一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头的制作方法

本技术涉及搅拌摩擦焊组件，具体是一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头。

背景技术：

1、搅拌摩擦焊是一种固相焊接技术，搅拌摩擦焊工艺因工艺需求，在焊接过程中，搅拌头的轴肩端面略低于工件表面，焊缝内部才能被压实以及焊缝表面边磨平，最终才能得到高质量的有效焊缝。因为自身下压量的特性，同时在搅拌头高速旋转的作用下，部分塑化材料会被挤出焊缝边缘，在焊缝两侧形成不规则的、凸起的“飞边”，该飞边需要通过人工打磨去除或者后续工艺通过cnc加工中心去除，才能得到最终的光滑焊缝。

2、但以上提到的两种去飞边方式，都存在各自的劣势。首先，采用人工打磨去除飞边的方式，一方面会增加人力成本投入；另一方面由于是人工操作，每个人的操作手法不同或不同时间段的状态不同都会导致产出产品一致性较差，会增加产品报废的可能性。其次，采用后续cnc工序去飞边的方式中，相对于人工打磨的方式，产出产品的一致性更好，但在实际实施时，在配备操作人员基础上，还需进一步增加设备的投入，极大地增加了工程量产化成本；此外，该工序需要在搅拌摩擦焊工序完成后，是需要将产品二次转移和装夹在cnc产线上，极大地降低了生产效率，因此亟待解决。

技术实现思路

1、为了避免和克服现有技术中存在的技术问题，本实用新型提供了一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，能在搅拌摩擦焊的焊接过程中去除飞边，减少额外成本投入，也避免焊接后产品的转移进行后道序nc或打磨加工，减少生产工序以及人力投入，提升了焊接的效率。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，包括搅拌头和设在搅拌头的下部侧边的切削块，切削块为绕搅拌头外周的螺旋构造，其中，切削块的螺旋下端呈刀刃状分布，且位于搅拌头轴肩端面的上方，并且二者之间存在间隙，以构成切除飞边的刃口；切削块的上表面呈内高外低构造，以构成向外导排飞边碎屑的排屑斜面；切削块的下表面也呈内高外低构造，以构成向内暂存飞边的存料斜面。

4、作为本实用新型进一步的方案：所述切削块设置为绕搅拌头外周均布的至少两块，全部切削块的刃口均位于切削块随搅拌头工作转动方向的前部。

5、作为本实用新型再进一步的方案：相邻所述切削块的刃口高度依次递增或递减。

6、作为本实用新型再进一步的方案：两块切削块中，其中一块切削块的刃口与轴肩端面的间隙为0.7mm-1mm，另一块切削块的刃口与轴肩端面的间隙为0.2mm-0.5mm。

7、作为本实用新型再进一步的方案：全部所述切削块的刃口高度均相同。

8、作为本实用新型再进一步的方案：所述切削块的外侧为与搅拌头同轴的圆弧构造，且切削块的外侧圆弧半径与搅拌头的半径差为1m-1.5mm。

9、作为本实用新型再进一步的方案：所述切削块与搅拌头为一体式构造。

10、与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

11、1、搅拌头在工作产生飞边后，搅拌头上的切削块会将这部分飞边切除；切下的飞边碎屑沿着切削块螺旋上表面向上移动，并通过内高外低的排屑斜面向外排出，从而实现焊接与去飞边同步进行。同时，由于新的飞边仍在不断产生，一部分位于刃口前进方向的新的飞边，依旧由刃口切除并沿着切削块的上表面向外排出，而生成的位于刃口前行方向后侧的飞边则无法马上被切除，只能沿着切削块下表面的存料斜面向内侧移动，有效地防止该部分新的飞边因未及时切除而向外移动至切削块的刃口的切削区域之外，该种设计方式可以避免工件表面存在飞边残留。

12、2、切削块设置为绕搅拌头外周均布的至少两块，增加飞边切除的频率，即使搅拌头沿着焊缝行进速度较快时也能确保了切除飞边后工件表面的平整性。

13、3、两块切削块的刃口高度设置的不同。其中一块切削块的刃口与轴肩端面的间隙为0.7mm-1mm，负责大部分飞边的粗切；另一块切削块的刃口与轴肩端面的间隙为0.2mm-0.5mm，负责对焊缝边缘进行精修，从而获得更光滑的焊缝表面。

14、4、切削块的外周轮廓最好加工成与搅拌头同心的圆弧状，且其半径比搅拌头的本体半径大1mm-1.5mm，这使得切削块结构占用空间更小，只需比轴肩直径多占用1mm-1.5mm的旋转半径即可，避免运行过程中发生运动干涉，实用性更强。

15、5、由于切削块通过螺栓或抱箍固定在搅拌头上的可拆卸方式，一方面会破坏搅拌头结构强度的完整性；另一方面，在实际工况下，由于焊料飞边会溢流至切削块导致切削块上粘黏的焊料较多，故而，实质上，切削块的拆卸会存在较大难度，进而导致切削块重复利用的概率并不高。本申请中，切削块通过焊接或最优选的整体铣削方式与搅拌头结合为一体式构造，虽然使得切削块成为正常工况下一两天更换一次的耗材，但确保了极高的结构强度和稳定性。

1.一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，包括搅拌头（10）和设在搅拌头（10）的下部侧边的切削块（20），切削块（20）为绕搅拌头（10）外周的螺旋构造，其中，切削块（20）的螺旋下端呈刀刃状分布，且位于搅拌头（10）轴肩（11）端面的上方，并且二者之间存在间隙，以构成切除飞边的刃口（23）；切削块（20）的上表面呈内高外低构造，以构成向外导排飞边碎屑的排屑斜面（21）；切削块（20）的下表面也呈内高外低构造，以构成向内暂存飞边的存料斜面（22）。

2.根据权利要求1所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述切削块（20）设置为绕搅拌头（10）外周均布的至少两块，全部切削块（20）的刃口（23）均位于切削块（20）随搅拌头（10）工作转动方向的前部。

3.根据权利要求2所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，相邻所述切削块（20）的刃口（23）高度依次递增或递减。

4.根据权利要求2所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，两块切削块（20）中，其中一块切削块（20）的刃口（23）与轴肩（11）端面的间隙为0.7mm-1mm，另一块切削块（20）的刃口（23）与轴肩（11）端面的间隙为0.2mm-0.5mm。

5.根据权利要求2所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，全部所述切削块（20）的刃口（23）高度均相同。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述切削块（20）的外侧为与搅拌头（10）同轴的圆弧构造，且切削块（20）的外侧圆弧半径与搅拌头（10）的半径差为1m-1.5mm。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的一种可去飞边的搅拌摩擦焊的搅拌头，其特征在于，所述切削块（20）与搅拌头（10）为一体式构造。