一種攪拌摩擦焊攪拌頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種攪拌摩擦焊用部件，特別涉及一種攪拌摩擦焊攪拌頭，屬于攪拌摩擦焊接技術(shù)裝置領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊主要是針對(duì)鋁合金等有色金屬的連接，其優(yōu)點(diǎn)在于形成的焊縫質(zhì)量高，變形量小，焊接過程中無污染，無煙塵和飛濺，同時(shí)噪聲低，節(jié)能環(huán)保等;所以，攪拌摩擦焊接技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。攪拌頭是參與攪拌摩擦焊接的直接核心部件，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)決定了攪拌摩擦焊接焊縫質(zhì)量、焊接工藝、焊接主軸單元結(jié)構(gòu)以及它的使用壽命?，F(xiàn)有的攪拌頭進(jìn)行攪拌摩擦焊接時(shí)，攪拌頭軸線方向與被焊接工件結(jié)合面在其表面形成的焊接線切線之間需要有一定角度，這就是攪拌頭焊接傾角，如圖4中的角Y所示，箭頭所示為攪拌頭前進(jìn)方向，攪拌頭前進(jìn)方向與焊接線保持一致性。因此，在這種攪拌頭焊接工藝要求下，如果被焊接線設(shè)計(jì)有轉(zhuǎn)角或變向的話，需要形成轉(zhuǎn)角或變向的焊縫，在轉(zhuǎn)角或變向處由于攪拌頭傾角的工藝存在必須性，攪拌頭在轉(zhuǎn)向時(shí)傾角的方位需要發(fā)生變動(dòng)，這就需要通過控制系統(tǒng)控制主軸單元連接件做相應(yīng)的傾斜變化，由于攪拌摩擦焊設(shè)備的高度自動(dòng)化，這種攪拌頭傾斜方位變化需要在主軸上設(shè)計(jì)相應(yīng)的功能機(jī)構(gòu)來完成，還需要配置相應(yīng)的控制程序，這會(huì)造成主軸單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜、控制難度大、成本高、連接部件易損壞等問題的發(fā)生;如果焊縫彎折變化多，則目前的攪拌頭還無法實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的焊接工藝，再則目前的攪拌頭結(jié)構(gòu)過于單一，焊接時(shí)形成焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)不密實(shí)，焊接主軸單元結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用壽命較短。
[0003]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有攪拌摩擦焊攪拌頭的上述缺陷，提供一種攪拌摩擦焊攬摔頭。
[0005]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，采用了下述的技術(shù)方案:一種攪拌摩擦焊攪拌頭，包括攪拌頭軸肩，攪拌針位于攪拌頭軸肩下方，所述的攪拌頭軸肩底面為一斜面，攪拌頭軸肩底面指軸肩與焊接工件的接觸面，所述的斜面的方向?yàn)?當(dāng)攪拌針方向向下時(shí)斜面自底面中心向外向上方向傾斜，斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在1-10°，進(jìn)一步的，所述的斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在2-5°，進(jìn)一步的，攪拌針設(shè)置在軸肩底面中間，所述的攪拌針為一上大下小的錐體，在錐體外表面開設(shè)有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個(gè)斜面平均切割為三部分，斜面切割掉錐體周向上的部分螺旋槽，三個(gè)斜面相同且在錐體的周向上均勻分布，進(jìn)一步的，所述的攪拌頭軸肩底面上開設(shè)有漸開線螺旋凹槽。
[0006]本發(fā)明的積極有益技術(shù)效果在于:本攪拌頭由于攪拌頭軸肩底面為斜面，在攪拌焊接時(shí)攪拌頭軸線不需要焊接傾角，攪拌頭軸肩底面與工作面之間仍能形成焊接工藝所要求的縫隙，所以采用本攪拌頭在工作時(shí)攪拌頭傾角可以為零，這種方式在轉(zhuǎn)角或轉(zhuǎn)向處非常容易控制，不再需要在主軸上配置為適應(yīng)焊縫轉(zhuǎn)向而所需的復(fù)雜機(jī)械及控制結(jié)構(gòu)，使主軸結(jié)構(gòu)變得更為簡(jiǎn)單，所以這種結(jié)構(gòu)焊接時(shí)攪拌針軸線與焊接方向垂直，實(shí)現(xiàn)任意焊接方向攪拌針無傾角焊接，降低了驅(qū)動(dòng)攪拌針旋轉(zhuǎn)的主軸單元結(jié)構(gòu)，提升焊接穩(wěn)定性，提高了焊縫質(zhì)量，本結(jié)構(gòu)中在軸肩底面采用了螺旋槽，該螺旋槽使攪拌頭在旋轉(zhuǎn)前進(jìn)的過程中將物料旋至中心處，使焊縫更加致密，本攪拌頭在平面攪拌針無傾角焊接時(shí)焊縫兩側(cè)無飛邊產(chǎn)生，焊接表面平整，焊縫致密無任何缺陷。本攪拌頭的結(jié)構(gòu)有利于攪拌針周圍形成的金屬塑形軟化層充分填充到攪拌針后方，攪拌針與軸間共同攪拌及擠壓的作用下形成致密的焊縫，提高了焊縫質(zhì)量，保證高可靠性焊縫的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明的示意圖。
[0008]圖2是圖1中A區(qū)域內(nèi)的放大圖。
[0009]圖3是本發(fā)明的仰視圖。
[00?0]圖4是原有攪拌頭傾角的示意圖。
[0011 ]圖5是本發(fā)明的立體示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為了更充分的解釋本發(fā)明的實(shí)施，提供本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例。這些實(shí)施實(shí)例僅僅是對(duì)本發(fā)明的闡述，不限制本發(fā)明的范圍。
[0013]結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)的解釋，附圖中各標(biāo)記為:1:攪拌頭夾持部;2:攪拌頭軸肩；3:攪拌針；31:攪拌針上的斜面a;33:攪拌針上的斜面b; 34:攪拌針上的斜面c;32:攪拌針上的螺旋槽;4:攪拌頭軸肩底面;41:漸開線螺旋凹槽;如附圖所示，一種攪拌摩擦焊攪拌頭，包括攪拌頭夾持部I及攪拌頭軸肩2，攪拌針3位于攪拌頭軸肩2下方，所述的攪拌頭軸肩底面4為一斜面，攪拌頭軸肩底面指軸肩與焊接工件的接觸面，所述的斜面的方向?yàn)?當(dāng)攪拌針方向向下時(shí)斜面自底面中心向外向上方向傾斜，斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在1-10°，所述的斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在2-5°，圖2中B所示的較即為斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角，攪拌針設(shè)置在軸肩底面中間，所述的攪拌針為一上大下小的錐體，在錐體外表面開設(shè)有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個(gè)斜面平均切割為三部分，圖中32所示為一部分?jǐn)嚢栳樕系穆菪?，三個(gè)斜面與錐體底面的夾角與錐體母線與錐體底面的夾角相等，斜面切割掉錐體周向上的部分螺旋槽，三個(gè)斜面相同且在錐體的周向上均勻分布，圖中31、33、34所示的分別為攪拌針上的斜面a;33:攪拌針上的斜面b; 34:攪拌針上的斜面C，在攪拌頭軸肩底面4上開設(shè)有漸開線螺旋凹槽;41所示為漸開線螺旋凹槽。
[0014]在詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式之后，熟悉該項(xiàng)技術(shù)的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請(qǐng)專利范圍與精神下可進(jìn)行各種變化與修改，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍，且本發(fā)明亦不受限于說明書中所舉實(shí)例的實(shí)施方式。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種攪拌摩擦焊攪拌頭，包括攪拌頭軸肩，攪拌針位于攪拌頭軸肩下方，其特征在于:所述的攪拌頭軸肩底面為一斜面，攪拌頭軸肩底面指軸肩與焊接工件的接觸面，所述的斜面的方向?yàn)?當(dāng)攪拌針方向向下時(shí)斜面自底面中心向外向上方向傾斜，斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在1-10°。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攪拌摩擦焊攪拌頭，其特征在于:所述的斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在2-5°。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種攪拌摩擦焊攪拌頭，其特征在于:攪拌針設(shè)置在軸肩底面中間，所述的攪拌針為一上大下小的錐體，在錐體外表面開設(shè)有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個(gè)斜面平均切割為三部分，斜面切割掉錐體周向上的部分螺旋槽，三個(gè)斜面相同且在錐體的周向上均勻分布。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種攪拌摩擦焊攪拌頭，其特征在于:所述的攪拌頭軸肩底面上開設(shè)有漸開線螺旋凹槽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種攪拌摩擦焊攪拌頭，屬于攪拌摩擦焊接技術(shù)裝置領(lǐng)域。該攪拌頭包括攪拌頭軸肩，攪拌針位于攪拌頭軸肩下方，所述的攪拌頭軸肩底面為一斜面，攪拌頭軸肩底面指軸肩與焊接工件的接觸面，所述的斜面的方向?yàn)椋寒?dāng)攪拌針方向向下時(shí)斜面自底面中心向外向上方向傾斜，斜面與攪拌頭軸線的垂線之間的夾角在1-10°。本攪拌頭形成致密的焊縫，提高了焊縫質(zhì)量，保證高可靠性焊縫的穩(wěn)定性。
【IPC分類】B23K20/12, B23K20/26
【公開號(hào)】CN105522275
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610081552
【發(fā)明人】光曉歡, 周正勇
【申請(qǐng)人】河南正航主軸科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請(qǐng)日】2016年2月5日