摩擦攪拌刀具的制作方法
【專利摘要】一種摩擦攪拌刀具，包括刀柄以及與刀柄連接的刀頭。刀柄為圓柱體構(gòu)造，且與所述刀頭連接的一端與刀頭連接并成型一肩部。刀頭為圓臺狀，刀頭較大直徑所在端與刀柄連接。刀頭較小直徑所在端設(shè)有圓弧面。刀頭較大直徑端的直徑小于所述刀柄的直徑。上述摩擦攪拌刀具，圓臺構(gòu)造的刀頭在摩擦攪拌推進(jìn)時(shí)，受到工件的阻力較小。同時(shí)在刀頭直徑較小的一端設(shè)置圓弧面，使得刀頭鉆入工件時(shí)及平移時(shí)更加流暢，從而提高摩擦攪拌的工作效率。
【專利說明】摩擦攪拌刀具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及刀具，特別是涉及一種摩擦攪拌刀具。

【背景技術(shù)】
[0002]金屬拼接的方法有多種，如傳統(tǒng)的熔焊、壓焊和釬焊。其中，在熔焊技術(shù)中，出現(xiàn)了一種摩擦攪拌焊接方法，其通過高速旋轉(zhuǎn)的柱狀刀具對工件拼接縫的金屬材料進(jìn)行摩擦和攪拌，同時(shí)刀具沿著工件的拼接縫推進(jìn)，使得拼接縫的金屬材料熔化并被攪拌混合在一起，達(dá)到拼接的目的。
[0003]傳統(tǒng)的摩擦攪拌刀具包括刀柄及與刀柄連接的刀頭。在工作時(shí)，刀柄與電機(jī)固定，在電機(jī)的作用力下，刀柄帶動(dòng)刀頭高速旋轉(zhuǎn)。刀頭與工件拼接縫的金屬面接觸，并與金屬材料摩擦產(chǎn)生高溫，熔化該處的金屬材料，同時(shí)對金屬材料進(jìn)行攪拌，使其在冷卻后形成固接的連接頭。傳統(tǒng)的摩擦攪拌刀具的刀頭為一個(gè)固接在刀柄一端底部的半球體，在摩擦攪拌時(shí)，刀頭鉆入工件和推進(jìn)時(shí)受到的阻力較大，降低了工作效率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對傳統(tǒng)技術(shù)的問題，提供一種提高工作效率的摩擦攪拌刀具。
[0005]一種摩擦攪拌刀具，包括刀柄以及與刀柄連接的刀頭。刀柄為圓柱體構(gòu)造，且與所述刀頭連接的一端與刀頭連接并成型一肩部。刀頭為圓臺狀，刀頭較大直徑所在端與刀柄連接。刀頭較小直徑所在端設(shè)有圓弧面。刀頭較大直徑端的直徑小于所述刀柄的直徑。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，刀頭的軸線與母線的延長線交匯所成的夾角大小為10° ±0.1°，刀頭的上底面的直徑大小為4.28mm±0.05mm。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，刀頭的外表面設(shè)有氮化鋁鈦涂層。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，刀頭的側(cè)面設(shè)有螺旋狀的凹槽。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，刀柄上設(shè)有凸塊。
[0010]上述摩擦攪拌刀具，圓臺構(gòu)造的刀頭在摩擦攪拌推進(jìn)時(shí)，受到工件的阻力較小。同時(shí)在刀頭直徑較小的一端設(shè)置圓弧面，使得刀頭鉆入工件時(shí)及平移時(shí)更加流暢，從而提高摩擦攪拌的工作效率。
[0011]刀頭的角度和寬度設(shè)計(jì)合理，有利于延長刀頭的使用壽命。
[0012]氮化鋁鈦涂層能提高刀頭的化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性和抗磨損能力，延長刀頭的工作壽命。
[0013]螺旋狀的凹槽有利于刀頭鉆入工件，同時(shí)提高攪拌的均勻程度。
[0014]凸塊用于刀柄與外部電機(jī)夾持固接。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的摩擦攪拌刀具的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為圖1所示的刀頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的摩擦攪拌刀具的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖中各標(biāo)號的含義為:
[0019]10-摩擦攪拌刀具，110-刀柄，111-肩部，112-凸塊，120-刀頭，121-圓弧面，122-凹槽。

【具體實(shí)施方式】
[0020]為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的特征、技術(shù)手段以及所達(dá)到的具體目的、功能，解析本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)與精神，藉由以下結(jié)合附圖與【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型的詳述得到進(jìn)一步的了解。
[0021]實(shí)施例1
[0022]參見附圖1，其為本實(shí)用新型的一種實(shí)施方式的摩擦攪拌刀具10的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]該摩擦攪拌刀具10，包括刀柄110以及與刀柄110連接的刀頭120，其中，
[0024]刀柄110為圓柱體構(gòu)造，且與刀頭120連接的一端與刀頭120連接并成型一肩部111。
[0025]刀頭120為圓臺狀，刀頭120較大直徑所在端與刀柄110連接，刀頭120較小直徑所在端設(shè)有圓弧面121，刀頭120的較大直徑端的直徑小于刀柄110的直徑。
[0026]參見附圖2，其為圖1所示的刀頭120的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]該刀頭120的軸線與母線的延長線交匯所成的夾角α大小為10° ±0.1°，刀頭120的上底面的直徑D大小為4.28mm±0.05mm。刀頭120的角度和寬度設(shè)計(jì)合理，有利于延長刀頭120的使用壽命。
[0028]另外，刀頭120的外表面設(shè)有氮化鋁鈦涂層。氮化鋁鈦涂層能提高刀頭120的化學(xué)穩(wěn)定性、抗氧化性和抗磨損能力，延長刀頭120的工作壽命。相比于普通合金工具鋼的刀頭，其工作壽命提高3-4倍，降低摩擦攪拌的加工成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。
[0029]該摩擦攪拌刀具10在外部電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，刀頭120與工件拼接縫高速摩擦產(chǎn)生高溫,熔化拼接縫處的金屬材料并對其進(jìn)行攪拌。刀頭120攪拌的同時(shí)跟隨刀柄110沿著工件的拼接縫推進(jìn)。工件拼接縫處的金屬材料被攪拌混合，冷卻后形成固接的焊接縫。當(dāng)?shù)额^120完全鉆入到工件時(shí)，刀柄110的肩部111與工件抵接，在焊接完畢后，形成一條寬度與肩部111的寬度相同的焊接縫。
[0030]上述摩擦攪拌刀具10，圓臺構(gòu)造的刀頭120在摩擦攪拌推進(jìn)時(shí)，受到工件的阻力較小。同時(shí)在刀頭120直徑較小的一端設(shè)置圓弧面121，使得刀頭120鉆入工件時(shí)及平移時(shí)更加流暢，從而提高摩擦攪拌的工作效率。
[0031]實(shí)施例2
[0032]參見附圖3，其為本實(shí)用新型的另一種實(shí)施方式的摩擦攪拌刀具10的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于:刀頭120的側(cè)面設(shè)有螺旋狀的凹槽122。螺旋狀的凹槽122有利于刀頭120鉆入工件，同時(shí)提高攪拌的均勻程度。
[0034]同時(shí)，刀柄110上設(shè)有凸塊112。凸塊112用于刀柄110與外部電機(jī)夾持固接。
[0035]上述摩擦攪拌刀具10，圓臺構(gòu)造的刀頭120在摩擦攪拌推進(jìn)時(shí)，受到工件的阻力較小。同時(shí)在刀頭120的上底面設(shè)置圓弧面121，使得刀頭120鉆入工件時(shí)及平移時(shí)更加流暢，從而提高摩擦攪拌的工作效率。
[0036]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種摩擦攪拌刀具，包括刀柄以及與所述刀柄連接的刀頭，其特征在于， 所述刀柄為圓柱體構(gòu)造，且與所述刀頭連接的一端與所述刀頭并成型一肩部； 所述刀頭為圓臺狀，所述刀頭較大直徑所在端與所述刀柄連接，所述刀頭較小直徑所在端設(shè)有圓弧面，所述刀頭較大直徑端的直徑小于所述刀柄的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌刀具，其特征在于，所述刀頭的軸線與母線的延長線交匯所成的夾角大小為10° ±0.1°，所述刀頭較小直徑的直徑大小為4.28mm±0.05mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌刀具，其特征在于，所述刀頭的外表面設(shè)有氮化鋁欽涂層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌刀具，其特征在于，所述刀頭的側(cè)面設(shè)有螺旋狀的凹槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦攪拌刀具，其特征在于，所述刀柄上設(shè)有凸塊。
【文檔編號】B23K20/26GK203830902SQ201420241925
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年5月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月12日
【發(fā)明者】葉偉炳 申請人:東莞市聞譽(yù)實(shí)業(yè)有限公司