[发明专利]一种搅拌摩擦加工头

说明书

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种搅拌摩擦加工头。搅拌摩擦加工头，包括：夹持杆，其下部设有安装孔；搅拌针，其上端安装在所述安装孔内，搅拌针的下部设有内轴肩；外轴肩，为套筒结构，套设在所述搅拌针上；所述安装孔为螺纹孔，搅拌针的上端螺纹连接在安装孔内，并通过内轴肩将外轴肩压装在夹持杆上；或者，所述夹持杆的外周面上设有外螺纹，外轴肩的内周面上设有内螺纹，外轴肩螺纹连接在夹持杆上，并顶压内轴肩以将搅拌针压装在夹持杆上。内轴肩/外轴肩能够作为垫圈使用，在外轴肩/搅拌针旋紧后，能够向外轴肩/搅拌针提供反向作用力，在不设置紧定螺钉的情况下，保证外轴肩/搅拌针的稳定性，同时提高了搅拌头的装配效率。

技术领域

本发明涉及材料加工领域，具体涉及一种搅拌摩擦加工头。

背景技术

搅拌摩擦加工技术（简称FSP）是以FSW的基本概念为基础开发出来的一种用于微观结构修饰和制造的技术，其基本原理主要是通过搅拌头的高速旋转产生摩擦热和机械搅拌作用，使加工区的工件变成热塑性软化状态，通过搅拌头的锻造作用使向后流动材料态再结晶，从而起到细化晶粒，使组织更加均匀的效果。

在搅拌摩擦加工时，搅拌头处于高速旋转状态，极易产生磨损，且由于向前移动承受了较大的阻力，导致搅拌针负荷很大，在长时间使用后，常常发生断裂。因此，搅拌针“磨损”、“断针”后需要更换搅拌针。

授权公告号为CN103331516B的中国发明专利公开了一种组合可调式搅拌摩擦焊搅拌头，包括夹持部分，夹持部分的下部外侧螺纹连接有套筒，夹持部分的中心孔内螺纹连接有搅拌针，为了保证搅拌针的稳定性，在夹持部分的中心孔内还螺纹连接有紧定螺钉，紧定螺钉顶压在搅拌针的上端面上。上述搅拌针、套筒以及夹持部分分体设置，便于更换搅拌针和套筒。

上述的搅拌头需要在夹持部分的外周面以及中心孔内均加工螺纹，加工量较大，而且套筒和搅拌针均需要单独安装，且搅拌针需要通过紧定螺钉锁紧，造成装配效率较低，从而影响整个搅拌头的生产效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种搅拌摩擦加工头，以解决现有技术中搅拌头需要在夹持部分的外周面以及中心孔内均加工螺纹，造成加工量较大的技术问题。

为实现上述目的，本发明搅拌摩擦加工头的技术方案是：

搅拌摩擦加工头，包括：

夹持杆，其下部设有安装孔；

搅拌针，其上端安装在所述安装孔内，搅拌针的下部设有内轴肩；

外轴肩，为套筒结构，套设在所述搅拌针上；

所述安装孔为螺纹孔，搅拌针的上端螺纹连接在安装孔内，并通过内轴肩将外轴肩压装在夹持杆上；或者，所述夹持杆的外周面上设有外螺纹，外轴肩的内周面上设有内螺纹，外轴肩螺纹连接在夹持杆上，并顶压内轴肩以将搅拌针压装在夹持杆上。

有益效果是：通过旋拧外轴肩/搅拌针将夹持杆、搅拌针以及外轴肩装配在一起，不仅方便搅拌针与外轴肩的拆装，而且内轴肩/外轴肩能够作为垫圈使用，在外轴肩/搅拌针旋紧后，能够向外轴肩/搅拌针提供反向作用力，在不设置紧定螺钉的情况下，保证外轴肩/搅拌针的稳定性，同时提高了搅拌头的装配效率。

进一步的，在安装孔为螺纹孔时，夹持杆上于安装孔的上方设有穿孔，穿孔与安装孔连通，以供螺丝刀插入，所述搅拌针的上端端面上设有槽口，该槽口与螺丝刀的刀头适配。

有益效果是：这样设计，螺丝刀由上向下从穿孔进入到安装孔内，以旋紧或旋松搅拌针，便于搅拌针的拆装。

进一步的，所述槽口为一字槽或十字槽。

进一步的，所述外轴肩外表面涂覆有耐磨防粘涂层。

有益效果是：耐磨防粘涂层不仅增加了外轴肩的耐磨性，而且减少了搅拌摩擦过程中塑性材料在外轴肩上的黏着。