一种搅拌摩擦焊接工具制造技术

本发明专利技术公开了一种搅拌摩擦焊接工具，包括自上而下依次同轴可拆卸连接的刀柄、内轴肩和搅拌针，内轴肩外同轴套设有外轴肩，外轴肩和内轴肩之间留有间隙，搅拌针的底端伸出外轴肩，且其上设有呈十字状的凸块，凸块的中心与搅拌针的底面中心重合，搅拌针位于外轴肩外侧的部分呈圆柱状，且其上沿搅拌针的轴向设有若干螺旋，若干螺旋的螺旋底径自搅拌针的底端至顶端依次递增，相邻螺旋之间的螺距自搅拌针的底端至顶端依次递减。本发明专利技术解决了如何能高效且保质地进行焊接，并能降低使用成本的技术问题，具有使用成本低、资源利用率高且焊接质量好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种搅拌摩擦焊接工具
本专利技术涉及焊机
，尤其是指一种搅拌摩擦焊接工具。
技术介绍
搅拌摩擦焊接工具是一种采用固相连接技术焊接的设备，由于其具有不需要使用焊丝、热影响范围小等优点，因此广泛应用于航天航空、轨道交通和电动汽车等生产领域。现有的搅拌摩擦焊接工具由自上而下依次固定连接的刀柄、轴肩和搅拌针组成，明显的，其存在以下缺陷：一是焊接过程中与焊接件直接作用的是搅拌针，这就使得搅拌针容易折损，而由于搅拌针、轴肩和刀柄固定连接，故一旦搅拌针后需要连轴肩和刀柄一起报废，导致使用成本高且资源利用率低；二是由于搅拌针的表面光滑，故使得焊区的材料的流动性差且热特性差异明显，再加上对焊区施加锻压力的轴肩在焊接时随搅拌针一起做旋转运动产生的热量的影响，从而导致焊接质量差。
技术实现思路
为此，本专利技术所要解决的技术问题在于如何能高效且保质地进行焊接，并能降低使用成本。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种搅拌摩擦焊接工具，包括自上而下依次同轴可拆卸连接的刀柄、内轴肩和搅拌针，所述内轴肩外同轴套设有外轴肩，所述外轴肩和所述内轴肩之间留有间隙，所述搅拌针的底端伸出所述外轴肩，且其上设有呈十字状的凸块，所述凸块的中心与所述搅拌针的底面中心重合，所述搅拌针位于所述外轴肩外侧的部分呈圆柱状，且其上沿所述搅拌针的轴向设有若干螺旋，若干所述螺旋的螺旋底径自所述搅拌针的底端至顶端依次递增，相邻所述螺旋之间的螺距自搅拌针的底端至顶端依次递减。在本专利技术的一个实施例中，所述凸块的边缘叠合在所述搅拌针的底面边缘上。在本专利技术的一个实施例中，若干所述螺旋的径向外沿与一虚拟圆台的侧面相贴合。在本专利技术的一个实施例中，所述螺旋之间的螺旋槽的槽面为弧面。在本专利技术的一个实施例中，所述外轴肩的顶端上焊设有相匹配的法兰。在本专利技术的一个实施例中，所述外轴肩供所述搅拌针伸出处与其相对应的所述搅拌针周壁之间的间距为0.1mm-0.2mm。在本专利技术的一个实施例中，所述刀柄和所述内轴肩以及所述内轴肩与所述搅拌针之间均为螺纹连接。在本专利技术的一个实施例中，所述凸块、所述螺旋和所述搅拌针一体成型。在本专利技术的一个实施例中，所述外轴肩由铜合金材料制成。在本专利技术的一个实施例中，所述刀柄的顶端向上同轴设置有方形轴。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：1.通过将刀柄、内轴肩和搅拌针之间设置为可拆卸地连接方式，这就使得可以对损坏部分进行单独更换，从而有效降低了使用成本，并提高了资源的利用率；2.通过在搅拌针的底端上设置中心重合且呈十字状的凸块，并在搅拌针位于外轴肩外侧的部分上沿其轴向设置若干螺距和螺旋底径自搅拌针的底端至顶端分别依次递减和递增的螺旋，这就使得焊区的材料得以充分且均匀的混合，又通过将外周肩同轴套设在内轴肩外，且两者之间留有间隙的设置，这就使得在焊接时对焊区施加锻压力的外轴肩不会随搅拌针一起旋转而产生热量，从有保证了焊接质量和提高了焊接效率。附图说明为了使本专利技术的内容更容易被清楚的理解，下面根据本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明，其中图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术的部分爆炸结构示意图；图3是图1的A部放大图；说明书附图标记说明：1、刀柄，2、内轴肩，3、搅拌针，4、外轴肩，5、凸块，6、螺旋。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。参照图1、图2和图3所示，一种搅拌摩擦焊接工具，包括自上而下依次同轴可拆卸连接的刀柄1、内轴肩2和搅拌针3，在本实施例中，刀柄1和内轴肩2以及内轴肩2与搅拌针3之间均为螺纹连接。这样设置使得可以对损坏部分进行单独更换，从而实现了使用成本得以有效降低且资源的利用率得以有效提高的技术效果。内轴肩2外同轴套设有外轴肩4，外轴肩4和内轴肩2之间留有间隙，这样设置使得在焊接时对焊区施加锻压力的外轴肩4不会随搅拌针3一起旋转，从而消除了外轴肩4产生热量对焊接质量的影响。搅拌针3的底端伸出外轴肩4，且其上设有呈十字状的凸块5，凸块5的中心与搅拌针3的底面中心重合，在本实施例中，凸块5的边缘叠合在搅拌针3的底面边缘上。搅拌针3位于外轴肩4外侧的部分呈圆柱状，且其上沿搅拌针3的轴向设有若干螺旋6，若干螺旋6的螺旋6底径自搅拌针3的底端至顶端依次递增，相邻螺旋6之间的螺距自搅拌针3的底端至顶端依次递减，这样设置有效减少了输送阻力。在本实施例中，焊区的材料在凸块5的作用水平向四周均匀地流动，并同时通过螺旋6竖向平稳且快速地向上输送，从而使得焊区的材料得以充分且均匀的混合，故而实现了高效且保质地焊接的技术效果。在本专利技术一个较佳实施例中，若干螺旋6的径向外沿与一虚拟圆台的侧面相贴合，这样设置进一步减少了输送时的阻力。在本专利技术一个较佳实施例中，螺旋6之间的螺旋6槽的槽面为弧面，这样设置减少螺旋6与材料之间的摩擦力，并能有效避免了材料卡在螺旋6之间。在本专利技术一个较佳实施例中，外轴肩4的顶端上焊设有相匹配的法兰，这样设置使得安装方便。在本专利技术一个较佳实施例中，外轴肩4供搅拌针3伸出处与其相对应的搅拌针周壁之间的间距为0.1mm-0.2mm，这样设置不仅保证了搅拌针的正常旋转，而且有效避免了材料进入内轴肩2和外轴肩4之间。在本专利技术一个较佳实施例中，凸块5、螺旋6和搅拌针3一体成型，这样设置增强了搅拌针3的强度。在本专利技术一个较佳实施例中，外轴肩4由铜合金材料制成，这样设置使得外轴肩4的散热效果好，有效避免了其温度过高对焊接质量造成影响。在本专利技术一个较佳实施例中，刀柄1的顶端向上同轴设置有方形轴，这样设置便于刀柄1与驱动装置之间进行拆装。综上，本专利技术通过将刀柄1、内轴肩2和搅拌针3之间设置为可拆卸地连接方式，从而使得能对损坏部分进行单独更换；又通过在搅拌针3的底端上设置与其中心重合且呈十字状的凸块5，并在搅拌针3位于外轴肩4外侧的部分上沿其轴向设置若干螺距和螺旋6底径自搅拌针3的底端至顶端分别依次递减和递增的螺旋6，从而使得能对焊区的材料进行充分且均匀的混合，有通过将对焊区施加锻压力的外轴肩4设置时不随搅拌针3旋转；并通过将对焊区施加锻压力的外轴肩4设置时不随搅拌针3旋转，从而消除了外轴肩4产生热量对焊接质量的影响，故而本搅拌摩擦焊接工具能高效且保质地进行焊接，并能降低使用成本，具有使用成本低、资源利用率高且焊接质量好等优点。显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本专利技术创造的保护范围之中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种搅拌摩擦焊接工具，其特征在于，包括自上而下依次同轴可拆卸连接的刀柄、内轴肩和搅拌针，所述内轴肩外同轴套设有外轴肩，所述外轴肩和所述内轴肩之间留有间隙，所述搅拌针的底端伸出所述外轴肩，且其上设有呈十字状的凸块，所述凸块的中心与所述搅拌针的底面中心重合，所述搅拌针位于所述外轴肩外侧的部分呈圆柱状，且其上沿所述搅拌针的轴向设有若干螺旋，若干所述螺旋的螺旋底径自所述搅拌针的底端至顶端依次递增，相邻所述螺旋之间的螺距自搅拌针的底端至顶端依次递减。/n

【技术特征摘要】
1.一种搅拌摩擦焊接工具，其特征在于，包括自上而下依次同轴可拆卸连接的刀柄、内轴肩和搅拌针，所述内轴肩外同轴套设有外轴肩，所述外轴肩和所述内轴肩之间留有间隙，所述搅拌针的底端伸出所述外轴肩，且其上设有呈十字状的凸块，所述凸块的中心与所述搅拌针的底面中心重合，所述搅拌针位于所述外轴肩外侧的部分呈圆柱状，且其上沿所述搅拌针的轴向设有若干螺旋，若干所述螺旋的螺旋底径自所述搅拌针的底端至顶端依次递增，相邻所述螺旋之间的螺距自搅拌针的底端至顶端依次递减。


2.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接工具，其特征在于，所述凸块的边缘叠合在所述搅拌针的底面边缘上。


3.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接工具，其特征在于，若干所述螺旋的径向外沿与一虚拟圆台的侧面相贴合。


4.根据权利要求1所述的搅拌摩擦焊接工具，其特征在于，所述螺旋之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永勇，李凤，张华德，徐晓霞，李文晓，王阳俊，陈立国，
申请(专利权)人：航天工程装备苏州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32