[發明專利]一種攪拌摩擦加工頭

有效

• 申請號: 202110384938.8
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113084330B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 龍飛;程亞芳;鐘素娟;張雷
• 申請（專利權）人: 鄭州機械研究所有限公司
• 主分類號: B23K20/12
• 分類號: B23K20/12;B23K20/26
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 李凱

本發明涉及材料加工領域，具體涉及一種攪拌摩擦加工頭。攪拌摩擦加工頭，包括：夾持桿，其下部設有安裝孔；攪拌針，其上端安裝在所述安裝孔內，攪拌針的下部設有內軸肩；外軸肩，為套筒結構，套設在所述攪拌針上；所述安裝孔為螺紋孔，攪拌針的上端螺紋連接在安裝孔內，并通過內軸肩將外軸肩壓裝在夾持桿上；或者，所述夾持桿的外周面上設有外螺紋，外軸肩的內周面上設有內螺紋，外軸肩螺紋連接在夾持桿上，并頂壓內軸肩以將攪拌針壓裝在夾持桿上。內軸肩/外軸肩能夠作為墊圈使用，在外軸肩/攪拌針旋緊后，能夠向外軸肩/攪拌針提供反向作用力，在不設置緊定螺釘的情況下，保證外軸肩/攪拌針的穩定性，同時提高了攪拌頭的裝配效率。

技術領域

本發明涉及材料加工領域，具體涉及一種攪拌摩擦加工頭。

背景技術

攪拌摩擦加工技術（簡稱FSP）是以FSW的基本概念為基礎開發出來的一種用于微觀結構修飾和制造的技術，其基本原理主要是通過攪拌頭的高速旋轉產生摩擦熱和機械攪拌作用，使加工區的工件變成熱塑性軟化狀態，通過攪拌頭的鍛造作用使向后流動材料態再結晶，從而起到細化晶粒，使組織更加均勻的效果。

在攪拌摩擦加工時，攪拌頭處于高速旋轉狀態，極易產生磨損，且由于向前移動承受了較大的阻力，導致攪拌針負荷很大，在長時間使用后，常常發生斷裂。因此，攪拌針“磨損”、“斷針”后需要更換攪拌針。

授權公告號為CN103331516B的中國發明專利公開了一種組合可調式攪拌摩擦焊攪拌頭，包括夾持部分，夾持部分的下部外側螺紋連接有套筒，夾持部分的中心孔內螺紋連接有攪拌針，為了保證攪拌針的穩定性，在夾持部分的中心孔內還螺紋連接有緊定螺釘，緊定螺釘頂壓在攪拌針的上端面上。上述攪拌針、套筒以及夾持部分分體設置，便于更換攪拌針和套筒。

上述的攪拌頭需要在夾持部分的外周面以及中心孔內均加工螺紋，加工量較大，而且套筒和攪拌針均需要單獨安裝，且攪拌針需要通過緊定螺釘鎖緊，造成裝配效率較低，從而影響整個攪拌頭的生產效率。

發明內容

本發明的目的在于提供一種攪拌摩擦加工頭，以解決現有技術中攪拌頭需要在夾持部分的外周面以及中心孔內均加工螺紋，造成加工量較大的技術問題。

為實現上述目的，本發明攪拌摩擦加工頭的技術方案是：

攪拌摩擦加工頭，包括：

夾持桿，其下部設有安裝孔；

攪拌針，其上端安裝在所述安裝孔內，攪拌針的下部設有內軸肩；

外軸肩，為套筒結構，套設在所述攪拌針上；

所述安裝孔為螺紋孔，攪拌針的上端螺紋連接在安裝孔內，并通過內軸肩將外軸肩壓裝在夾持桿上；或者，所述夾持桿的外周面上設有外螺紋，外軸肩的內周面上設有內螺紋，外軸肩螺紋連接在夾持桿上，并頂壓內軸肩以將攪拌針壓裝在夾持桿上。

有益效果是：通過旋擰外軸肩/攪拌針將夾持桿、攪拌針以及外軸肩裝配在一起，不僅方便攪拌針與外軸肩的拆裝，而且內軸肩/外軸肩能夠作為墊圈使用，在外軸肩/攪拌針旋緊后，能夠向外軸肩/攪拌針提供反向作用力，在不設置緊定螺釘的情況下，保證外軸肩/攪拌針的穩定性，同時提高了攪拌頭的裝配效率。

進一步的，在安裝孔為螺紋孔時，夾持桿上于安裝孔的上方設有穿孔，穿孔與安裝孔連通，以供螺絲刀插入，所述攪拌針的上端端面上設有槽口，該槽口與螺絲刀的刀頭適配。

有益效果是：這樣設計，螺絲刀由上向下從穿孔進入到安裝孔內，以旋緊或旋松攪拌針，便于攪拌針的拆裝。

進一步的，所述槽口為一字槽或十字槽。

進一步的，所述外軸肩外表面涂覆有耐磨防粘涂層。

有益效果是：耐磨防粘涂層不僅增加了外軸肩的耐磨性，而且減少了攪拌摩擦過程中塑性材料在外軸肩上的黏著。