CN206382700U - 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 - Google Patents
一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN206382700U CN206382700U CN201720005176.5U CN201720005176U CN206382700U CN 206382700 U CN206382700 U CN 206382700U CN 201720005176 U CN201720005176 U CN 201720005176U CN 206382700 U CN206382700 U CN 206382700U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- dead axle
- shoulder
- bearing
- axle shoulder
- combined type
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，包括静轴肩刀柄、轴承压盖，上端轴承，下端轴承，隔套，上锁紧螺母，下锁紧螺母，轴承外套，轴肩固定套，静轴肩，搅拌针，压垫和调整垫。本实用新型在保留了静轴肩搅拌摩擦焊热输入小、降低装夹难度，无需倾角焊接，焊缝成形美观的优点，同时该套装置，又实现静轴肩组合工具与设备主轴的通用化和标准化接口连接，拆装方便；而且连接搅拌针的内部芯轴组件与连接固定轴肩的外部套筒组件之间通过轴承组件解决了轴肩与搅拌针同轴难题。
Description
技术领域
本实用新型属于搅拌摩擦焊技术领域，涉及一种搅拌针，静轴肩，刀柄，轴承外套等可拆卸重复使用的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具。
背景技术
搅拌摩擦焊Friction Stir Wending，简称FSW是1991年由英国焊接研究所TheWending Institute实用新型，属于一种新型的固相连接技术。由于焊接过程温度较低、焊缝强度较高、焊接接头残余应力较低和焊后工件变形较小等优点，适用于轻合金低熔点材料的焊接，尤其对于一些传统熔焊方法无法实现焊接的材料，通过FSW技术得到了有效连接，并且在焊接过程中克服了熔焊出现的气孔和热裂现象。此外，FSW技术在焊接过程中不产生烟尘、飞溅，噪声低、无污染等特点，FSW被誉为“绿色焊接技术”，目前已经在航空、航天、船舶、汽车、电子等众多领域都得到了大量应用，而且应用的深度和广度呈现急速增长态势，具有非常好的开发潜力和应用前景。
但是传统的搅拌摩擦焊接技术，要求焊缝表面平实，因此要求工装的压紧能力高；同时原静轴肩组件结构笨重，装配困难，通用性差，而且轴肩与搅拌针的通州性难保证，同时由于在焊接平面曲线焊缝时，传统的搅拌摩擦焊接焊接倾角的存在要求设备机头具备C轴的联动控制功能，加大了设备的装配及制造难度；搅拌摩擦焊接焊缝表面会有减薄量，影响焊缝外观；因此本实用新型中的静轴肩组件解决以上问题。本实用新型中静轴肩组件的标准化模块化设计，提高了装配效率，轴肩与搅拌针的同轴度提高，实现可靠焊接。
发明内容
本实用新型保留了静轴肩搅拌摩擦焊热输入小、降低装夹难度，无需倾角焊接，焊缝成形美观的优点，同时该套装置又实现静轴肩组合工具与设备主轴的通用化和标准化接口连接，拆装方便；而且连接搅拌针的内部芯轴组件与连接固定轴肩的外部套筒组件之间通过轴承组件解决了轴肩与搅拌针同轴难题。
为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下方案实现：
一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，包括静轴肩刀柄19，轴承压盖20，上端轴承21，下端轴承22，隔套23，上锁紧螺母24，下锁紧螺母25，轴承外套26，轴肩固定套27，静轴肩28，搅拌针29，压垫31和调整垫30；所述的静轴肩刀柄19外侧沿轴向从上到下依次设置有轴承压盖20，轴承外套26，轴肩固定套27和静轴肩28；所述的上端轴承21和下端轴承22均沿径向设置在轴承外套26和静轴肩刀柄19之间。
在一个优选的技术方案中，所述的上端轴承21，上锁紧螺母24，压垫31，下端轴承22，隔套23和下锁紧螺母25依次从上到下沿静轴肩刀柄19轴向设置。
在一个优选的技术方案中，所述的静轴肩刀柄19从上到下依次加工有主轴定位连接的标准主轴接口1、主轴连接的主轴连接端面法兰2、上端轴承内圈连接面3、上轴承定位锁紧螺母连接面4、下端轴承内圈连接面5、下轴承定位锁紧螺母连接面6、搅拌针固定孔7。
在一个优选的技术方案中，所述的轴承外套26的两端各加工出上端轴承21和下端轴承22的上外圈连接面9和下外圈连接面10，同时设有上端轴承21和下端轴承22的上定位面8和下定位面11。
在一个优选的技术方案中，所述的轴肩固定套27的一端设有与轴承外套26保证同轴的圆周止口面12，以及与轴承外套26连接的轴承外套连接面13，另一端的圆周面上设有顶紧轴肩孔14；在轴承外套连接面13加工出用于轴肩固定套27连接的螺钉孔，在顶紧轴肩孔14处开有用于搅拌针通过的圆孔，下部分圆周面上开有顶紧静轴肩28的侧向定位螺纹孔；
在一个优选的技术方案中，所述的静轴肩28的一端加工出与轴肩固定套27保证同轴的圆周止口面18，以及用于侧顶固定的圆周面15，另一端设有焊接材料的出料孔16，同时设有搅拌针往复运动的通孔17。
其中刀柄部件上一端是20T50标准接口，另一端是轴承内圈及锁母连接位置，同时刀柄末端安装搅拌针；上端轴承19及下端轴承20按照承载能力要求进行选型；上端轴承19及下端轴承20的内外圈均需要压紧定位；轴承外套固定上端轴承19及下端轴承20的外圈；轴肩固定套27一端连接轴承外套26，另一端连接静轴肩28。
根据被焊材料的不同，搅拌头19可以采用工具钢、高速钢或者高温合金等材料制造，搅拌头结构可以根据被焊材料的工艺要求，设计为光面、锥面或锥形螺纹等特征结构。
上述只说明在焊接过程中可能调整的结构，根据实际焊接工艺要求，可适当调整特征结构，以适应特殊焊接过程。
本实用新型中提到的静轴肩组件结构的应用，能够降低搅拌摩擦焊焊接过程中对于工装夹具的要求。同时能够有效的降低焊接后的材料的减薄量，能够得到更优质的焊缝。固定轴肩上设计的圆周分布阻料冷却孔，提高了轴肩和搅拌针的使用寿命。与现有的传统的静轴肩组件相比，重量轻型化，结构紧凑，大大提高了装夹效率，提高了焊接质量和接头强度，提高了搅拌针和轴肩的使用寿命，具有显著的进步。
附图说明
图1是静轴肩组件的静轴肩刀柄结构示意图；
图2是静轴肩组件的轴承外套结构示意图；
图3是静轴肩组件的轴肩固定套结构示意图；
图4是静轴肩结构示意图；
图5为静轴肩组件的搅拌针的立体结构示意图；
图6为静轴肩组件的剖视图；
图中：标准主轴接口1、主轴连接端面法兰2、上端轴承内圈连接面3、上轴承定位锁紧螺母连接面4、下端轴承内圈连接面5、下轴承定位锁紧螺母连接面6、搅拌针固定孔7，上定位面8，上外圈连接面9，下外圈连接面10，下定位面11，圆周止口面12，轴承外套连接面13，顶紧轴肩孔14，圆周面15，出料孔16，通孔17，圆周止口面18，静轴肩刀柄19，轴承压盖20，上端轴承21，下端轴承22，隔套23，上锁紧螺母24，下锁紧螺母25，轴承外套26，轴肩固定套27，静轴肩28，搅拌针29，压垫31，调整垫30。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步阐述，但本实用新型的保护内容并不限于以下实施例。
图5所示，本实用新型的一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，静轴肩刀柄19、轴承压盖20，上端轴承21，下端轴承22，隔套23，锁母24，锁母25，轴承外套26，轴肩固定套27，静轴肩28，搅拌针29,压垫31，调整垫30；下面对静轴肩组件的结构以及各部分之间的关系进行详细说明：
参照图1至图4，静轴肩刀柄19从上到下依次加工有主轴定位连接的标准主轴接口1、主轴连接的主轴连接端面法兰2、上端轴承内圈连接面3、上轴承定位锁紧螺母连接面4、下端轴承内圈连接面5、下轴承定位锁紧螺母连接面6、搅拌针固定孔7
轴承外套26的两端各加工出上端轴承21和下端轴承22的上外圈连接面9和下外圈连接面10，同时设有上端轴承21和下端轴承22的上定位面8和下定位面11。
轴肩固定套27的一端设有与轴承外套26保证同轴的圆周止口面12，以及与轴承外套26连接的轴承外套连接面13，另一端的圆周面上设有顶紧轴肩孔14；在轴承外套连接面13加工出用于轴肩固定套27连接的螺钉孔，在顶紧轴肩孔14处开有用于搅拌针通过的圆孔，下部分圆周面上开有顶紧静轴肩28的侧向定位螺纹孔；
静轴肩28的一端加工出与轴肩固定套27保证同轴的圆周止口面18，以及用于侧顶固定的圆周面15，另一端设有焊接材料的出料孔16，同时设有搅拌针往复运动的通孔17。
根据被焊材料的不同，搅拌头19可以采用工具钢、高速钢或者高温合金等材料制造，搅拌头结构可以根据被焊材料的工艺要求，设计为光面、锥面或锥形螺纹等特征结构。
上述只说明在焊接过程中可能调整的结构，根据实际焊接工艺要求，可适当调整特征结构，以适应特殊焊接过程。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具包括静轴肩刀柄（19）、轴承压盖（20），上端轴承（21），下端轴承（22），隔套（23），上锁紧螺母（24），下锁紧螺母（25），轴承外套（26），轴肩固定套（27），静轴肩（28），搅拌针（29），压垫（31）和调整垫（30）；所述的静轴肩刀柄（19）外侧沿轴向从上到下依次设置有轴承压盖（20），轴承外套（26），轴肩固定套（27）和静轴肩（28）；所述的上端轴承（21）和下端轴承（22）均沿径向设置在轴承外套（26）和静轴肩刀柄（19）之间。
2.根据权利要求1所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的上端轴承（21），上锁紧螺母（24），压垫（31），下端轴承（22），隔套（23）和下锁紧螺母（25）依次从上到下沿静轴肩刀柄（19）轴向设置。
3.根据权利要求1或2所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的静轴肩刀柄（19）从上到下依次加工有主轴定位连接的标准主轴接口（1）、主轴连接的主轴连接端面法兰（2）、上端轴承内圈连接面（3）、上轴承定位锁紧螺母连接面（4）、下端轴承内圈连接面（5）、下轴承定位锁紧螺母连接面（6）、搅拌针固定孔（7）。
4.根据权利要求1或2所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的轴承外套（26）的两端各加工出上端轴承（21）和下端轴承（22）的上外圈连接面（9）和下外圈连接面（10），同时设有上端轴承（21）和下端轴承（22）的上定位面（8）和下定位面（11）。
5.根据权利要求1或2所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的轴肩固定套（27）的一端设有与轴承外套（26）保证同轴的圆周止口面（12），以及与轴承外套（26）连接的轴承外套连接面（13），另一端的圆周面上设有顶紧轴肩孔（14）；在轴承外套连接面（13）加工出用于轴肩固定套（27）连接的螺钉孔，在顶紧轴肩孔（14）处开有用于搅拌针通过的圆孔，下部分圆周面上开有顶紧静轴肩（28）的侧向定位螺纹孔；
6.根据权利要求1或2所述的组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具，其特征在于：所述的静轴肩（28）的一端加工出与轴肩固定套（27）保证同轴的圆周止口面（18），以及用于侧顶固定的圆周面（15），另一端设有焊接材料的出料孔（16），同时设有搅拌针往复运动的通孔（17）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720005176.5U CN206382700U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201720005176.5U CN206382700U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN206382700U true CN206382700U (zh) | 2017-08-08 |
Family
ID=59492719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201720005176.5U Active CN206382700U (zh) | 2017-01-04 | 2017-01-04 | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN206382700U (zh) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107931822A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-20 | 南京理工大学 | 一种可变角度角接接头的静止轴肩搅拌摩擦焊接装置与方法 |
| CN109202266A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具 |
| CN109202271A (zh) * | 2018-03-08 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种静轴肩填丝搅拌摩擦焊装置及角焊缝增材制造方法 |
| CN110142500A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种t型加强结构搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法 |
| CN110142501A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-20 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种静轴肩搅拌摩擦焊工具及其搅拌摩擦焊方法 |
| CN110280891A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种搅拌摩擦焊接工具 |
| WO2020015228A1 (zh) * | 2018-07-15 | 2020-01-23 | 倪平涛 | 一种利用带辅助拉绳装置的静止双轴肩和四轴肩搅拌头的搅拌摩擦焊焊接轨道车辆的铝合金车体筒体总成的方法 |
| CN110773861A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-11 | 哈尔滨工业大学 | 一次焊接同步二次再成形无减薄搅拌摩擦焊具及焊接方法 |
| CN110948105A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-03 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种静轴肩倾斜的搅拌摩擦焊接工具及搅拌摩擦焊接方法 |
| CN111315527A (zh) * | 2018-03-26 | 2020-06-19 | 山崎马扎克公司 | 摩擦搅拌接合用工具以及摩擦搅拌接合装置 |
| CN111531269A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-14 | 东北大学 | 一种槽型静止轴肩搅拌摩擦加工工具 |
| CN114289853A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-08 | 广州瑞松威尔斯通智能装备有限公司 | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊焊接工具 |
| TWI765733B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-05-21 | 國立中正大學 | 模組化的摩擦攪拌焊接頭 |
| US11938559B2 (en) | 2019-10-08 | 2024-03-26 | Yamazaki Mazak Corporation | Stir pin, friction stir welding tool, and machine tool |
| CN110102868B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-04-16 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种应用于机器人的搅拌摩擦焊结构 |
-
2017
- 2017-01-04 CN CN201720005176.5U patent/CN206382700U/zh active Active
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109202266A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种有利于排出渗料的静轴肩搅拌摩擦焊工具 |
| CN107931822B (zh) * | 2017-11-27 | 2020-11-06 | 南京理工大学 | 一种可变角度角接接头的静止轴肩搅拌摩擦焊接装置与方法 |
| CN107931822A (zh) * | 2017-11-27 | 2018-04-20 | 南京理工大学 | 一种可变角度角接接头的静止轴肩搅拌摩擦焊接装置与方法 |
| CN109202271A (zh) * | 2018-03-08 | 2019-01-15 | 中国航空制造技术研究院 | 一种静轴肩填丝搅拌摩擦焊装置及角焊缝增材制造方法 |
| CN111315527A (zh) * | 2018-03-26 | 2020-06-19 | 山崎马扎克公司 | 摩擦搅拌接合用工具以及摩擦搅拌接合装置 |
| EP3616826A4 (en) * | 2018-03-26 | 2020-09-09 | Yamazaki Mazak Corporation | TOOL FOR FRICTION WELDING AND DEVICE FOR FRICTION WELDING |
| CN111315527B (zh) * | 2018-03-26 | 2021-05-07 | 山崎马扎克公司 | 摩擦搅拌接合用工具以及摩擦搅拌接合装置 |
| US11130193B2 (en) | 2018-03-26 | 2021-09-28 | Yamazaki Mazak Corporation | Friction stir welding tool and friction stir welder |
| WO2020015228A1 (zh) * | 2018-07-15 | 2020-01-23 | 倪平涛 | 一种利用带辅助拉绳装置的静止双轴肩和四轴肩搅拌头的搅拌摩擦焊焊接轨道车辆的铝合金车体筒体总成的方法 |
| CN110102868B (zh) * | 2019-05-10 | 2024-04-16 | 上海发那科机器人有限公司 | 一种应用于机器人的搅拌摩擦焊结构 |
| CN110142500B (zh) * | 2019-05-27 | 2022-03-11 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种t型加强结构搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法 |
| CN110142500A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-20 | 中国船舶重工集团公司第七二五研究所 | 一种t型加强结构搅拌摩擦焊接装置及其焊接方法 |
| CN110142501A (zh) * | 2019-06-25 | 2019-08-20 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种静轴肩搅拌摩擦焊工具及其搅拌摩擦焊方法 |
| CN110280891A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-09-27 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种搅拌摩擦焊接工具 |
| US11938559B2 (en) | 2019-10-08 | 2024-03-26 | Yamazaki Mazak Corporation | Stir pin, friction stir welding tool, and machine tool |
| EP4026646B1 (en) * | 2019-10-08 | 2024-05-08 | Yamazaki Mazak Corporation | Friction stir welding tool, and machine tool |
| CN110773861A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-11 | 哈尔滨工业大学 | 一次焊接同步二次再成形无减薄搅拌摩擦焊具及焊接方法 |
| CN110948105A (zh) * | 2019-12-20 | 2020-04-03 | 广东省焊接技术研究所（广东省中乌研究院） | 一种静轴肩倾斜的搅拌摩擦焊接工具及搅拌摩擦焊接方法 |
| CN111531269A (zh) * | 2020-06-09 | 2020-08-14 | 东北大学 | 一种槽型静止轴肩搅拌摩擦加工工具 |
| TWI765733B (zh) * | 2020-09-14 | 2022-05-21 | 國立中正大學 | 模組化的摩擦攪拌焊接頭 |
| CN114289853A (zh) * | 2021-11-30 | 2022-04-08 | 广州瑞松威尔斯通智能装备有限公司 | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊焊接工具 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN206382700U (zh) | 一种组合式静轴肩搅拌摩擦焊接工具 | |
| CN201702524U (zh) | 钛合金环缝焊接夹具 | |
| CN204621349U (zh) | 一种浮动式双轴肩搅拌摩擦焊接工具 | |
| CN106392451B (zh) | 一种用于运载火箭贮箱法兰盘环缝焊接的内撑定位装置 | |
| CN102581473A (zh) | 一种适用于颗粒增强铝基复合材料连接的超声辅助半固态搅拌摩擦焊接方法 | |
| CN110681979A (zh) | 一种超声同轴辅助双轴肩搅拌摩擦焊接方法 | |
| CN106271008B (zh) | 一种分瓣式异型固体发动机壳体的装配焊接工装 | |
| CN211564828U (zh) | 一种实现差速回抽搅拌头的焊接工具 | |
| CN211748581U (zh) | 一种用于制作钛金属保温杯的复合金属圈及钛金属保温杯 | |
| CN106216924B (zh) | 一种下封头接管内壁在变位机上堆焊时用的固定工装 | |
| CN201596840U (zh) | 限制铝合金薄壁球体和法兰焊接变形的工装结构 | |
| CN206010138U (zh) | 一种双轴肩搅拌头 | |
| CN209206687U (zh) | 一种用于实现骑座式接管环缝自动焊的配套工装 | |
| CN205927705U (zh) | 一种热校正涡流器安装座的工装夹具 | |
| CN206105221U (zh) | 一种三角形零件焊接工装 | |
| CN206263436U (zh) | 一种t型搅拌摩擦焊接带开槽的异种合金夹具 | |
| CN102500916B (zh) | N段曲母线铝合金回转体部件的焊接工装及焊接方法 | |
| CN110560989B (zh) | 缸体零件的焊接工装和焊接方法 | |
| CN206578419U (zh) | 一种用于机器人焊接汽车铰链支座焊接总成的弧焊工装 | |
| CN106271322B (zh) | 一种高质量点焊装卡防护工装 | |
| CN209256041U (zh) | 一种感应钎焊专用标准感应器 | |
| CN207155152U (zh) | 标准动车组组合座焊接修磨组合夹具 | |
| CN220436486U (zh) | 一种用于电加热蒸汽发生器的方形管状容器 | |
| CN113020771B (zh) | 用于焊接搭接件上圆环形搭接接头的焊接装置及焊接方法 | |
| WO2020187258A1 (zh) | 一种分体复合式活塞及成型方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder | ||
| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 100024 North East military villa, eight Li bridge, Chaoyang District, Beijing Patentee after: China Institute of Aeronautical Manufacturing Technology Address before: 100024 North East military villa, eight Li bridge, Chaoyang District, Beijing Patentee before: Beijing Aviation Manufacturing Engineering Institute of China Aviation Industry Group Company |