一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头的制作方法

本实用新型涉及一种搅拌摩擦焊接技术，尤其是一种铣搅一体化技术，具体地说是一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头。

背景技术：

搅拌摩擦焊接是一种新型固态焊接方式，其目前主要应用在铝合金、镁合金、铜合金和少量的钢材焊接中，但不论何种材料，其焊机过程中都会出现或多或少的飞边，传统的去飞边方式是利用手工去除，不仅效率低，还会伤到人手。利用铣削去除飞边高，但需要二次装夹，同样费工时，为了提高搅拌摩擦焊接的效率，又要保证焊接质量，本实用新型设计一款铣削与焊接一体化的搅拌头。但搅拌摩擦焊接过程中又出现倾斜焊接的现象，传统的简单将铣刀和搅拌头有机结合的方式很难实现这一焊接特点，因此，本实用新型专利基于上述这些原因，从源头克服这一倾斜问题，设计出这款可倾斜的铣搅一体化组合搅拌头，大大提高了焊接效率，保证了焊接质量。

技术实现要素：

本实用新型的目的是现有的搅拌摩擦焊飞边去除效率不高，难度大的问题，设计一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头。

本实用新型的技术方案是：

一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，下轴肩和搅拌针4相连，其特征是下轴肩1设有一环形空腔14，环形空腔14外壁开有刀柄安装口5，中轴肩中间开有圆形环槽8，中轴肩2的内环分别与搅拌头夹持柄9及下轴肩1中间的凸柱13相连，中轴肩2的外环与下轴肩1的腔壁相连，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1的环形空腔14中，刀片6的刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定；上轴肩3上开有圆孔11，搅拌头夹持柄9穿过圆孔11，上轴肩3上的弧形凸台10插入中轴肩2上的圆形环槽8中；上轴肩3通过固定柱12与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连，工作中外壳不运动，上轴肩3与中轴肩2的相对位置保持不变以保证转动过程中圆形环槽8与弧形凸台10的配合，保证下轴肩和中轴肩的正常运转；搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。

所述的刀柄安装口5的数量为4以上的偶数个。

所述的弧形凸台10位于搅拌头的背面位置处。

所述的固定柱12的数量为4个以上的偶数个。

本实用新型的有益效果：

本实用新型大大提高了焊接效率，节约重复安装时间，降低焊接成本，同时保证了焊接质量。

本实用新型的组合搅拌头，不仅可以实现搅拌头焊接过程中的倾斜，还可以实现焊接过程中对飞边的铣削，能在倾斜后在倾斜较低部位时抬起铣刀，保证铣刀不铣削焊接表面，有利于保证焊接质量。

附图说明

图1 是本实用新型结构示意图。

图2 是本实用新型的中间轴肩结构示意图。

图3 是本实用新型的上轴肩的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-3所示。

一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，它主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，下轴肩和搅拌针4相连，下轴肩1设有一环形空腔14，环形空腔14外壁开有刀柄安装口5（数量可为4以上的偶数个），中轴肩中间开有圆形环槽8（如图2），中轴肩2的内环分别与搅拌头夹持柄9及下轴肩1中间的凸柱13相连（可为分体结构，也可为整体结构），中轴肩2的外环与下轴肩1的腔壁相连，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1的环形空腔14中，刀片6的刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定；上轴肩3上开有圆孔11，搅拌头夹持柄9穿过圆孔11，上轴肩3上设有弧形凸台10（如图3），弧形凸台10插入中轴肩2上的圆形环槽8中并始终位于搅拌头的背面位置处。上轴肩3通过固定柱12（数量可为4个以上的偶数个）与搅拌摩擦焊主轴头的外壳固定相连，工作中外壳不运动，上轴肩3与中轴肩2的相对位置保持不变以保证转动过程中圆形环槽8与弧形凸台10的配合，保证下轴肩和中轴肩的正常运转，如图1所示；搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。

详述如下：

如图1所示，一种铣搅一体化的搅拌摩擦焊用组合搅拌头，其主要由下轴肩1、中轴肩2和上轴肩3组成，其中下轴肩1和搅拌针4位一体，下轴肩1为空腔，空腔内壁开有刀柄安装口5（数量为4，也可按偶数增加），中轴肩中间开有圆形环槽8，中轴肩与搅拌头夹持柄9为一体，中轴肩下方安装弹簧7，刀片6通过刀柄安装口5安装在下轴肩1内，刀片6刀柄一端与中轴肩2上的弹簧7连接，保证刀具在工作时的水平稳定。中轴肩2和下轴肩1通过螺栓固定在一起；上轴肩3上开有圆孔11，将搅拌头夹持柄9穿过圆孔11，同时保证上轴肩3上的弧形凸台10进入中轴肩2的圆形环槽8中，弧形凸台10始终在搅拌头的背面位置，上轴肩3通过固定柱12（一般4个，也可偶数增加）与搅拌摩擦焊主轴头外壳（工作中外壳不运动）固定，同时保证上轴肩3始终与中轴肩2表面精密结合在一起。

如图1、图2和图3所示，当按上述顺序安装好搅拌头后，随着搅拌头主轴的旋转，主轴带动搅拌头夹持柄9转动，搅拌头夹持柄9带动中轴肩的内环转动的同时通过凸柱带动下轴肩转动，由于下轴肩与中轴肩的外环相连，因此，中轴肩的外环同时转动，这样就实现了下轴肩1和中轴肩2的同步旋转，同时促使安装在下轴肩1上的搅拌头4和刀片6旋转，但上轴肩3由于安装在主轴头外壳上不旋转，处于静止状态，因此上轴肩3及上弧形凸台10位置不变。

如图1、图2和图3所示，在进行搅拌摩擦焊接过程中，搅拌头需要倾斜一个角度，此时为了保证刀片6不因搅拌头倾斜而造成对焊接表面质量的影响，刀片6在弹簧7的平衡作用力下工作，待刀片转到搅拌头后面时，由于上轴肩上弧形凸台10的作用，促使刀片6的刀柄在凸台越来越高的情况下受挤压作用抬起，使得刀片6与焊接表面不接触，随着搅拌头的继续旋转，刀片6的刀柄又因弧形凸台10高度慢慢减小而放下进行工作。如此循环，直至搅拌摩擦焊接加工结束，焊缝的飞边也同步被铣掉。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。