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振动摩擦焊工艺要注意哪些问题

振动摩焊模具设计要点

要完成一套好的振动摩擦焊工艺,首先要从产品焊接结构开始规划,通过专业角度来分析摩擦焊筋支承力计算、粘合拉拨力要求、气密性要求、自由落体跌破力要求,根据这些要求来定义产品材料、产品结构、焊接筋强度、焊点截面设计、焊接时是否有虚位、所有虚位是否在设计模具能否实现支撑,等这些基本设计要求在产品结构设计时一定要全面到位的考虑,否则焊接结构件出来后,进行焊接模具分析时过不了关,那可是头疼的大事,所以在结构件设计时,一定要让振动摩擦焊模具工艺工程师参与设计意见,结合现场经验,进一步优化提升产品结构设计的不足,节省试模后来改产品结构的可能性。

产品结构出来后,要做如下基本分析


筋位支承力分板




还要掌握振动摩擦焊接机工艺参数

  1、频率

  振动摩擦焊接机有两种工作频率,一种是高频振动模式200-240Hz,另一中是低频振动模式80-120Hz。选择哪一种频率取决于上模具重量和高度。频率对焊缝质量无显著影响。

  2、振幅

  对于高频工作模式(如240Hz),输出振幅(峰值到峰值)0.5-1.8mm。对于低频工作模式(如100Hz),输出振幅2-4mm,见图1。通常,当零件之间的间隙限制在小于1.5mm时,使用高频振动。振幅越大,焊接时间越短,不过清洁度会变差。

    3、焊接压力

  可调整范围区间大,从0.5到20MPa。常用范围0.5-2.0MPa。较高压力能减少焊接时间。值得注意的是,焊缝压力过大,会导致大量熔体流出焊缝区域,熔体层下方的了冷态塑料进行粘接形成冷焊缝,大大减少焊接强度。

  一般来说,焊缝强度对振动频率和振幅不是非常敏感。对于含有玻璃纤维的材料,应尽可能限制或减少熔体流动。因为熔体的横向流动,会导致玻纤排布方向发生改变,减少焊缝的焊接强度。高粘度材料能承受较高的焊接压力。但较高的压力会增加第一阶段(固态摩擦阶段)的粉尘数量。

  4、焊接时间

  振动摩擦焊接过程有两种控制方式:时间控制和深度控制。一般常用焊接深度控制方式。

  5、焊接深度

  决定焊缝强度最重要的因素是焊接深度。当焊接深度超过一个临界阀值,即达到第三阶段(稳态流动阶段)的最小深度,焊接强度就能够达到母体材料强度。当焊接深度小于这个临界阀值时,焊接强度减少。焊接深度大于这个临界阀值时,对于同种塑料之间的焊接,不会增大焊接强度。对于不同塑料之间的焊接,却可以增大焊接强度。

  只要达到这个临界阀值,焊接强度对焊接频率和振幅大小不敏感。当处于恒定阀值(高于临界阀值)时,压力增大,焊接强度降低。

          一个成功的产品装配,必须先期下很多功夫做调研,如果在设计初期不借鉴成功经验,那无疑就成功的机率不高,如果你有什么不明白的问题,可以联系本公司首席设计师周小华微信号18936157168,当然也欢迎来电咨询。