[发明专利]一种机械方法实现压力控制的搅拌摩擦焊焊具及方法

权利要求书

1.一种机械方法实现压力控制的搅拌摩擦焊焊具，包括刀柄(1)、弹性元件和搅拌头(3)，其特征在于：所述刀柄(1)和搅拌头(3)之间设置有多个弹性元件，多个弹性元件之间相互堆放组合；

所述弹性元件为碟簧组合(5)，多个碟簧组合(5)之间相互堆放组合；

所述机械方法实现压力控制的搅拌摩擦焊焊具还包括搅拌头套(2)和顶丝螺栓(4)，搅拌头(3)间隙配合在搅拌头套(2)内，搅拌头套(2)间隙配合在刀柄(1)下端的内侧，刀柄(1)上通过螺纹连接有顶丝螺栓(4)，顶丝螺栓(4)的内端顶在搅拌头套(2)上；

所述搅拌头(3)还包括搅拌头主体(3-1)、限位台阶(3-2)、碟簧限位筒(3-3)和花键(3-4)，搅拌头主体(3-1)的上端固定连接有限位台阶(3-2)，限位台阶(3-2)的上端固定连接有碟簧限位筒(3-3)，搅拌头主体(3-1)的外侧固定连接有花键(3-4)，搅拌头主体(3-1)间隙配合在搅拌头套(2)内，花键(3-4)间隙配合在搅拌头套(2)内，多个碟簧组合(5)均位于刀柄(1)和碟簧限位筒(3-3)之间。

2.使用权利要求1所述的一种机械方法实现压力控制的搅拌摩擦焊焊具的方法，其特征在于：所述一种机械方法实现压力控制的搅拌摩擦焊焊具的方法包括以下步骤：

步骤一：刀柄(1)旋转通过顶丝螺栓(4)的定位带动搅拌头套(2)高速转动，搅拌头套(2)通过花键(3-4)将扭矩传递给搅拌头(3)，使搅拌头(3)同步高速旋转；

步骤二：搅拌头(3)旋转扎入表面不平的工件中，直至达到预定位置；此时，碟簧组合(5)被压缩，并为搅拌头(3)施加焊接压力，通过选择不同的碟簧组合(5)直径、数量和叠放方式，保证输出足够的焊接压力，同时碟簧组合(5)产生较大的压缩变形量ΔL；

步骤三：搅拌头(3)向前进行焊接，焊接工件高低不平的表面与起焊位置的高度差为±ΔH，碟簧组合(5)的压缩变形量跟随运动变化量为±ΔH，其中通过碟簧组合(5)的设计保证ΔH/ΔL的比值不超过10％，以基本保证焊接压力的稳定性。