CN109623135A - 一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头 - Google Patents
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Abstract
一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，它包括夹持柄（1）和轴肩体（2），其特征是所述的轴肩体设有内控腔（3）和多个倒U形通道（4），倒U形通道的底边中安装有阀片（5），倒U形通道的一直边与直通道（6）相贯通，另一直边与直通道（7）相贯通，直通道中安装有活塞（8）、直通道中安装有螺旋刀片组连杆（11），螺旋刀片组连杆下端安装有螺旋刀片组（9）；活塞（8）与活塞连杆（10）的一端相连，活塞连杆的另一端与连杆（12）的一端相连，连杆的另一端与螺旋刀片组连杆的上端相连，连杆的中间与直连杆（13）的一端相铰接；连杆的一端连接有驱动其上升或下降的驱动装置（15）。本发明结构简单，改性效果好，操作方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种表面改性技术，尤其是一种通过摘抄摩擦进行铜合金表面改性的技术，具体地说是一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头。
背景技术
铜合金目前在舰艇、汽车、飞机等一些关键部位得到广泛应用，但是在这些应用过程当中，有很多关键的部件需要有较高的表面性能，传统的方法获得表层性能效果较差，无法满足实际应用需求。本发明基于这种原因，通过改变搅拌头的结构，实现对铜合金表层的搅拌摩擦表面加工改性方法。此方法简单，成本低、效果好，易于推广应用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的铜合金表面改性效果差，工艺复杂的问题，发明一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头。
本发明的技术方案是：
一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，它包括夹持柄1和与平持柄1相连的轴肩体2，其特征是所述的轴肩体2靠近夹持柄1的一端内设有内控腔3，另一端上设有多个倒U形通道4，倒U形通道4的底边中安装有阀片5，倒U形通道4的一直边与直通道6相贯通，另一直边与直通道7相贯通，直通道6中安装有活塞8、直通道7中安装有螺旋刀片组连杆11，螺旋刀片组连杆11的下端安装有能伸出轴肩体2端面的螺旋刀片组9；活塞8与活塞连杆10的一端相连，活塞连杆10的另一端与连杆12的一端相连，连杆12的另一端与螺旋刀片组连杆11的上端相连，连杆12的中间与直连杆13的一端相铰接，直连杆13的上端安装在内控腔3的顶面壁上，在内控腔3上安装有信号接收器14；连杆12的一端连接有驱动其上升或下降的驱动装置15。
所述的轴肩体2的底部刻有花纹，便于改性层材料的摩擦和塑化。
所述的U形通道4的数量至少为2个。
当夹持柄1安装在搅拌摩擦焊主轴上时，夹持柄1带动轴肩体2旋转，此时轴肩体2底部就与改性材料底面接触，待温度上升到促使改性层材料塑化时，信号接收器14将信号传给驱动装置15，驱动装置15驱动带动连杆12向直通道7里面的螺旋刀片组连杆11倾斜，此时连接在螺旋刀片组连杆11上的螺旋刀片组9伸出，在改性层表面搅拌生热，进一步塑化改性金属，获得均匀改性层；当信号接收器14接收到金属改性层的表面温度较低，均未达到金属塑化时，此时驱动装置15带动连杆12向活塞连杆10倾斜，此时直通道7里面的螺旋刀片组连杆11上升，带动螺旋刀片组9上升，上升过程汇带动塑化金属进入U形通道4中，由于螺旋刀片组连杆11的提升，螺旋刀片组9上所带的塑化金属很快经阀片5进入U形通道4的另一边，然后在活塞连杆10的下压下，直通道6里面的活塞8向下移动，快速的将流动到U形通道4的另一边的塑化金属挤压到改性表层，保持轴肩体里面残留改性塑化金属较少；通过以上动作的往复工作，就能很好的改性铜合金的表层。
所述的驱动装置15为电动推杆、液压缸或气缸。
本发明的实质就是通过杠杆原理，在搅拌头轴肩体内分别装有改性的多功能螺旋刀片组和带有活塞的直通道，多功能螺旋刀片组在塑化金属中进行多次搅拌，获得更加均匀的改性层，当多功能螺旋刀片组在遇到还没有塑化的金属时，必须收回多功能螺旋刀片组保护刀片，同时通过带有活塞的直通道将刀片组带入通道的塑化金属挤压到金属表层，保证轴肩体内残留塑化金属较少，保护搅拌头。本方法简单，制造容易，也便于推广应用。
本发明的有益效果：
本发明所设计的搅拌头结构简单，造价成本低，且改性铜合金表层性能好、效率高，价格便宜，易于推广应用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的仰视结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1-2所示。
一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，它包括夹持柄1和与平持柄1相连的轴肩体2，轴肩体2的底部刻有花纹，便于改性层材料的摩擦和塑化，所述的轴肩体2靠近夹持柄1的一端内设有内控腔3，另一端上设有多个倒U形通道4，具体实施时，倒U形通道4的数量应视改性材料的硬度确定，至少为2个，本实施例的数量为4个，如图2所示，倒U形通道4的底边中安装有阀片5，倒U形通道4的一直边与直通道6相贯通，另一直边与直通道7相贯通，直通道6中安装有活塞8、直通道7中安装有螺旋刀片组连杆11，螺旋刀片组连杆11的下端安装有能随之伸出轴肩体2端面的进行补充改性作业的螺旋刀片组9；活塞8与活塞连杆10的一端相连，活塞连杆10的另一端与连杆12的一端相连，连杆12的另一端与螺旋刀片组连杆11的上端相连，连杆12的中间与直连杆13的一端相铰接，直连杆13的上端安装在内控腔3的顶面壁上，在内控腔3上安装有信号接收器14；连杆12的一端连接有驱动其上升或下降的驱动装置15，所述的驱动装置15为电动推杆、液压缸或气缸，电动推杆的推杆、液压缸的活塞杆或气缸的活塞杆的伸出端与连杆12的一端铰接相连。
本发明的工作过程是：
当夹持柄1安装在搅拌摩擦焊主轴上时，夹持柄1带动轴肩体2旋转，此时轴肩体2底部就与改性材料底面接触，待温度上升到促使改性层材料塑化时，信号接收器14将信号传给驱动装置15，驱动装置15驱动带动连杆12向直通道7里面的螺旋刀片组连杆11倾斜，此时连接在螺旋刀片组连杆11上的螺旋刀片组9伸出，在改性层表面搅拌生热，进一步塑化改性金属，获得均匀改性层；当信号接收器14接收到金属改性层的表面温度较低，均未达到金属塑化时，此时驱动装置15带动连杆12向活塞连杆10倾斜，此时直通道7里面的螺旋刀片组连杆11上升，带动螺旋刀片组9上升，上升过程汇带动塑化金属进入U形通道4中，由于螺旋刀片组连杆11的提升，螺旋刀片组9上所带的塑化金属很快经阀片5进入U形通道4的另一边，然后在活塞连杆10的下压下，直通道6里面的活塞8向下移动，快速的将流动到U形通道4的另一边的塑化金属挤压到改性表层，保持轴肩体里面残留改性塑化金属较少；通过以上动作的往复工作，就能很好的改性铜合金的表层。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，它包括夹持柄（1）和与平持柄（1）相连的轴肩体（2），其特征是所述的轴肩体（2）靠近夹持柄（1）的一端内设有内控腔（3），另一端上设有多个倒U形通道（4），倒U形通道（4）的底边中安装有阀片（5），倒U形通道（4）的一直边与直通道（6）相贯通，另一直边与直通道（7）相贯通，直通道（6）中安装有活塞（8）、直通道（7）中安装有螺旋刀片组连杆（11），螺旋刀片组连杆（11）的下端安装有能伸出轴肩体（2）端面的螺旋刀片组9；活塞（8）与活塞连杆（10）的一端相连，活塞连杆（10）的另一端与连杆（12）的一端相连，连杆（12）的另一端与螺旋刀片组连杆（11）的上端相连，连杆（12）的中间与直连杆（13）的一端相铰接，直连杆（13）的上端安装在内控腔（3）的顶面壁上，在内控腔（3）上安装有信号接收器（14）；连杆（12）的一端连接有驱动其上升或下降的驱动装置（15）。
2.根据权利要求1所述的所述的用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，其特征是所述的轴肩体（2）的底部刻有花纹，便于改性层材料的摩擦和塑化。
3.根据权利要求1所述的所述的用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，其特征是所述的U形通道（4）的数量至少为2个。
4.根据权利要求1所述的所述的用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，其特征是当夹持柄（1）安装在搅拌摩擦焊主轴上时，夹持柄（1）带动轴肩体（2）旋转，此时轴肩体（2）底部就与改性材料底面接触，待温度上升到促使改性层材料塑化时，信号接收器（14）将信号传给驱动装置（15），驱动装置（15）驱动带动连杆（12）向直通道（7）里面的螺旋刀片组连杆（11）倾斜，此时连接在螺旋刀片组连杆（11）上的螺旋刀片组（9）伸出，在改性层表面搅拌生热，进一步塑化改性金属，获得均匀改性层；当信号接收器（14）接收到金属改性层的表面温度较低，均未达到金属塑化时，此时驱动装置（15）带动连杆（12）向活塞连杆（10）倾斜，此时直通道（7）里面的螺旋刀片组连杆（11）上升，带动螺旋刀片组（9）上升，上升过程汇带动塑化金属进入U形通道（4）中，由于螺旋刀片组连杆（11）的提升，螺旋刀片组（9）上所带的塑化金属很快经阀片（5）进入U形通道（4）的另一边，然后在活塞连杆（10）的下压下，直通道（6）里面的活塞（8）向下移动，快速的将流动到U形通道（4）的另一边的塑化金属挤压到改性表层，保持轴肩体里面残留改性塑化金属较少；通过以上动作的往复工作，就能很好的改性铜合金的表层。
5.根据权利要求1所述的所述的用于铜合金表层均匀改性的搅拌头，其特征是所述的驱动装置（15）为电动推杆、液压缸或气缸。
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