[发明专利]一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头

说明书

本发明提供了一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，属于工程制造领域。包括上搅拌头、下搅拌头、搅拌针和自锁死系统；所述的自锁死系统包括弹簧、激光定位器、外壁、弹簧底座、压力传感器、按钮、下搅拌头底座、限位孔、外侧导轨、挤压式卡扣、内侧导轨、激光定位孔、内壁、销钉、限位块、小弹簧、约束线和导轨槽。本发明在不影响焊接质量的前提下对常规的下搅拌头进行重新设计，下搅拌头主体采用分段式设计，并利用自锁死系统实现下搅拌头自锁死的效果。实现了整个焊接过程的自动化。可以大大提高焊接效率，并且提高生产过程中的安全性。

技术领域

本发明属于工程制造领域，尤其涉及一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。

背景技术

搅拌摩擦焊是一种固相连接技术，可以很大程度上提高铝、镁合金的焊接质量。经过多年的发展，现已经成功的应用于航空航天、汽车、兵器等领域。近些年，由于提高了对焊接质量的要求，衍生出了很多新型的搅拌头，其中包括双轴肩搅拌头，能够弥补搅拌针长度不足产生的焊不透的缺陷。

传统单轴肩搅拌摩擦焊接技术在待焊接的试件的背部需要施加刚性支撑，但由于刚性支撑强度不够时，焊接过程容易出现沟槽及较大飞边等缺陷。双轴肩搅拌摩擦焊的出现解决了单轴肩搅拌摩擦焊工件未焊透以及背部支撑的问题。但目前对于下搅拌头的安装大多是手动操作，并未实现自动化过程。安装过程慢，并在一定程度上存在安全隐患。因此需要一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头。解决目前在使用双轴肩搅拌头进行焊接时下轴肩需要手动安装的不足。有利于提高焊接安全性以及优化焊接流程。

本发明的技术方案：

一种基于下轴肩自锁死的双轴肩搅拌头，包括上搅拌头8、下搅拌头5、搅拌针6和自锁死系统；

所述的上搅拌头8固定于搅拌摩擦焊接设备上，通过电机驱动；

所述的搅拌针6固定于上搅拌头8的底面，与上搅拌头8同轴且一体；搅拌针6的外表面上半段不带螺纹，下半段带有螺纹，底面圆心处设有激光定位孔21；上半段的长度根据工件4的厚度确定，下半段的长度不小于下搅拌头5的高度；

所述的下搅拌头5上半段为圆柱，下半段为六棱柱，中间开有带螺纹的孔，孔的直径与搅拌针6的直径一致，能够通过自锁死系统与搅拌针6实现螺纹固定；

所述的自锁死系统包括弹簧10、激光定位器11、外壁12、弹簧底座13、压力传感器14、按钮15、下搅拌头底座16、限位孔17、外侧导轨18、挤压式卡扣19、内侧导轨20、激光定位孔21、内壁22、销钉23、限位块24、小弹簧25、约束线26和导轨槽27；

所述的外壁12位于自锁死系统的最外侧，其内侧设有导轨槽27；外壁12下部对称位置设有按钮15，按钮15与销钉23相连，销钉23通过外壁12上的孔插入到内壁22的孔中，通过按钮15控制销钉23的伸缩，进而实现内壁22与外壁12之间的限位；

所述的内壁22位于外壁12内部，与外壁12同轴；内壁22的外侧设置外侧导轨18，内侧设置内侧导轨20；外侧导轨18能与外壁12内侧的导轨槽27配合，实现内壁22在外壁12内的上下滑动；内壁22的外表面上部周向设有凸台，凸台与外壁12之间安置小弹簧25，能够通过小弹簧25的回弹力为内壁22提供回程力；内壁22的内表面对称设有限位块24；