[发明专利]一种可回抽式双轴肩搅拌头

说明书

技术领域

本发明涉及搅拌装置，尤其是一种可回抽式双轴肩搅拌头。

背景技术

搅拌摩擦焊是英国焊接研究所于1991年10月提出的发明专利。搅拌摩擦焊接作为一种先进的固相连接技术，已经在造船、航空航天、轨道交通等领域获得了广泛的应用。双轴肩搅拌摩擦焊接通过上下轴肩夹紧工件，下轴肩代替了常规搅拌摩擦焊的垫板装置。这种轴肩结构形式使上下轴肩的顶锻力反向相等，整个工件在垂直板件方向所受合力为零，提高了焊缝背部的热输入，可以预防和降低焊缝背部缺陷。

常规双轴肩搅拌头上下轴肩间距不可调，焊接过程易出现严重“飞边”、搅拌针断裂、下轴肩脱落、“对刀”困难等问题。一个结构合理可靠的搅拌头，可以保证焊缝的质量，有效避免焊接缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌摩擦焊接用可回抽式双轴肩搅拌头，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种可回抽式双轴肩搅拌头，包括搅拌头上轴肩、搅拌头下轴肩和回抽搅拌针，搅拌头上轴肩上通过螺栓连接有搅拌头套，且螺栓垂直穿过搅拌头套固定在搅拌头上轴肩上，搅拌头套内设有搅拌针套，搅拌针套内设有通过螺栓固定的回抽搅拌针，回抽搅拌针另一端与搅拌头下轴肩通过螺纹连接为一体，且螺栓垂直穿过搅拌头下轴肩固定在回抽搅拌针上，回抽搅拌针与搅拌头上轴肩间隙配合，搅拌头上轴肩末端的开口直径大于搅拌头下轴肩直径。

作为本发明进一步的方案：回抽搅拌针截面为三切凹槽，外圆表面设计螺纹槽。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：搅拌头上轴肩与搅拌头下轴肩间距可调，适应不同板厚，有效减小焊接“飞边”；可以有效避免回抽搅拌针断裂问题；解决了搅拌头下轴肩脱落或者拧死的问题；方便“对刀”，可实现焊接过程的恒压力控制。

附图说明

图1是本发明的整体示意图。

图2是搅拌头剖面图。

图3是搅拌头上轴肩示意图。

图4是搅拌头下轴肩示意图。

图5是回抽搅拌针示意图。

图6是回抽搅拌针剖面图。

图7是搅拌头竖直“对刀”示意图。

图中：1-搅拌头套；2-搅拌针套；3-搅拌头上轴肩；4-搅拌头下轴肩；5-回抽搅拌针；6-螺栓；7-铝板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1～2，一种可回抽式双轴肩搅拌头，包括搅拌头上轴肩3、搅拌头下轴肩4和回抽搅拌针5，搅拌头上轴肩3上通过螺栓6连接有搅拌头套1，且螺栓垂直穿过搅拌头套1固定在搅拌头上轴肩3上，防止脱落或拧死，搅拌头套1内设有搅拌针套2，搅拌针套2内设有通过螺栓6固定的回抽搅拌针5，回抽搅拌针5另一端与搅拌头下轴肩4通过螺纹连接为一体，且螺栓6垂直穿过搅拌头下轴肩4固定在回抽搅拌针5上，防止脱落或拧死，回抽搅拌针5与搅拌头上轴肩3间隙配合，可实现回抽运动，搅拌头上轴肩3末端的开口直径大于搅拌头下轴肩4直径。

请参阅图3～6，搅拌头上轴肩3内凹7゜，通过螺栓6与搅拌头套1连接，搅拌头下轴肩4与预紧螺母做成一体，加强连接，防止脱落，搅拌头下轴肩4表面设有螺旋槽，有利于焊接中材料向中心汇集，回抽搅拌针5截面设计为三切沟槽，可以对材料起有效的搅拌作用，同时在回抽搅拌针5表面设计螺纹槽，有利于塑性材料在板厚方向上流动。

请参阅图7，焊接之前，先进行“对刀”，利用回抽搅拌针5端部锥尖，进行焊缝中心方向上“对刀”，利用搅拌头上轴肩3和搅拌头下轴肩4直径不一致，将利用搅拌头上轴肩3压住板材上表面进行竖直方向“对刀”，根据板厚及下压量的需要，将搅拌头下轴肩4回抽到指定位置，开始进行焊接，焊接过程中，数控系统可根据搅拌头下轴肩4受到的竖直方向上锻压力大小，控制回抽轴运动，实时调整搅拌头上轴肩3和搅拌头下轴肩4的间距，实现焊接过程的恒压力控制。

本发明的搅拌头上轴肩3和搅拌头下轴肩4的间距可调节，可以避免在焊接过程中回抽搅拌针5断裂、搅拌头下轴肩4脱落、“对刀”困难等问题。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。