專利名稱：厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，特別涉及一種厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的普通攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具焊接厚度小(焊接厚度一般在4_以下)，而在工程應(yīng)用中一些鋁合金、銅合金等的板材厚度往往大于4mm，若采用現(xiàn)有的普通攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具進(jìn)行焊接，容易造成未焊透、焊點(diǎn)不易成型，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證。采用現(xiàn)有的普通攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具對厚板類(板材厚度> 4mm)金屬板材進(jìn)行焊接，焊接成型后攪拌工具、焊點(diǎn)表面及附件溫度較高，攪拌工具與被焊接板材之間，因板材過厚、攪拌工具處理能力和焊接處理不當(dāng)，易使焊接板材變形或焊點(diǎn)出現(xiàn)環(huán)溝槽、回填不足、粘連等缺陷，從而導(dǎo)致產(chǎn)品報(bào)廢。采用現(xiàn)有的攪拌工具是很難實(shí)現(xiàn)厚板類(板材厚度^ 4mm)招合金、銅合金等金屬點(diǎn)焊焊接的。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，可對厚板類金屬板材進(jìn)行金屬點(diǎn)焊焊接。為了達(dá)到上述的目的，本實(shí)用新型提供一種厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，包括壓緊套、攪拌套和攪拌針；所述攪拌針的一端插入所述攪拌套內(nèi)，與所述攪拌套活動連接，所述攪拌針可相對所述攪拌套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述攪拌套的一端插入所述壓緊套內(nèi)，與所述壓緊套活動連接，所述攪拌套可相對所述壓緊套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述攪拌針下壓被加工試件，同時，所述攪拌套向上升起，在所述壓緊套與所述所述攪拌針之間以及所述攪拌套與被加工試件之間形成攪拌材料排放空間，所述攪拌材料排放空間的體積等于被攪拌針排擠出的被加工試件材料的體積。上述厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其中，所述攪拌套的內(nèi)徑等于所述攪拌針的直徑，所述壓緊套的內(nèi)徑等于所述攪拌套的外徑，所述攪拌材料排放空間為封閉的空間。上述厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其中，所述攪拌針的直徑為6mm 9mm。上述厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其中，所述攪拌針插入攪拌套的一端的端面面積與所述攪拌套插入壓緊套的一端的端面面積之比為0.5 1.5。本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具通過攪拌針與攪拌套之間和攪拌套與壓緊套之間兩種配合關(guān)系，以及攪拌針、攪拌套上下相對運(yùn)動的體積比，完成厚鋁合金、銅合金等板材金屬點(diǎn)焊焊接，最大焊接板厚可達(dá)Ilmm ；本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具具有在原位上下移動的功能，同時又保證了塑性 攪拌材料被拘束在封閉的空間內(nèi)不溢出；本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具中各部件可以通過相對軸向運(yùn)動，提供足夠空間使塑性攪拌材料轉(zhuǎn)移流動，并充分?jǐn)嚢?、擠壓塑性攪拌材料，從而形成牢固的固相連接接頭；且本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具整體端面可以向工件施加頂鍛力以及攪拌針和攪拌套的高速旋轉(zhuǎn)，有助于焊點(diǎn)晶粒的細(xì)化,從而極大地提高焊點(diǎn)質(zhì)量。

本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具由以下的實(shí)施例及附圖給出。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中壓緊套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中攪拌套的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例中攪拌針的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具的工作示意圖。
具體實(shí)施方式
以下將結(jié)合圖1 圖5對本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。參見圖1，本實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具包括壓緊套1、攪拌套2和攪拌針3;所述攪拌針3的一端插入所述攪拌套2內(nèi)，與所述攪拌套2活動連接，所述攪拌針3可相對所述攪拌套2作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述攪拌套2 的一端插入所述壓緊套I內(nèi)，與所述壓緊套I活動連接，所述攪拌套2可相對所述壓緊套I作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動。參見圖2，所述壓緊套I為中空的階梯直徑圓柱體結(jié)構(gòu)。參見圖3，所述攪拌套2為中空的階梯直徑圓柱體結(jié)構(gòu)。參見圖4，所述攪拌針3為階梯直徑圓柱體結(jié)構(gòu)，包括包括依次連接的前部31、中部32和尾部33，所述前部31和中部32插入所述攪拌套2內(nèi)，可在所述攪拌套2內(nèi)作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述前部31的一端的外表面刻有多條環(huán)形斜面，呈松塔狀，所述中部32的直徑等于所述前部31的直徑。為適應(yīng)厚板類金屬板材點(diǎn)焊焊接，所述攪拌針3采用大直徑結(jié)構(gòu)，所述攪拌針3的前部31的直徑D為6mm 9mm。所述攪拌套2的內(nèi)徑等于所述攪拌針3前部31的直徑，所述壓緊套I的內(nèi)徑等于所述攪拌套2的外徑。參見圖5，工作時，所述壓緊套I壓緊在被加工試件(厚板類金屬板材)上，所述攪拌針3下壓被加工試件，在所述攪拌針3下壓被加工試件的同時，所述攪拌套2向上升起，在所述壓緊套I與所述所述攪拌針3之間以及所述攪拌套2與被加工試件之間形成封閉的攪拌材料排放空間，所述攪拌針3下壓過程中排擠出的塑性狀態(tài)的攪拌材料(即被加工試件的材料)被擠壓到該封閉的攪拌材料排放空間內(nèi)。本實(shí)施例對所述攪拌針3的直徑(主要指其前部31的直徑)、所述攪拌套2的內(nèi)徑與外徑之差進(jìn)行設(shè)計(jì)，使所述攪拌材料排放空間的體積B等于被攪拌針3排擠出的攪拌材料的體積A。本實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具具有上下移動的功能，同時又保證了塑性攪拌材料被拘束在封閉的空間內(nèi)不溢出。本實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具中各部件可以通過相對軸向運(yùn)動，提供足夠空間使塑性攪拌材料轉(zhuǎn)移流動，并充分?jǐn)嚢琛D壓塑性攪拌材料，從而形成牢固的固相連接接頭。且本實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具的壓緊套工作端面11可以向工件施加頂鍛力以及攪拌針和攪拌套的高速旋轉(zhuǎn)，有助于焊點(diǎn)晶粒的細(xì)化,從而極大地提高焊點(diǎn)質(zhì)量。所述攪拌針3的工作端面(攪拌針插入攪拌套的一端的端面)面積與所述攪拌套2的工作端面(攪拌套插入壓緊套的一端的端面)面積之比為0.5 1.5。例如，所述攪拌針3前部31的直徑為7.8mm，工作區(qū)域(攪拌針下壓的深度)為8mm，所述攪拌套2的外徑為11mm，工作區(qū)域(攪拌套相對壓緊套上升的高度)為8.1mm，兩者工作端面面積比為1.01，根據(jù)攪拌工作過程和設(shè)備的行程，該實(shí)施例的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具最大焊接板厚可達(dá)1 1_。
權(quán)利要求1.一種厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其特征在于，包括壓緊套、攪拌套和攪拌針； 所述攪拌針的一端插入所述攪拌套內(nèi)，與所述攪拌套活動連接，所述攪拌針可相對所述攪拌套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動； 所述攪拌套的一端插入所述壓緊套內(nèi)，與所述壓緊套活動連接，所述攪拌套可相對所述壓緊套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動； 所述攪拌針下壓被加工試件，同時，所述攪拌套向上升起，在所述壓緊套與所述所述攪拌針之間以及所述攪拌套與被加工試件之間形成攪拌材料排放空間，所述攪拌材料排放空間的體積等于被攪拌針排擠出的被加工試件材料的體積。
2.如權(quán)利要求1所述的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其特征在于，所述攪拌套的內(nèi)徑等于所述攪拌針的直徑，所述壓緊套的內(nèi)徑等于所述攪拌套的外徑，所述攪拌材料排放空間為封閉的空間。
3.如權(quán)利要求1所 述的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其特征在于，所述攪拌針的直徑為6_ 9mm。
4.如權(quán)利要求1或3所 述的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具，其特征在于，所述攪拌針插入攪拌套的一端的端面面積與所述攪拌套插入壓緊套的一端的端面面積之比為0.5 `1.5。
專利摘要本實(shí)用新型的厚板類攪拌摩擦點(diǎn)焊攪拌工具包括壓緊套、攪拌套和攪拌針；所述攪拌針的一端插入所述攪拌套內(nèi)，與所述攪拌套活動連接，所述攪拌針可相對所述攪拌套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述攪拌套的一端插入所述壓緊套內(nèi)，與所述壓緊套活動連接，所述攪拌套可相對所述壓緊套作旋轉(zhuǎn)和升降運(yùn)動；所述攪拌針下壓被加工試件，同時，所述攪拌套向上升起，在所述壓緊套與所述所述攪拌針之間以及所述攪拌套與被加工試件之間形成攪拌材料排放空間，所述攪拌材料排放空間的體積等于被攪拌針排擠出的被加工試件材料的體積。
文檔編號B23K20/12GK203091965SQ20122058129
公開日2013年7月31日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者王聯(lián)鳳, 朱小剛, 喬鳳斌, 郭立杰 申請人:上海航天設(shè)備制造總廠