一種攪拌摩擦焊攪拌頭的制作方法
【技術領域】
[0001]本發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裝置領域。
【背景技術】
[0002]攪拌摩擦焊主要是針對鋁合金等有色金屬的連接，其優點在于形成的焊縫質量高，變形量小，焊接過程中無污染，無煙塵和飛濺，同時噪聲低，節能環保等;所以，攪拌摩擦焊接技術的應用領域在不斷擴大。攪拌頭是參與攪拌摩擦焊接的直接核心部件，其結構設計決定了攪拌摩擦焊接焊縫質量、焊接工藝、焊接主軸單元結構以及它的使用壽命。現有的攪拌頭進行攪拌摩擦焊接時，攪拌頭軸線方向與被焊接工件結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方向，攪拌頭前進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，如果被焊接線設計有轉角或變向的話，需要形成轉角或變向的焊縫，在轉角或變向處由于攪拌頭傾角的工藝存在必須性，攪拌頭在轉向時傾角的方位需要發生變動，這就需要通過控制系統控制主軸單元連接件做相應的傾斜變化，由于攪拌摩擦焊設備的高度自動化，這種攪拌頭傾斜方位變化需要在主軸上設計相應的功能機構來完成，還需要配置相應的控制程序，這會造成主軸單元結構復雜、控制難度大、成本高、連接部件易損壞等問題的發生;如果焊縫彎折變化多，則目前的攪拌頭還無法實現較復雜的焊接工藝，再則目前的攪拌頭結構過于單一，焊接時形成焊縫質量不穩定，結構不密實，焊接主軸單元結構復雜，使用壽命較短。
[0003]
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于克服現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]為實現本發明的目的，采用了下述的技術方案: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，所述的斜面的方向為:當攪拌針方向向下時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°，進一步的，攪拌針設置在軸肩底面中間，所述的攪拌針為一上大下小的錐體，在錐體外表面開設有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個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，三個斜面相同且在錐體的周向上均勻分布，進一步的，所述的攪拌頭軸肩底面上開設有漸開線螺旋凹槽。
[0006]本發明的積極有益技術效果在于: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攪拌頭傾角可以為零，這種方式在轉角或轉向處非常容易控制，不再需要在主軸上配置為適應焊縫轉向而所需的復雜機械及控制結構，使主軸結構變得更為簡單，所以這種結構焊接時攪拌針軸線與焊接方向垂直，實現任意焊接方向攪拌針無傾角焊接，降低了驅動攪拌針旋轉的主軸單元結構，提升焊接穩定性，提高了焊縫質量，本結構中在軸肩底面采用了螺旋槽，該螺旋槽使攪拌頭在旋轉前進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焊縫兩側無飛邊產生，焊接表面平整，焊縫致密無任何缺陷。本攪拌頭的結構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，提高了焊縫質量，保證高可靠性焊縫的穩定性。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發明的示意圖。
[0008]圖2是圖1中A區域內的放大圖。
[0009]圖3是本發明的仰視圖。
[00?0]圖4是原有攪拌頭傾角的示意圖。
[0011 ]圖5是本發明的立體示意圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更充分的解釋本發明的實施，提供本發明的實施實例。這些實施實例僅僅是對本發明的闡述，不限制本發明的范圍。
[0013]結合附圖對本發明進一步詳細的解釋，附圖中各標記為: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，所述的斜面的方向為:當攪拌針方向向下時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，在錐體外表面開設有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個斜面平均切割為三部分，圖中32所示為一部分攪拌針上的螺旋槽，三個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上開設有漸開線螺旋凹槽;41所示為漸開線螺旋凹槽。
[0014]在詳細說明本發明的實施方式之后，熟悉該項技術的人士可清楚地了解，在不脫離上述申請專利范圍與精神下可進行各種變化與修改，凡依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均屬于本發明技術方案的范圍，且本發明亦不受限于說明書中所舉實例的實施方式。
【主權項】
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，所述的斜面的方向為:當攪拌針方向向下時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.根據權利要求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.根據權利要求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，在錐體外表面開設有螺旋槽，所述的螺旋槽被三個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，三個斜面相同且在錐體的周向上均勻分布。4.根據權利要求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有漸開線螺旋凹槽。
【專利摘要】本發明公開了一種攪拌摩擦焊攪拌頭，屬于攪拌摩擦焊接技術裝置領域。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，所述的斜面的方向為：當攪拌針方向向下時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，提高了焊縫質量，保證高可靠性焊縫的穩定性。
【IPC分類】B23K20/12, B23K20/26
【公開號】CN105522275
【申請號】CN201610081552
【發明人】光曉歡, 周正勇
【申請人】河南正航主軸科技有限公司
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2016年2月5日