CN204277211U - 一种分体式可回抽搅拌头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种分体式可回抽搅拌头，包括刀柄、轴肩、搅拌针、回抽芯轴、紧定螺钉、顶杆、镶条和联轴器，所述刀柄经联轴器固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，所述刀柄内孔中安装有回抽芯轴，轴肩的轴柄端安装在所述刀柄内孔与回抽芯轴之间，所述轴肩通过台阶面限制轴向自由度，所述回抽芯轴滑动部分外表面安装有镶条，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，所述回抽芯轴与刀柄内孔配合外圆面上加工有均荷槽，所述均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂。本实用新型采用分体式回抽搅拌针、轴肩，更换搅拌针、轴肩操作简便，更换成本低；搅拌针反复安装后回抽精度不受装配精度的影响。
Description
技术领域
本实用新型属于搅拌摩擦焊接技术领域，具体涉及一种用于搅拌摩擦焊接的搅拌头，适用于可回抽搅拌摩擦焊接。
背景技术
搅拌摩擦焊接是一种绿色的固相焊接，其通过高速旋转的搅拌头与金属摩擦生热，使金属处于塑性状态，随着搅拌头向前移动，金属向搅拌头后方流动形成致密焊缝的一种固相焊接方法。搅拌摩擦焊接可以方便地连接同种或异种材料，包括金属、部分金属基复合材料及塑料。与传统的熔焊相比，搅拌摩擦焊接具有焊接变形小，无污染，且焊缝不会出现裂纹、咬边等熔焊常见的缺陷，因而广泛地应用于航天、航空、船舶、电子等行业。
在中国实用新型专利CN 203343611 U中公开了一种搅拌摩擦焊接用搅拌头， 用于实现定位焊和连续焊的一体式焊接， 该搅拌头包括：中心开有轴向通孔的固定套，其一端固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，另一端可拆卸地安装有用于实施定位焊的定位头；同轴套装在该轴向通孔中的提升杆，其一端固定安装在搅拌摩擦焊接设备的回抽芯轴上，突出于固定套端部的另一端固定安装有用于实施连续焊的搅拌针， 通过回抽芯轴驱动， 提升杆可在轴向通孔内带动搅拌针相对于固定套端部轴向抽动；通过旋转主轴带动定位头旋转实现定位焊，并在拆卸定位焊接头后通过可上下移动的搅拌针实现无匙孔的连续焊。
但是该搅拌头有以下不足之处：
一、采用平键传递扭矩，受力接触面小，在滑动过程中容易刮伤滑动面造成回抽芯轴卡滞；
二、回抽芯轴与轴肩、同轴套导向面过长，且没有卸荷槽，加工精度难以保证，在使用过程中容易产生卡滞现象；
三、回抽芯轴与轴肩、同轴套滑动面和防锈润滑，滑动面容易生锈；
四、搅拌针与回抽芯轴采用螺纹连接，该螺纹既要传递扭矩，又要限制搅拌针轴向自由度，重复利用次数少，一旦失效，回抽芯轴也要更换，增加了更换搅拌针的成本。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种回抽芯轴滑动面不易生锈，回抽过程中无卡滞现象，更换搅拌针、轴肩简便、成本低，且搅拌针反复安装后回抽精度不受装配精度影响的分体式可回抽搅拌头。
为解决上述技术问题，本实用新型的分体式可回抽搅拌头，包括刀柄、轴肩、搅拌针、回抽芯轴、紧定螺钉、顶杆、镶条和联轴器，所述刀柄固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，所述刀柄内孔中安装有回抽芯轴，轴肩的轴柄端安装在所述刀柄内孔与回抽芯轴之间，所述轴肩通过台阶面限制轴向自由度，所述回抽芯轴外表面安装有镶条，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，所述回抽芯轴与刀柄内孔配合外圆面上加工有均荷槽，所述均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂。
本实用新型的另一种分体式可回抽搅拌头，包括轴肩、搅拌针、回抽芯轴、紧定螺钉、顶杆、镶条和联轴器，所述回抽芯轴经联轴器与回抽驱动装置相连，所述回抽芯轴外表面安装有镶条，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，所述回抽芯轴外圆面上加工有均荷槽，所述均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂，所述回抽芯轴外表面套接有轴肩。
所述回抽芯轴通过螺纹连接与所述联轴器相连。
所述镶条由十字平头螺钉安装在回抽芯轴上。
所述轴肩外圆面上加工有多道环形散热槽，前端加工有多条环形凹槽。
所述搅拌针前端为圆锥面，圆锥面上加工有圆弧形螺纹。
所述干式高温防锈润滑剂为石墨。
在上述技术方案中，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，限制其轴向自由度，搅拌针与回抽芯轴通过紧定螺钉紧固并传递扭矩。镶条也是用于传递主轴上的扭矩，均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂，增强其耐磨性能，并在一定程度上能够防止配合面生锈。
本实用新型的分体式可回抽搅拌头，具有如下优点：
1）更换搅拌针、轴肩操作简便，更换成本低；
2）搅拌针反复安装后回抽精度不受装配精度的影响；
3）使用过程中回抽芯轴滑动面不易生锈，回抽过程中无卡滞现象。
附图说明
图1为本实用新型的第一种实施例的装配图；
图2为本实用新型的第二种实施例的装配图；
图3为本实用新型的刀柄主视剖面图；
图4为本实用新型的刀柄右视图；
图5为本实用新型的轴肩主视剖面图；
图6为本实用新型的轴肩俯视图；
图7为本实用新型的回抽芯轴主视剖面图；
图8为本实用新型的回抽芯轴俯视图；
图9为本实用新型的镶条主视剖面图；
图10为本实用新型的镶条俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。
如图1所示为本实用新型的第一种实施例的装配图。
刀柄1固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，轴肩2的轴柄端安装在刀柄1的内孔中（配合精度为H7/g6），轴肩2通过台阶面限制轴向自由度，通过扁方025上压装紧定螺栓7传递扭矩。
如图5所示，轴肩2的外圆面上加工有多道环形散热槽021，轴肩2前端加工有多条环形凹槽022。回抽芯轴4中依次插入顶杆6、搅拌针3，搅拌针3经顶杆6、紧定螺钉10使其与回抽芯轴4内孔台阶紧密配合，限制其轴向自由度。
搅拌针3前端为圆锥面，圆锥面上加工有圆弧形螺纹，搅拌针3后端为带扁方的圆台，扁方圆台与回抽芯轴4内孔台阶配合，搅拌针3滑动外圆面与轴肩2内孔023、回抽芯轴4内孔044按H7/g6配合，搅拌针3扁方上与回抽芯轴4通过紧定螺钉5紧固并传递扭矩。
回抽芯轴4与轴肩2内孔011为间隙配合，回抽芯轴4与刀柄1内孔012与槽013配合，配合精度为H7/g6，回抽芯轴4与刀柄1内孔配合外圆面加工有平台041，平台上钻有螺孔043，用来把镶条9通过十字平头螺钉8固定在回抽芯轴4上，刀柄1后部内孔加工有通槽，通槽顶面013与镶条9大面091紧密配合，刀柄1与回抽芯轴4之间由镶条9大面091传递扭矩。
回抽芯轴4与刀柄1内孔配合外圆面上加工有均荷槽042，均荷槽042内添加干式高温防锈润滑剂，如石墨，在高温状态下使回抽芯轴4与刀柄1滑动面充分润滑，增强其耐磨性能，并在一定程度上能够防止配合面生锈，回抽芯轴4后端靠近连接螺纹外圆处加工有对称平台，方便使用扳手将回抽芯轴4与联轴器11紧固连接。
如图2所示为本实用新型的第二种实施例的装配图，与实施例一相似，由于没有刀柄1，所以轴肩2直接固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，回抽芯轴4外表面安装有镶条9，搅拌针3经顶杆6、紧定螺钉5与回抽芯轴4内孔台阶紧密配合，回抽芯轴4回抽滑动面与轴肩2左端内孔面配合。回抽芯轴外表面套接有轴肩，回抽芯轴外圆面上加工有均荷槽，均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂。
本实用新型的创新点为：
1)搅拌针与回抽芯轴采用插入式连接，搅拌针与回抽芯轴之间由扁方传递扭矩，该连接方式可以无限次重复利用，搅拌针与回抽芯轴之间由内孔台阶面死限位，确保搅拌针重复安装后回抽精度不受装配精度的影响。
2)回抽芯轴与刀柄之间采用镶条传递扭矩，避免了平键连接两侧面在滑动过程中刮伤造成卡滞，能够最大传递扭矩且在回抽芯轴来回抽动过程中无卡滞现象。
3)回抽芯轴与刀柄内孔配合外圆面上加工有卸荷槽，既能减少滑动接触面，防止卡滞，还能通过在卸荷槽中添加干式高温防锈润滑剂（石墨），给滑动面起到防锈和润滑的作用。
由上述两个实施例可以看出，本实用新型的技术效果为：
1）更换搅拌针、轴肩操作简便，更换成本低；
2）搅拌针反复安装后回抽精度不受装配精度的影响；
3）使用过程中回抽芯轴滑动面不易生锈，回抽过程中无卡滞现象。
Claims (7)
1.一种分体式可回抽搅拌头，包括刀柄、轴肩、搅拌针、回抽芯轴和紧定螺钉，还包括顶杆、镶条和联轴器，其特征在于，所述刀柄固定安装在搅拌摩擦焊接设备的旋转主轴上，所述刀柄内孔中安装有回抽芯轴，轴肩的轴柄端安装在所述刀柄内孔与回抽芯轴之间，所述轴肩通过台阶面限制轴向自由度，所述回抽芯轴外表面安装有镶条，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，所述回抽芯轴与刀柄内孔配合外圆面上加工有均荷槽，所述均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂。
2.如权利要求1所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述回抽芯轴经联轴器与回抽驱动装置相连，所述回抽芯轴滑动部分外表面安装有镶条，搅拌针经顶杆、紧定螺钉与回抽芯轴内孔台阶紧密配合，所述回抽芯轴外圆面上加工有均荷槽，所述均荷槽内添加有干式高温防锈润滑剂，所述回抽芯轴外表面套接有轴肩。
3.如权利要求1或2所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述回抽芯轴通过螺纹连接与所述联轴器相连。
4.如权利要求1或2所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述镶条由十字平头螺钉安装在回抽芯轴上。
5.如权利要求1或2所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述轴肩外圆面上加工有多道环形散热槽，前端加工有多条环形凹槽。
6.如权利要求1或2所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述搅拌针前端为圆锥面，圆锥面上加工有圆弧形螺纹。
7.如权利要求1或2所述的分体式可回抽搅拌头，其特征在于，所述干式高温防锈润滑剂为石墨。
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|---|---|---|---|---|
| CN105436696A (zh) * | 2015-12-02 | 2016-03-30 | 浙江理工大学 | 用于球面搅拌摩擦加工的可拆卸式搅拌头 |
| CN107297567A (zh) * | 2017-05-04 | 2017-10-27 | 上海航天设备制造总厂 | 一种回抽式fsw焊接装置 |
| CN108044229A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-18 | 重集团天津重工有限公司 | 高熔点材料搅拌摩擦焊的水冷连接装置 |
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