本实用新型的搅拌针的实施例，该搅拌针的结构与上述搅拌摩擦焊搅拌头实施例中的搅拌针的结构相同，在此不再重复叙述。
Claims (10)
1.搅拌针，其特征在于：搅拌针的轴向沿前后方向延伸，包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，还包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。
2.根据权利要求1所述的搅拌针，其特征在于：所述搅拌针由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。
3.根据权利要求1或2所述的搅拌针，其特征在于：所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段。
4.搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：包括分体设置的轴向沿前后方向延伸的搅拌柄和轴向沿前后方向延伸的搅拌针，搅拌柄包括位于搅拌柄前端的搅拌柄固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针后端的、用于与搅拌柄固定连接结构可拆固定连接的搅拌针固定连接结构，搅拌针包括位于搅拌针前端部的第二圆柱段，第二圆柱段的前端设有凸台，第二圆柱段的前端面上开设有弧形槽。
5.根据权利要求4所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：搅拌柄和搅拌针均由热作模具钢4Cr5MnSiV制成。
6.根据权利要求4或5所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述搅拌针固定连接结构为外螺纹段，搅拌柄固定连接结构为供所述外螺纹段拧入的螺纹孔。
7.根据权利要求6所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：搅拌针为阶梯轴状结构，搅拌针还包括第一圆柱段，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台沿搅拌针的轴向从后往前依次分布。
8.根据权利要求7所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的直径分别为A、B、C、D，B>C﹥A＞D，所述外螺纹段、第一圆柱段、第二圆柱段和凸台的轴向尺寸为a、b、c、d，b＞a＞c，c=d，所述凸台的外周面上开设有外螺纹。
9.根据权利要求8所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述搅拌柄从后往前依次包括第三圆柱段、第四圆柱段、前小后大的第一圆锥段、前小后大的第二圆锥段、第五圆柱段，第三圆柱段、第四圆柱段和第五圆柱段的直径分别为E、F、G，第一圆锥段的前端和后端的直径分别为H、I，H=E，I=F，第二圆锥段的前端直径等于G、后端直径等于H，F＞E＞G，G＞B。
10.根据权利要求9所述的搅拌摩擦焊搅拌头，其特征在于：所述第一圆锥段的锥度大于第二圆锥段的锥度。
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Address after: 471003 Luoyang high tech Industrial Development Zone, Henan, No. 80 shallow wells Patentee after: CAMA (LUOYANG) AVIATION PROTECTIVE EQUIPMENT CO.,LTD. Address before: 471003 Luoyang high tech Industrial Development Zone, Henan, No. 80 shallow wells Patentee before: CAMA (Luoyang) Doors Windows & Curtainwall Co.,Ltd. |
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