CN117961445A - 一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，涉及搅拌摩擦焊刀柄修复技术领域，该能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，包括以下具体步骤：S1、固定刀柄：将刀柄固定在电火花机床上，通过电火花机床对刀柄内的搅拌针打一个1至5毫米之间的穿丝孔。通过对刀柄进行打孔和切割废料，采用电火花技术打出一个1至5毫米之间的穿丝孔，采用慢走丝电火花切割技术对断在刀柄内断裂的搅拌针进行切割，提高切割精度，在对刀柄内针孔进行高精度切割时，电极线与刀柄之间没有直接接触，避免对刀柄针孔内壁产生划痕，同时切割速度较高，进而提高了对搅拌摩擦焊刀柄的修复速度。
Description
技术领域
本发明涉及搅拌摩擦焊刀柄修复技术领域，具体为一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法
背景技术
搅拌摩擦焊是一种固态焊接工艺，其原理是利用搅拌头在两个被连接的金属材料之间进行搅拌和轴向移动，从而实现焊接，与传统的熔化焊接方法不同，搅拌摩擦焊将焊接区域加热至金属的塑性变形温度，而不是熔化它们，这样可以避免由高温引起的损伤、氧化和变形等问题，搅拌摩擦焊在焊接时会产生强烈的机械搅拌作用，使得焊接区域金属发生塑性变形，从而实现焊接，由于该工艺没有熔化金属，因此能够保持高强度、低残余应力等优点，并且不会产生焊缝孔隙和裂纹等缺陷，搅拌摩擦焊广泛应用于航空航天、汽车、铁路、造船、建筑等领域，特别是对于高强度、耐腐蚀、难焊接的铝合金、镁合金、钛合金等材料，搅拌摩擦焊表现出了极高的应用价值。
现有搅拌摩擦焊设备在加工时，由于过大的焊接压力可能使得搅拌针发生变形或破裂断在刀柄里面，需要进行更换刀柄或维修刀柄，然而现有搅拌摩擦焊设备中的刀柄价格较贵，会增加使用成本，并且整个刀柄制作周期较长，进而提高工作周期，同时现有方法对刀柄针孔维修精度较低，进而影响后续的焊接质量。
为此，我们研发出了新的一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，解决了现有搅拌摩擦焊设备中的刀柄价格较贵，会增加使用成本，并且整个刀柄制作周期较长，进而提高工作周期，同时现有方法对刀柄针孔维修精度较低，进而影响后续的焊接质量的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，包括以下具体步骤：
S1、固定刀柄：将刀柄固定在电火花机床上，通过电火花机床对刀柄内的搅拌针打一个1至5毫米之间的穿丝孔；
S2、切割废料：通过线切割机床上的线切割对断在刀柄内断裂的搅拌针进行切割，通过线切割技术可以实现对不规则断裂的搅拌针进行加工，同时线切割过程中不会对刀柄产生划痕和振动，工件表面质量好，进而便于后期进行反复修复，提高使用寿命；
S3、加工针孔：将切割后的刀柄固定在数控车床上，对准刀柄上的针孔进行打磨，将原直径10至12毫米之间磨损的孔加工至直径12至35±0.01毫米之间，深度30至50±0.05毫米之间，外侧倒角为C1；
S4、加工嵌套：在数控车床上加工嵌套，外径为12至35+0.05+0.07毫米之间，内径为9至11.5+0.1毫米之间，长度为33.2至50.2-0.05毫米之间，外径钻直径为3至10毫米之间，一侧通孔刀柄上的顶丝底孔为M6至M12之间，嵌套材质为冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金均可，冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金淬火硬度HRC60°±2°至HRC95°±2°之间，可以方便后期地更换搅拌针，不需要对整个搅拌摩擦焊刀柄进行更换，节约了使用成本；
S5、加工刀柄：将刀柄进行加热，加热后的嵌套通过热装的方式嵌入刀柄上，嵌套侧面直径3至7之间毫米的孔与刀柄侧面M6至M12之间的顶丝孔对应；提高了对刀具的稳定性和精度；
S6、激光焊接：通过激光设备将端面C1角焊平，焊肉略高于本体，增加焊接处的接触面积，从而提高焊接的连接强度和稳定性，焊接过程中会产生热量，容易导致工件变形，将焊肉略高于本体可以在冷却后避免刀柄发生变形，通过将端面C1角焊平，可以消除毛刺和其他表面缺陷，从而提高焊接部位的表面质量；
S7、精磨加工：通过外圆磨床进行精磨，将内孔磨至直径12+0.005毫米，且平面见光，精磨与另一侧锥度圆跳动保证0.005毫米以内，通过外圆磨床进行打磨，提高搅拌摩擦焊刀柄的精度；
S8、电火花加工：通过电火花机床对刀柄侧面加工出M10顶丝，同时要与原螺纹牙相符；
S9、修补刀柄：对加工后的刀柄进行动平衡，使其转数为1000，重量为0.3g以内，对刀柄添加平衡重量，减少刀具振动，提高切削稳定性，同时有助于减少刀具的磨损和损坏，延长刀具的使用寿命。
优选的，所述S1和S2中，采用慢走丝电火花切割技术，快速将刀柄内的搅拌针进行切割处理。
通过上述技术方案，精度较高，对刀柄内针孔进行高精度切割，且电极线与刀柄之间没有直接接触，避免对刀柄针孔内壁产生划痕，同时切割速度较高，进而提高了对搅拌摩擦焊刀柄的修复速度。
优选的，所述S3中，C1倒角角度为 45度，长度为 1毫米。
通过上述技术方案，打磨倒角C1可以去除刀柄不规则的表面凸起，提高美观度。
优选的，所述S4中，M6至M12之间表示标准螺纹，螺距为1.5，淬火硬度HRC60°±2°至HRC95°±2°之间表示淬火回火后嵌套的洛氏C硬度为60至95度。
通过上述技术方案，M6至M12之间的标准螺纹，通用性强，具有适中的直径和间距，便于后期对搅拌针进行组装和拆卸，采用高碳高铬冷作模具钢，具有高硬度、良好的耐磨性和易于加工和热处理，可以接受搅拌摩擦焊搅拌针在加工时产生的高温，还便于后期进行加工时进行淬火，大大提高其硬度和使用寿命。
优选的，所述S9中，最大允许的转速为1000转/分钟，搅拌针刀柄的动平衡要求是在0.1g至0.3g以内。
通过上述技术方案，可以有效消除刀柄的重心偏差，使其在旋转时保持稳定，在维修后的刀柄上进行动平衡，可以确保其质量分布均匀，达到最佳的搅拌摩擦焊效果，同时也可以避免由于不平衡的旋转力产生的机械损坏或危险事故。
（三）有益效果
本发明提供了一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法。具备以下有益效果：
1、该能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，通过对刀柄进行打孔和切割废料，采用电火花技术打出一个1至3毫米之间的穿丝孔，采用慢走丝电火花切割技术对断在刀柄内断裂的搅拌针进行切割，提高切割精度，在对刀柄内针孔进行高精度切割时，电极线与刀柄之间没有直接接触，避免对刀柄针孔内壁产生划痕，同时切割速度较高，进而提高了对搅拌摩擦焊刀柄的修复速度。
2、该能反复修复搅拌摩擦焊主轴刀柄中搅拌针针孔的方法，通过对刀柄针孔打磨，将原直径10至12毫米之间磨损的孔加工至直径12至35±0.01毫米之间，深度30至50±0.05毫米之间，同时外侧倒角为C1，可以去除刀柄不规则的表面凸起，提高美观度。
3、该能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，通过加工嵌套，且加工后的嵌套外径为18+0.05+0.07，内径为11.5+0.1毫米，长度为37.2-0.05毫米，外径钻直径为7毫米，一侧通孔刀柄上的顶丝底孔为M10，通用性强，具有适中的直径和间距，便于后期对搅拌针进行组装和拆卸，嵌套材质为冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金均可，具有高硬度、良好的耐磨性和易于加工和热处理，淬火硬度为HRC60°±2°至HRC95°±2°之间°，大大提高其硬度和使用寿命。
4、该能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，通过对刀柄进行修补，使其最大允许的转速为1000转/分钟，搅拌针刀柄的动平衡要求是在0.1g至0.3g以内，可以有效消除刀柄的重心偏差，使其在旋转时保持稳定，大大提高了刀柄的切削稳定性，同时有助于减少刀具的磨损和损坏，延长刀具的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔维修示意图；
图3为本发明的搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔成品示意图；
图4为本发明的搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔修复前实物图；
图5为本发明的搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔复后实物图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如图1-图3所示，本发明实施例提供一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，包括以下具体步骤：
S1、固定刀柄：将刀柄固定在电火花机床上，通过电火花机床对刀柄内的搅拌针打一个3毫米的穿丝孔；
S2、切割废料：通过线切割机床上的线切割对断在刀柄内断裂的搅拌针进行切割，通过线切割技术可以实现对不规则断裂的搅拌针进行加工，同时线切割过程中不会对刀柄产生划痕和振动，工件表面质量好，进而便于后期进行反复修复，提高使用寿命，采用慢走丝电火花切割技术，快速将刀柄内的搅拌针进行切割处理，精度较高，对刀柄内针孔进行高精度切割，且电极线与刀柄之间没有直接接触，避免对刀柄针孔内壁产生划痕，同时切割速度较高，进而提高了对搅拌摩擦焊刀柄的修复速度；
S3、加工针孔：将切割后的刀柄固定在数控车床上，对准刀柄上的针孔进行打磨，将原直径10至12毫米之间磨损的孔加工至直径12至35±0.01毫米之间，深度30至50±0.05毫米之间，外侧倒角为C1，打磨精度高，便于后续进行使用，C1倒角角度为 45度，长度为 1毫米，打磨倒角C1可以去除刀柄不规则的表面凸起，提高美观度；
S4、加工嵌套：在数控车床上加工嵌套，外径为12至35+0.05+0.07毫米之间，内径为9至11.5+0.1毫米之间，长度为33.2至50.2-0.05毫米之间，外径钻直径为3至10毫米之间，一侧通孔刀柄上的顶丝底孔为M6至M12之间，嵌套材质为嵌套材质为冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金均可，淬火硬度HRC60°±2°至HRC95°±2°之间，可以方便后期地更换搅拌针，不需要对整个搅拌摩擦焊刀柄进行更换，节约了使用成本；
在S4中，冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金淬火硬度为HRC60°±2°至HRC95°±2°之间，表示淬火回火后嵌套的洛氏C硬度为60至95度，M6至M12之间的标准螺纹，通用性强，具有适中的直径和间距，便于后期对搅拌针进行组装和拆卸，采用高碳高铬冷作模具钢，具有高硬度、良好的耐磨性和易于加工和热处理，可以接受搅拌摩擦焊搅拌针在加工时产生的高温，还便于后期进行加工时进行淬火，大大提高其硬度和使用寿命；
S5、加工刀柄：将刀柄进行加热，加热后的嵌套通过热装的方式嵌入刀柄上，嵌套侧面直径7毫米的孔与刀柄侧面的顶丝孔对应，提高了对刀具的稳定性和精度；
S6、激光焊接：通过激光设备将端面C1角焊平，焊肉略高于本体，增加焊接处的接触面积，从而提高焊接的连接强度和稳定性，焊接过程中会产生热量，容易导致工件变形，将焊肉略高于本体可以在冷却后避免刀柄发生变形，通过将端面C1角焊平，可以消除毛刺和其他表面缺陷，从而提高焊接部位的表面质量；
S7、精磨加工：通过外圆磨床进行精磨，将内孔磨至直径12+0.005毫米，且平面见光，精磨与另一侧锥度圆跳动保证0.005毫米以内，通过外圆磨床进行打磨，提高搅拌摩擦焊刀柄的精度；
S8、电火花加工：通过电火花机床对刀柄侧面加工出M10顶丝，同时要与原螺纹牙相符；
S9、修补刀柄：对加工后的刀柄进行动平衡，使其转数为1000，重量为0.3g以内，对刀柄添加平衡重量，减少刀具振动，提高切削稳定性，同时有助于减少刀具的磨损和损坏，延长刀具的使用寿命，最大允许的转速为1000转/分钟，搅拌针刀柄的动平衡要求是在0.1g至0.3g以内，可以有效消除刀柄的重心偏差，使其在旋转时保持稳定，在维修后的刀柄上进行动平衡，可以确保其质量分布均匀，达到最佳的搅拌摩擦焊效果，同时也可以避免由于不平衡的旋转力产生的机械损坏或危险事故。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (5)
1.一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，其特征在于：包括以下具体步骤：
S1、固定刀柄：将刀柄固定在电火花机床上，通过电火花机床对刀柄内的搅拌针打一个1至5毫米之间的穿丝孔；
S2、切割废料：通过线切割机床上的线切割对断在刀柄内断裂的搅拌针进行切割；
S3、加工针孔：将切割后的刀柄固定在数控车床上，对准刀柄上的针孔进行打磨，将原直径10至12毫米之间磨损的孔加工至直径12至35±0.01毫米之间，深度30至50±0.05毫米之间，外侧倒角为C1；
S4、加工嵌套：在数控车床上加工嵌套，外径为12至35+0.05+0.07毫米之间，内径为9至11.5+0.1毫米之间，长度为33.2至50.2-0.05毫米之间，外径钻直径为3至10毫米之间，一侧通孔刀柄上的顶丝底孔为M6至M12之间，嵌套材质为冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金均可，冷作模具钢或粉末高速钢或硬质合金淬火硬度HRC60°±2°至HRC95°±2°之间；
S5、加工刀柄：将刀柄进行加热，加热后的嵌套通过热装的方式嵌入刀柄上，嵌套侧面直径3至7之间毫米的孔与刀柄侧面M6至M12之间的顶丝孔对应；
S6、激光焊接：通过激光设备将端面C1角焊平，焊肉高于本体；
S7、精磨加工：通过外圆磨床进行精磨，将内孔磨至直径12+0.005毫米，且平面见光，精磨与另一侧锥度圆跳动保证0.005毫米以内；
S8、电火花加工：通过电火花机床对刀柄侧面加工出M10顶丝，同时要与原螺纹牙相符；
S9、修补刀柄：对加工后的刀柄进行动平衡，使其转数为1000，重量为0.1g至0.3g之间以内。
2.根据权利要求1所述的一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，其特征在于：所述S1和S2中，采用慢走丝电火花切割技术，快速将刀柄内的搅拌针进行切割处理。
3.根据权利要求1所述的一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，其特征在于：所述S3中，C1倒角角度为 45度，长度为1毫米。
4.根据权利要求1所述的一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，其特征在于：所述S4中，M6至M12之间表示标准螺纹，螺距为1.5，淬火硬度HRC60°±2°至HRC95°±2°之间表示淬火回火后嵌套的洛氏C硬度为60至95度。
5.根据权利要求1所述的一种能反复修复搅拌摩擦焊刀柄中搅拌针针孔的方法，其特征在于：所述S9中，最大允许的转速为1000转/分钟，搅拌针刀柄的动平衡要求是在0.1g至0.3g之间以内。
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| CN118760937B (zh) * | 2024-09-06 | 2024-12-06 | 南通鑫生派智能科技有限公司 | 一种冲压切断装置的性能测试数据分析方法及系统 |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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