一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，屬于焊接領域。
【背景技術】
[0002]雙軸肩攬摔摩擦焊(BobbinTool Frict1n Stir Welding，簡稱BTFSW)是改進單軸肩攪拌摩擦焊的不足而衍生出來的新的焊接技術。雙軸肩攪拌摩擦焊除了具有普通攪拌摩擦焊技術的優(yōu)點外，還可以焊接具有復雜形狀和特殊位置的工件;另外，由于雙軸肩攪拌摩擦焊攪拌頭上下兩個軸肩的特點，故產熱量更大可以焊接較厚的工件，同時還可以避免根部缺陷的出現(xiàn)。然而當前雙軸肩攪拌摩擦頭的設計中存在著軸肩距難控制、下軸肩散熱條件差等冋題。
[0003]攪拌針與上軸肩采用一體式連接時，上軸肩更換困難并且在攪拌頭的制作成本相對較高。專利(201310157518.1)提出一種分體式雙軸肩攪拌摩擦焊是通過螺栓卡在攪拌針的臺階內同時利用上下螺母夾緊達到上下軸肩固定，這種可以單獨更換上下軸肩和攪拌針的攪拌頭從一定程度上降低了攪拌頭的成本，但是在焊前準備階段存在間距較難調節(jié)，誤差較大的問題;焊接過程中又會出現(xiàn)由于震動引起上下螺母松動導致上下軸間距發(fā)生變化的問題。
[0004]此外，采用雙軸肩攪拌摩擦焊時，上下軸肩同時摩擦工件產生熱量，若產生熱量較大，就容易產生飛邊和填充不足的問題。攪拌頭的上軸肩直接與機頭連接，可以起到一定的導熱作用，但是下軸肩體積小，下方無接觸散熱的部件，且通常都處在夾具的狹小空間內，向空氣中散熱的程度也有局限。

【發(fā)明內容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，通過調節(jié)上調節(jié)套環(huán)和下調節(jié)套環(huán)的相對攪拌針的位置，調節(jié)上軸肩和下軸肩之間的間距，保證實驗過程中軸肩距的一致性。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發(fā)明的一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，包括上軸肩套筒、上軸肩、攪拌針和下軸肩，所述上軸肩套筒與上軸肩連接，所述攪拌針依次穿過上軸肩套筒、上軸肩和下軸肩，在下軸肩的下方的攪拌針上安裝有散熱風扇，攪拌針位于上軸肩和下軸肩之間的部分設有螺紋。
[0007]作為優(yōu)選，所述上軸肩套筒的上端設有上圓形凹槽，上圓形凹槽內安裝有上調節(jié)套環(huán)，所述下軸肩套筒的下端設有下圓形凹槽，下圓形凹槽內安裝有下調節(jié)套環(huán);所述攪拌針設有上定位臺階和下定位臺階，攪拌針的直徑介于上調節(jié)套環(huán)的內徑和外徑之間，下調節(jié)套環(huán)卡在下定位臺階上，攪拌針的直徑介于介于下調節(jié)套環(huán)的內徑和外徑之間。
[0008]作為優(yōu)選，所述上軸肩套筒的下端設有方槽，所述上軸肩的上表面延伸有方頭，方頭插入到方槽中。
[0009]作為優(yōu)選，所述攪拌針在螺紋與上定位臺階之間設有上固定平臺，上軸肩套筒和方頭上設有螺紋孔，螺紋孔中插入螺釘，螺釘的端部位于上固定平臺上。
[0010]作為優(yōu)選，所述上調節(jié)套環(huán)和下調節(jié)套環(huán)均為兩個半圓環(huán)組成。
[0011]作為優(yōu)選，所述攪拌針設有下固定臺階，下調節(jié)套環(huán)設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺釘，螺釘的端部位于下固定臺階上。
[0012]有益效果:本發(fā)明的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，具有以下優(yōu)點:
[0013](I)上下軸肩之間的間距是由上調節(jié)套環(huán)和下調節(jié)套環(huán)的長度調節(jié)的，這種調節(jié)方式非常精準，可以保證實驗過程中軸肩距的一致性；
[0014](2)調節(jié)套環(huán)的圓形結構可以減少攪拌針與軸肩之間的震動；
[0015](3)散熱風扇與攪拌頭的旋轉速度一致，故轉速越大，散熱效果越好；
[0016](4)該工具各部件均方便拆卸替換，提高材料的利用率，使得雙軸肩攪拌摩擦焊更綠色環(huán)保。
【附圖說明】
[0017]圖1為本裝置的結構示意圖。
[0018]圖2為本裝置的透視結構示意圖。
[0019]圖3為攪拌針的結構示意圖。
[0020]圖4為上軸肩套筒結構示意圖。
[0021]圖5上軸肩結構示意圖。
[0022]圖6為下軸肩結構示意圖。
[0023]圖7為散熱風扇的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]如圖1至圖7所示，本發(fā)明的一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，包括上軸肩套筒1、上軸肩2、攪拌針3和下軸肩4，所述上軸肩套筒I與上軸肩2連接，所述攪拌針3依次穿過上軸肩套筒1、上軸肩2和下軸肩4，在下軸肩4的下方的攪拌針3上安裝有散熱風扇5，攪拌針3位于上軸肩2和下軸肩4之間的部分設有螺紋。
[0025]如圖2、圖3所示，上調節(jié)套環(huán)6由兩塊半圓環(huán)組成，圓環(huán)的內徑與上定位臺階8的內徑相等，圓環(huán)外徑大于攪拌針3的直徑，但略小于上圓形凹槽15的內徑;根據調節(jié)不同軸肩距的要求，上調節(jié)套環(huán)6的長度要小于上定位臺階8的高度;下調節(jié)套環(huán)7也由兩塊半圓環(huán)組成，其內徑與下定位臺階12的內徑相等，其外徑大于攪拌針3的直徑，但略小于下圓形凹槽18的內徑;根據調節(jié)不同軸肩距的要求，上調節(jié)套環(huán)的長度要小于上定位臺階8的高度；下調節(jié)套環(huán)7的要求與上調節(jié)套環(huán)6—致。
[0026]上定位臺階8用于放入上調節(jié)套環(huán)6，配合上圓形凹槽15，用于限制上軸肩套筒I相對攪拌針3的軸向移動；下定位臺階12用于放入下調節(jié)套環(huán)7，配合下圓形凹槽18用于限制下軸肩4相對攪拌針3的軸向移動;攪拌針螺紋10用于攪動焊接區(qū)域金屬；固定風扇平臺13、固定風扇螺紋14用于固定散熱風扇5。
[0027]如圖3所示，攪拌針3的結構包括:上定位臺階8、上固定平臺9、攪拌針螺紋10、下固定平臺11、下定位臺階12、固定風扇平臺13、固定風扇螺紋14。
[0028]如圖4所示，上軸肩套筒I上加工有上圓形凹槽15、方槽16。
[0029]如圖5所示，上軸肩上部具有方頭17，中心為通孔，直徑略大于攪拌針的直徑。
[0030]如圖6所示，下軸肩加工有下圓形凹槽18，中心為通孔，其直徑略大于攪拌針的直徑。方槽16的形狀大小與上軸肩方頭17—致，確保上軸肩能與之配合;螺紋孔1-1、螺紋孔1-3和上固定平臺9用于固定上軸肩套筒1、上軸肩2和攪拌針3，同時限制攪拌針3與上軸肩2之間的相對旋轉;螺紋孔1-2、螺紋孔1-4用于將攪拌工具的整體安裝于攪拌摩擦焊機機頭上；螺紋孔1-5和下固定平臺11可用于下軸肩4和攪拌針3的固定，限制攪拌針的相對旋轉。
[0031]由上可知，選擇不同長度的上調節(jié)套環(huán)6和下調節(jié)套環(huán)7，即可調整上軸肩2和下軸肩4之間的間距，散熱風扇5可以隨焊接時攪拌頭的旋轉產生散熱作用。
[0032]—種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置組裝的流程:
[0033](I)根據所需要的上下軸肩間距準備好相對應長度的上調節(jié)套環(huán)6和下調節(jié)套環(huán)7，以及合適長度和大小的螺釘和鎖緊螺母；
[0034](2)將上軸肩的方頭17插入上軸肩套筒的方槽16中，螺紋孔1-1正對螺紋孔1-3，并用螺釘旋入，初步固定上軸肩2和上軸肩套筒I;
[0035](3)將上調節(jié)套環(huán)6放入攪拌針3的上定位臺階8內，依次穿過上軸肩套筒I和上軸肩2，使上調節(jié)套環(huán)6包圍上定位臺階8并抵住上圓形凹槽15，使攪拌針3不能繼續(xù)下移，然后用螺釘旋入螺紋孔1-1和1-3，抵住上固定平臺9，使攪拌針不能相對上軸肩旋轉；
[0036](4)在下定位臺階12上安裝下軸肩套環(huán)7，然后按照由上至下的方向，將攪拌針3穿過下軸肩4，移動攪拌針使下調節(jié)套環(huán)7抵住下圓形凹槽18，從而使攪拌針3不能相對下軸肩4軸向上移;在螺紋孔1-5中擰入螺釘并抵住下固定平臺11，從而使下軸肩4不能相對攪拌針3旋轉；
[0037](5)將散熱風扇5套至固定風扇平臺13，在固定風扇螺紋上擰好鎖緊螺母，從而固定散熱風扇5和攪拌針3。
[0038]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:包括上軸肩套筒、上軸肩、攪拌針和下軸肩，所述上軸肩套筒與上軸肩連接，所述攪拌針依次穿過上軸肩套筒、上軸肩和下軸肩，在下軸肩的下方的攪拌針上安裝有散熱風扇，攪拌針位于上軸肩和下軸肩之間的部分設有螺紋。2.根據權利要求1所述的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:所述上軸肩套筒的上端設有上圓形凹槽，上圓形凹槽內安裝有上調節(jié)套環(huán)，所述下軸肩套筒的下端設有下圓形凹槽，下圓形凹槽內安裝有下調節(jié)套環(huán);所述攪拌針設有上定位臺階和下定位臺階，上調節(jié)套環(huán)卡在上定位臺階上，攪拌針的直徑介于上調節(jié)套環(huán)的內徑和外徑之間，下調節(jié)套環(huán)卡在下定位臺階上，攪拌針的直徑介于介于下調節(jié)套環(huán)的內徑和外徑之間。3.根據權利要求2所述的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:所述上軸肩套筒的下端設有方槽，所述上軸肩的上表面延伸有方頭，方頭插入到方槽中。4.根據權利要求3所述的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:所述攪拌針在螺紋與上定位臺階之間設有上固定平臺，上軸肩套筒和方頭上設有螺紋孔，螺紋孔中插入螺釘，螺釘的端部位于上固定平臺上。5.根據權利要求4所述的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:所述上調節(jié)套環(huán)和下調節(jié)套環(huán)均為兩個半圓環(huán)組成。6.根據權利要求1所述的套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，其特征在于:所述攪拌針設有下固定臺階，下調節(jié)套環(huán)設有螺紋孔，螺紋孔內安裝有螺釘，螺釘的端部位于下固定臺階上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，包括上軸肩套筒、上軸肩、攪拌針和下軸肩，所述上軸肩套筒與上軸肩連接，所述攪拌針依次穿過上軸肩套筒、上軸肩和下軸肩，在下軸肩的下方的攪拌針上安裝有散熱風扇，攪拌針位于上軸肩和下軸肩之間的部分設有螺紋。本發(fā)明的一種套環(huán)式風冷雙軸肩攪拌摩擦裝置，通過調節(jié)上調節(jié)套環(huán)和下調節(jié)套環(huán)的相對攪拌針的位置，調節(jié)上軸肩和下軸肩之間的間距，保證實驗過程中軸肩距的一致性。
【IPC分類】B23K20/12
【公開號】CN105537755
【申請?zhí)枴緾N201610119786
【發(fā)明人】吳銘方, 周洋, 陳書錦, 夏晶宇, 倪瑞洋, 王鵬浩
【申請人】江蘇科技大學
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年3月2日