[實用新型]一種攪拌摩擦焊用分體式攪拌工具

有效

• 申請號: 201620942417.4
• 申請日: 2016-08-25
• 公開（公告）號: CN206216107U
• 公開（公告）日: 2017-06-06
• 發明（設計）人: 宋學成;谷寒;崔凡;徐奎;封小松;郭立杰
• 申請（專利權）人: 上海航天設備制造總廠
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12
• 代理公司: 上海航天局專利中心31107
• 代理人: 金家山

技術領域

本發明涉及攪拌摩擦焊領域，特別涉及一種攪拌摩擦焊用分體式攪拌工具。

背景技術

目前，攪拌針的設計主要集中于一體式設計上。即，攪拌工具采用一根棒料，在其上加工出夾持端、軸肩和攪拌針等特征。這種攪拌工具的設計方式，具有機加工方便、攪拌針根部受力較好等優點，但存在攪拌針折斷后材料整體報廢和對于同一攪拌工具，攪拌針與軸肩只能采用一種尺寸配合、整體采用優質材料價格昂貴等缺點。

為了克服一體式攪拌工具的諸多缺陷，國內外設計了不同形式的分體式攪拌工具。當前的分體式設計一般采用兩體式設計攪拌工具，即，攪拌工具由兩部分構成，一部分為攪拌針，另一部分為軸肩+夾持端。通常，攪拌針通過緊固螺釘固定于軸肩+夾持端孔洞內。這種結構克服了一體式攪拌針存在的上述問題，但卻存在攪拌針折斷后剩余部分不易拆卸、攪拌針與軸肩接觸位置應力集中程度大等問題。

發明內容

本發明解決的問題是現有分體式攪拌工具在攪拌針折斷后剩余部分不易拆卸和攪拌針與軸肩接觸位置應力集中程度大的問題。為解決所述問題，本發明提供一種分體式攪拌工具。

本發明所提供的分體式攪拌工具，其特征在于由三部分構成：一、夾持體，用于與設備機頭和攪拌工具軸肩連接；二、軸肩，與夾持體連接并壓緊攪拌針，提供鍛壓和拘束材料作用；三、攪拌針，用于對焊縫材料的攪拌轉移和提供部分熱輸入。通過本發明研制了一種新型便捷可靠的分體式攪拌工具。

進一步，所述的夾持體，其特征在于，由能與設備機頭連接的被夾持端，和與軸肩連接的具有外螺紋特征的螺紋端構成；特別地，凡能與軸肩部分可靠連接的其他結構，也在本專利的權利要求以內。夾持體與攪拌針連接部分采用方孔結構，防止攪拌針轉動。

進一步，所述的軸肩，該軸肩為一體式結構，具有能與夾持體可靠連接和壓緊攪拌針并與攪拌針相配合的曲面特征。

進一步，所述的攪拌針，其特征在于，攪拌針由與夾持體裝配的方形結構和帶有小軸肩的針尖部分構成。小軸肩為攪拌針根部提供了圓滑過渡，能夠避免攪拌針直接與軸肩孔壁接觸造成的應力集中現象。

本發明的優點包括：采用三體式結構設計分體式攪拌工具，采用小軸肩實現軸肩與攪拌針根部的圓滑過渡，降低了攪拌針根部的應力集中程度；攪拌針折斷后，通過旋擰軸肩，能夠便捷地拆卸攪拌針。該發明與現有一體式攪拌工具相比，1）攪拌針折斷后僅需對針進行更換，降低成本；2）采用高強度材料制備攪拌針，在成本增加很少的情況下，提升攪拌工具性能。與現有分體式攪拌工具相比，1）攪拌針根部應力集中程度低，在一定程度上降低了攪拌針的折斷風險；2）攪拌針折斷后，能夠方便地拆卸并更換攪拌針。

附圖說明

圖1為本發明所提供的分體式攪拌工具裝配圖；

圖2為本發明所提供的分體式攪拌工具裝配流程圖；

圖3是本發明攪拌摩擦焊用分體式攪拌工具中夾持體的示意圖；

圖4是本發明攪拌摩擦焊用分體式攪拌工具中軸肩的示意圖；

圖5是本發明中攪拌針的示意圖，特別地，圖示了小軸肩。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步闡述。

結合圖1～圖5，本發明優選實施例提供了一種分體式攪拌工具，其裝配和焊接包括如下步驟：

步驟一、 攪拌針3安裝于夾持體1方孔內。攪拌針3與夾持體1采用公差配合，防止攪拌針3沿周向轉動；攪拌針3被夾持端的長度應大于夾持體1方孔深度，避免攪拌針3產生軸向位移；

步驟二、軸肩2裝配至夾持體1上。本發明中軸肩2與夾持體1采用螺紋連接，軸肩2螺紋長度小于夾持體1螺紋長度，避免與設備產生干涉。同時軸肩2的直徑約為攪拌針3根部直徑的三倍；特別地，凡能夠使夾持體1與軸肩2可靠連接的其他結構，也在本專利的權利要求以內。

步驟三、夾持體1安裝于設備夾持部位。將組裝好的分體攪拌工具與設備夾持部位對中并插入，采用緊固螺釘固定夾持體1。

步驟四、正式焊接。與一體式攪拌摩擦焊過程類似，在設定好參數后進行正式攪拌摩擦焊。

如上所述，本發明實施例通過采用軸肩與夾持體壓緊攪拌針的設計和小軸肩的設計，一方面能夠降低攪拌針根部的應力集中程度，降低攪拌針的折斷風險，另一方面能夠在攪拌針折斷后便捷地拆卸和更換攪拌針，同時，其焊接過程與一體式攪拌工具相同，是一種新型便捷可靠的分體式攪拌工具。

本發明雖然已以較佳實施例公開如上，但其并不是用來限定本發明，任何本領域技術人員在不脫離本發明的精神和范圍內，都可以利用上述揭示的方法和技術內容對本發明技術方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發明技術方案的內容，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、等同變化及修飾，均屬于本發明技術方案的保護范圍。