[实用新型]一种搅拌摩擦焊专用浮动搅拌工具

说明书

本实用新型公开了一种搅拌摩擦焊专用浮动搅拌工具，包括同轴装配的刀柄和搅拌针，所述刀柄的底端设有向内凹陷的同轴孔，所述搅拌针的末端滑动连接于同轴孔内，还包括同轴设置的外套，所述外套连接于刀柄的底端外侧，外套与刀柄之间通过螺纹连接，外套拧紧可实现搅拌针与刀柄之间的预紧力，所述刀柄与搅拌针之间设置第一碟簧，所述外套与搅拌针之间设置第二碟簧。第一，本实用新型结构简单，成本较低；且本实用新型纯机械机构的压力控制方式运行稳定性更高，响应实时性更好。

技术领域

本实用新型公开了一种搅拌摩擦焊专用浮动搅拌工具，涉及擦焊特种焊接技术领域。

背景技术

目前在航天、航空、高铁等轨道交通生产领域有越来越多的涉及到搅拌摩擦焊接设备，搅拌摩擦焊技术属于一种固相连接技术，适用于铝合金等有色金属的焊接。焊接压力的稳定控制是搅拌摩擦焊工艺技术的关键，目前大多采用传感器反馈控制和液压伺服控制方式实现，但是传感器反馈控制方式响应实时性较差，液压伺服控制方式结构复杂、液压缸较重，不能适应机器人搅拌摩擦焊应用，且这两种方式的成本较高、稳定性不太容易保障。浮动刀柄在机加工领域报道较多，但是在搅拌摩擦焊特种焊接应用领域则少见报道；现有技术中缺少适用于搅拌摩擦焊焊接压力自适应调节的特种纯机械结构搅拌工具。

实用新型内容

本实用新型针对上述背景技术中的缺陷，提供一种搅拌摩擦焊专用浮动搅拌工具，结构简单，稳定性好。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种搅拌摩擦焊专用浮动搅拌工具，包括同轴装配的刀柄和搅拌针，所述刀柄的底端设有向内凹陷的同轴孔，所述搅拌针的末端滑动连接于同轴孔内，还包括同轴设置的外套，所述外套连接于刀柄的底端外侧，外套与刀柄之间通过螺纹连接，外套拧紧可实现搅拌针与刀柄之间的预紧力，所述刀柄与搅拌针之间设置第一碟簧，所述外套与搅拌针之间设置第二碟簧。

进一步的，所述刀柄同轴孔的内壁开设滑槽，所述搅拌针的末端固定连接导向键，所述导向键沿着所述滑槽上下滑动。

进一步的，所述导向键的中部通过紧定螺钉将导向键固定于搅拌针上。

进一步的，所述导向键从上至下依次开设若干横向贯穿孔，所述贯穿孔内镶嵌第一聚四氟乙烯块。

进一步的，所述刀柄同轴孔的内壁均匀开设若干竖直条形槽，所述条形槽内镶嵌第二聚四氟乙烯块，聚四氟乙烯具有较低摩擦系数特性，能够确保搅拌针轴向运动的顺畅性，提高浮动响应灵敏度。

进一步的，所述搅拌针前端设置环形凸台，所述第一碟簧、第二碟簧均套接于搅拌针环形凸台的两侧，所述第一碟簧一端连接于刀柄的底端，另一端连接于环形凸台的上端面，所述第二碟簧一端连接于外套的内侧底壁，另一端连接于环形凸台的下端面

进一步的，所述环形凸台上设置指针，所述外套外壁上设有与指针相配的预紧力刻度，通过指针可显示预紧力值，即就是当前实际焊接压力值。

工作原理：导向键通过紧定螺钉固定在搅拌针上，导向键限制搅拌针与刀柄之间的旋转，实现搅拌针与刀柄轴向运动，确保搅拌针的可浮动性；第一聚四氟乙烯块镶嵌在导向键上，第二聚四氟乙烯块镶嵌在搅拌针与刀柄的周向接触处；第一、第二碟簧安装于搅拌针环形凸台的上下两侧，指针安装在搅拌针的环形凸台上，跟随搅拌针浮动；在实际焊接过程中，搅拌针会随着焊接工件的不平整、焊接变形等引起的压力之改变而自适应浮动，通过第一、第二碟簧的合理设计可确保焊接压力值在合理工艺范围内的稳定性。

有益效果：第一，本实用新型结构简单，成本较低；

第二，本实用新型纯机械机构的压力控制方式运行稳定性更高，响应实时性更好；

第三，本实用新型相比液压伺服控制方式，去除了结构复杂和重量较大的液压缸，更适合机器人搅拌摩擦焊的应用。

附图说明