本實(shí)用新型屬于攪拌摩擦焊技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種攪拌針，靜軸肩，刀柄，軸承外套等可拆卸重復(fù)使用的組合式靜軸肩攪拌摩擦焊接工具。

背景技術(shù)：

攪拌摩擦焊Friction Stir Wending，簡稱FSW是1991年由英國焊接研究所The Wending Institute實(shí)用新型，屬于一種新型的固相連接技術(shù)。由于焊接過程溫度較低、焊縫強(qiáng)度較高、焊接接頭殘余應(yīng)力較低和焊后工件變形較小等優(yōu)點(diǎn)，適用于輕合金低熔點(diǎn)材料的焊接，尤其對于一些傳統(tǒng)熔焊方法無法實(shí)現(xiàn)焊接的材料，通過FSW技術(shù)得到了有效連接，并且在焊接過程中克服了熔焊出現(xiàn)的氣孔和熱裂現(xiàn)象。此外，F(xiàn)SW技術(shù)在焊接過程中不產(chǎn)生煙塵、飛濺，噪聲低、無污染等特點(diǎn)，F(xiàn)SW被譽(yù)為“綠色焊接技術(shù)”，目前已經(jīng)在航空、航天、船舶、汽車、電子等眾多領(lǐng)域都得到了大量應(yīng)用，而且應(yīng)用的深度和廣度呈現(xiàn)急速增長態(tài)勢，具有非常好的開發(fā)潛力和應(yīng)用前景。

但是傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接技術(shù)，要求焊縫表面平實(shí)，因此要求工裝的壓緊能力高；同時原靜軸肩組件結(jié)構(gòu)笨重，裝配困難，通用性差，而且軸肩與攪拌針的通州性難保證，同時由于在焊接平面曲線焊縫時，傳統(tǒng)的攪拌摩擦焊接焊接傾角的存在要求設(shè)備機(jī)頭具備C軸的聯(lián)動控制功能，加大了設(shè)備的裝配及制造難度；攪拌摩擦焊接焊縫表面會有減薄量，影響焊縫外觀；因此本實(shí)用新型中的靜軸肩組件解決以上問題。本實(shí)用新型中靜軸肩組件的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化設(shè)計(jì)，提高了裝配效率，軸肩與攪拌針的同軸度提高，實(shí)現(xiàn)可靠焊接。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型保留了靜軸肩攪拌摩擦焊熱輸入小、降低裝夾難度，無需傾角焊接，焊縫成形美觀的優(yōu)點(diǎn)，同時該套裝置又實(shí)現(xiàn)靜軸肩組合工具與設(shè)備主軸的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化接口連接，拆裝方便；而且連接攪拌針的內(nèi)部芯軸組件與連接固定軸肩的外部套筒組件之間通過軸承組件解決了軸肩與攪拌針同軸難題。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型是通過以下方案實(shí)現(xiàn)：

一種組合式靜軸肩攪拌摩擦焊接工具，包括靜軸肩刀柄19，軸承壓蓋20，上端軸承21，下端軸承22，隔套23，上鎖緊螺母24，下鎖緊螺母25，軸承外套26，軸肩固定套27，靜軸肩28，攪拌針29，壓墊31和調(diào)整墊30；所述的靜軸肩刀柄19外側(cè)沿軸向從上到下依次設(shè)置有軸承壓蓋20，軸承外套26，軸肩固定套27和靜軸肩28；所述的上端軸承21和下端軸承22均沿徑向設(shè)置在軸承外套26和靜軸肩刀柄19之間。

在一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的上端軸承21，上鎖緊螺母24，壓墊31，下端軸承22，隔套23和下鎖緊螺母25依次從上到下沿靜軸肩刀柄19軸向設(shè)置。

在一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的靜軸肩刀柄19從上到下依次加工有主軸定位連接的標(biāo)準(zhǔn)主軸接口1、主軸連接的主軸連接端面法蘭2、上端軸承內(nèi)圈連接面3、上軸承定位鎖緊螺母連接面4、下端軸承內(nèi)圈連接面5、下軸承定位鎖緊螺母連接面6、攪拌針固定孔7。

在一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的軸承外套26的兩端各加工出上端軸承21和下端軸承22的上外圈連接面9和下外圈連接面10，同時設(shè)有上端軸承21和下端軸承22的上定位面8和下定位面11。

在一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的軸肩固定套27的一端設(shè)有與軸承外套26保證同軸的圓周止口面12，以及與軸承外套26連接的軸承外套連接面13，另一端的圓周面上設(shè)有頂緊軸肩孔14；在軸承外套連接面13加工出用于軸肩固定套27連接的螺釘孔，在頂緊軸肩孔14處開有用于攪拌針通過的圓孔，下部分圓周面上開有頂緊靜軸肩28的側(cè)向定位螺紋孔；

在一個優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述的靜軸肩28的一端加工出與軸肩固定套27保證同軸的圓周止口面18，以及用于側(cè)頂固定的圓周面15，另一端設(shè)有焊接材料的出料孔16，同時設(shè)有攪拌針往復(fù)運(yùn)動的通孔17。

其中刀柄部件上一端是20T50標(biāo)準(zhǔn)接口，另一端是軸承內(nèi)圈及鎖母連接位置，同時刀柄末端安裝攪拌針；上端軸承19及下端軸承20按照承載能力要求進(jìn)行選型；上端軸承19及下端軸承20的內(nèi)外圈均需要壓緊定位；軸承外套固定上端軸承19及下端軸承20的外圈；軸肩固定套27一端連接軸承外套26，另一端連接靜軸肩28。

根據(jù)被焊材料的不同，攪拌頭19可以采用工具鋼、高速鋼或者高溫合金等材料制造，攪拌頭結(jié)構(gòu)可以根據(jù)被焊材料的工藝要求，設(shè)計(jì)為光面、錐面或錐形螺紋等特征結(jié)構(gòu)。

上述只說明在焊接過程中可能調(diào)整的結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際焊接工藝要求，可適當(dāng)調(diào)整特征結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)特殊焊接過程。

本實(shí)用新型中提到的靜軸肩組件結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，能夠降低攪拌摩擦焊焊接過程中對于工裝夾具的要求。同時能夠有效的降低焊接后的材料的減薄量，能夠得到更優(yōu)質(zhì)的焊縫。固定軸肩上設(shè)計(jì)的圓周分布阻料冷卻孔，提高了軸肩和攪拌針的使用壽命。與現(xiàn)有的傳統(tǒng)的靜軸肩組件相比，重量輕型化，結(jié)構(gòu)緊湊，大大提高了裝夾效率，提高了焊接質(zhì)量和接頭強(qiáng)度，提高了攪拌針和軸肩的使用壽命，具有顯著的進(jìn)步。

附圖說明

圖1是靜軸肩組件的靜軸肩刀柄結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是靜軸肩組件的軸承外套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是靜軸肩組件的軸肩固定套結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是靜軸肩結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為靜軸肩組件的攪拌針的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為靜軸肩組件的剖視圖；

圖中：標(biāo)準(zhǔn)主軸接口1、主軸連接端面法蘭2、上端軸承內(nèi)圈連接面3、上軸承定位鎖緊螺母連接面4、下端軸承內(nèi)圈連接面5、下軸承定位鎖緊螺母連接面6、攪拌針固定孔7，上定位面8，上外圈連接面9，下外圈連接面10，下定位面11，圓周止口面12，軸承外套連接面13，頂緊軸肩孔14，圓周面15，出料孔16，通孔17，圓周止口面18，靜軸肩刀柄19，軸承壓蓋20，上端軸承21，下端軸承22，隔套23，上鎖緊螺母24，下鎖緊螺母25，軸承外套26，軸肩固定套27，靜軸肩28，攪拌針29，壓墊31，調(diào)整墊30。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步闡述，但本實(shí)用新型的保護(hù)內(nèi)容并不限于以下實(shí)施例。

圖5所示，本實(shí)用新型的一種組合式靜軸肩攪拌摩擦焊接工具，靜軸肩刀柄19、軸承壓蓋20，上端軸承21，下端軸承22，隔套23，鎖母24，鎖母25，軸承外套26，軸肩固定套27，靜軸肩28，攪拌針29,壓墊31，調(diào)整墊30；下面對靜軸肩組件的結(jié)構(gòu)以及各部分之間的關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)說明：

參照圖1至圖4，靜軸肩刀柄19從上到下依次加工有主軸定位連接的標(biāo)準(zhǔn)主軸接口1、主軸連接的主軸連接端面法蘭2、上端軸承內(nèi)圈連接面3、上軸承定位鎖緊螺母連接面4、下端軸承內(nèi)圈連接面5、下軸承定位鎖緊螺母連接面6、攪拌針固定孔7

軸承外套26的兩端各加工出上端軸承21和下端軸承22的上外圈連接面9和下外圈連接面10，同時設(shè)有上端軸承21和下端軸承22的上定位面8和下定位面11。

軸肩固定套27的一端設(shè)有與軸承外套26保證同軸的圓周止口面12，以及與軸承外套26連接的軸承外套連接面13，另一端的圓周面上設(shè)有頂緊軸肩孔14；在軸承外套連接面13加工出用于軸肩固定套27連接的螺釘孔，在頂緊軸肩孔14處開有用于攪拌針通過的圓孔，下部分圓周面上開有頂緊靜軸肩28的側(cè)向定位螺紋孔；

靜軸肩28的一端加工出與軸肩固定套27保證同軸的圓周止口面18，以及用于側(cè)頂固定的圓周面15，另一端設(shè)有焊接材料的出料孔16，同時設(shè)有攪拌針往復(fù)運(yùn)動的通孔17。

根據(jù)被焊材料的不同，攪拌頭19可以采用工具鋼、高速鋼或者高溫合金等材料制造，攪拌頭結(jié)構(gòu)可以根據(jù)被焊材料的工藝要求，設(shè)計(jì)為光面、錐面或錐形螺紋等特征結(jié)構(gòu)。

上述只說明在焊接過程中可能調(diào)整的結(jié)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際焊接工藝要求，可適當(dāng)調(diào)整特征結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)特殊焊接過程。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。