一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头，涉及金属材料加工领域。
【背景技术】
[0002]双轴肩揽摔摩擦焊(BobbinTool Frict1n Stir Welding，简称BTFSW)是近年来继搅拌摩擦焊之后衍生出来的焊接技术。双轴肩搅拌摩擦焊除了具有普通搅拌摩擦焊技术的优点外，还可以焊接具有复杂形状的中空构件;另外，由于双轴肩搅拌摩擦焊搅拌头刚度较大，故可以承受较大的焊接载荷焊接较厚的工件，在航空、航天、船舶、列车、电力和重型兵器等方面得到成功应用，然而当前双轴肩搅拌摩擦头依然存在着不稳定、难拆卸的问题。
[0003]搅拌针与上轴肩采用一体式连接时，上轴肩更换困难并且在搅拌头的制作成本相对较高。专利(201310157518.1)提出一种分体式双轴肩搅拌摩擦焊是通过螺栓卡在搅拌针的台阶内同时利用上下螺母夹紧达到上下轴肩固定，这种可以单独更换上下轴肩和搅拌针的搅拌头从一定程度上降低了搅拌头的成本，但是在焊接过程中由于剧烈震动上下螺母松动导致上下轴间距发生变化;专利(201420119570.8)提出一种搅拌摩擦焊接用双轴肩搅拌头，在固定上下轴肩的问题上也采用螺母固定，没有解决由于震荡导致螺母松动的问题。
[0004]可见，采用双轴肩搅拌摩擦焊时，存在着一下几个问题:(I)上下轴肩采用螺母紧固，当机械振动严重时导致螺母松动上下轴间距变化使得扭矩变化，最终导致搅拌针折断；
(2)搅拌针与轴肩的紧固是通过螺栓卡在搅拌针的台阶内，这种固定方式并不稳定上下轴肩会旋转错开；(3)双轴肩搅拌头的安装容易而拆卸困难，经常出现螺栓卡死现象。因此提出一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头。
【发明内容】
[0005]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头，安装和拆卸方便，而且通过调整上位键和下位键的长度改变上下轴间距，抗震性好。
[0006]技术方案:为解决上述技术问题，本发明的一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头，包括上轴肩、下轴肩和搅拌针，所述上轴肩与上轴肩套固定连接，搅拌针的一端依次穿过上轴肩套和上轴肩后与下轴肩连接，所述搅拌针的两端分别设有第一键槽和第二键槽，在上轴肩套的顶端设有上位键槽，在下轴肩的底端设有下位键槽，上位键槽与上轴肩套顶端连通，下位键槽与下轴肩底端连通，在第一键槽和上位键槽中安装有上位键，在第二键槽和下位键槽中设有下位键。
[0007]作为优选，所述上轴肩设有凸台，上轴肩套设有与凸台配合的凹槽，凸台与上轴肩套通过螺钉固定。
[0008]作为优选，所述第一键槽的长度大于上位键槽的长度。
[0009]作为优选，所述第二键槽的长度不小于下位键槽的长度。
[0010]作为优选，所述上轴肩套的侧面设有螺纹孔，螺纹孔与上位键槽连通，在螺纹孔中安装有第一调节螺钉。
[0011]作为优选，所述下轴肩的侧面设有螺纹孔，螺纹孔与下位键槽连通，在螺纹孔中安装有第二调节螺钉。
[0012]有益效果:与现有技术相比，本发明的优点如下:
[0013](I)上下轴肩之间的间距是由上位键和下位键的键长调节，这种调节方式简单可
A+-.罪；
[0014](2)上轴肩和下轴肩安装快捷方便，大大降低了工作时间；
[0015](3)上轴肩和下轴肩配合紧密，精度高、稳定性好；
[0016](4)防震效果好，不会因为震动导致上下轴肩间距发生变化；
[0017](5)上轴肩和下轴肩损坏时仅需更换小部分材料，大大提高材料的利用率，使得双轴肩搅拌摩擦焊更绿色环保。
【附图说明】
[0018]图1为双轴肩搅拌摩擦头结构示意图；
[0019]图2为上轴肩套结构示意图；
[0020]图3为上轴肩结构示意图；
[0021]图4为搅拌针结构示意图；
[0022]图5为下轴肩结构示意图。
[0023]其中，1-上轴肩套;2-上位键;3-搅拌针;4-上轴肩；5-下轴肩；6_下位键；1_1为下轴肩套通孔；1-2为上位键槽；1-3为方形槽；1-4为辅助螺纹孔、1-5为搅拌头固定平台、1-6为上轴肩定位螺纹孔1-6; 4-1为上轴肩通孔;4-2为上轴肩方头;4-3为上轴肩辅助孔;4-4为上轴肩定位孔;3-1为第一键槽;3-2为搅拌针螺旋线;3-3为第二键槽;5-1为下轴肩通孔;5-2下位键槽。
【具体实施方式】
[0024]如图1至图5所示，本发明的一种卡扣式双轴肩搅拌摩擦头，包括上轴肩4、下轴肩5和搅拌针3，所述上轴肩4与上轴肩套I固定连接，搅拌针3的一端依次穿过上轴肩套I和上轴肩4后与下轴肩5连接，所述搅拌针3的两端分别设有第一键槽3-1和第二键槽3-3，在上轴肩套I的顶端设有上位键槽1-2，在下轴肩5的底端设有下位键槽5-2，上位键槽1-2与上轴肩套I顶端连通，下位键槽5-2与下轴肩5底端连通，在第一键槽3-1和上位键槽1-2中安装有上位键2，在第二键槽3-3和下位键槽5-2中设有下位键6。
[0025]在本发明中，所述上轴肩4设有凸台，凸台为上轴肩4方头4-2，上轴肩套I设有与凸台配合的凹槽，凸台与上轴肩套I通过螺钉固定。所述第一键槽3-1的长度大于上位键槽1-2的长度，所述第二键槽3-3的长度不小于下位键槽5-2的长度。所述上轴肩套I的侧面设有螺纹孔，螺纹孔与上位键槽1-2连通，在螺纹孔中安装有第一调节螺钉。所述下轴肩5的侧面设有螺纹孔，螺纹孔与下位键槽5-2连通，在螺纹孔中安装有第二调节螺钉。
[0026]如图2所示，上轴肩套I的结构包括:上轴肩套通孔1-1、上位键槽1-2、方形槽1-3、辅助螺纹孔1-4、搅拌头固定平台1-5、上轴肩定位螺纹孔1-6。
[0027]如图3所示，上轴肩结构包括:上轴肩通孔4-1、上轴肩方头4-2、上轴肩辅助孔4-3;上轴肩定位孔4-4;上轴肩通孔4-1的直径与上轴肩套通孔1-1的直径相等。
[0028]请参照图2、图