專利名稱：塑料振動摩擦焊接機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實(shí)用新型是關(guān)于塑料摩擦焊接設(shè)備。
摩擦焊接是以焊件的待焊接面在相互壓緊下作相對運(yùn)動，依靠摩擦生熱，將焊件焊接面加熱到塑性(熔融)狀態(tài)，在穩(wěn)壓或超壓下冷卻固化，獲得整體接頭。摩擦焊接能夠比較容易得到與母材強(qiáng)度相同的接頭，焊接強(qiáng)度高，適應(yīng)范圍廣，既可以同種材料的焊接，又可以異種材料的焊接，特別對于中空制品的內(nèi)部裝配焊接及中空多格容器的焊接更具有優(yōu)越性。通常使用的摩擦焊接設(shè)備，一般均是使焊件作相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的旋轉(zhuǎn)摩擦焊接設(shè)備，僅適宜于園形或管形焊件的焊接，應(yīng)用上有一定的局限性，對諸如板形、矩形、異形或中空多格件的焊接不盡適應(yīng)。歐州專利EP187942公開了一種徑向振動摩擦焊接裝置，它采用馬達(dá)驅(qū)動凸輪推動振動板及在復(fù)位彈簧作用下獲得徑向振動。該裝置雖然較好地解決了諸如板形、矩形、異形或中空多格件等焊件的焊接，但裝置復(fù)雜，激振力、振幅、振動頻率等工藝參數(shù)調(diào)整比較困難，對被焊件的適應(yīng)性較差，仍有值得注意改進(jìn)的地方。
實(shí)用新型是對已知摩擦焊接設(shè)備的簡化和改進(jìn)，它展示了一種電磁振動摩擦焊接設(shè)備，可方便調(diào)整工藝參數(shù)，對焊件具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。
實(shí)用新型包括一個連接機(jī)座、一個在機(jī)座上用以對焊件焊接面施加壓緊力的壓緊機(jī)構(gòu)，一個電磁振動器，焊件壓緊機(jī)構(gòu)與電磁振動器對向固定在連接機(jī)座上，使施加于焊接面的壓緊力垂直于電磁振動器產(chǎn)生的激振力。焊件在壓緊機(jī)構(gòu)作用下，兩焊面對接并被保持壓緊，電磁振動器產(chǎn)生的激振力，使焊件在焊接面間作相對運(yùn)動，當(dāng)摩擦產(chǎn)生足以使焊件焊接面呈塑性(熔融)狀態(tài)，電磁振動器停止工作，在穩(wěn)壓或超壓下冷卻固化，達(dá)到兩被焊件在焊接面的永久連接。
壓緊機(jī)構(gòu)，例如液壓升降壓緊機(jī)構(gòu)，凸輪壓緊機(jī)構(gòu)，彈簧壓緊機(jī)構(gòu)，杠桿壓緊機(jī)構(gòu)，氣動壓緊機(jī)構(gòu)，使焊件待焊面對接并施加一個所需的垂直于激振力的均勻工作壓力。壓緊力可以是單向的，也可以是雙向的，產(chǎn)生后足以維持到焊接過程的終結(jié)。
電磁振動器由電磁鐵、銜鐵、復(fù)位彈簧組成。電磁鐵線圈被通以工作電流，例如交流電流，銜鐵就在電磁鐵的吸引力及復(fù)位彈簧的作用下，沿電磁鐵軸向振動，其振動頻率與電磁鐵線圈電流的變化頻率呈正相關(guān)，改變工作電流的變化頻率，就可改變振動頻率。銜鐵的振動通過工作支座或其它夾具傳遞給焊件，使焊件在焊接面間產(chǎn)生振動摩擦。焊件的摩擦可以是兩焊件同時作相對運(yùn)動，也可以是一個焊件相對另一焊件的運(yùn)動。電磁激振力的大小取決于電磁鐵線圈中工作電流的強(qiáng)弱及復(fù)位彈簧彈性力的大小。復(fù)位彈簧是使銜鐵獲得相對于電磁鐵吸力的反向作用力，使振動能夠產(chǎn)生并維持，它可以是螺旋彈簧、板形彈簧、或其它彈性形變復(fù)位裝置。
摩擦焊接的質(zhì)量主要取決于焊接面的摩擦熱量，摩擦熱量過低，焊接強(qiáng)度太低；摩擦熱量過高，焊接面就會因過熱而變形，焊接效果不佳。改變工作壓力、電磁激振力、振幅、復(fù)位彈簧的彈性力，滿足各種工件焊接的需要，達(dá)到高質(zhì)量的焊接。壓緊機(jī)構(gòu)例如采用液壓升降機(jī)構(gòu)，以調(diào)整油缸工作壓力而獲得可調(diào)的工作壓力；電磁激振力及振幅的調(diào)節(jié)，例如可以通過調(diào)整電磁鐵線圈兩端電壓，如在電磁鐵與電源間接入一個分壓或調(diào)壓器；同時調(diào)整彈簧彈性力，例如采用板彈簧，調(diào)整作用點(diǎn)至支點(diǎn)的距離，達(dá)到彈性力的可調(diào)。
實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，對于焊接件的變化，可以方便地調(diào)整其工藝參數(shù)，實(shí)現(xiàn)多品種高質(zhì)量的焊接。既可以用于不同材質(zhì)的塑料件表面、斷面的焊接，對于中空多格容器、中空制件的內(nèi)部與其它部件的裝配焊接，以及斷面為非園形的任意形狀焊件的焊接，更具有獨(dú)到優(yōu)點(diǎn)，可獲得焊縫強(qiáng)度接近于母材強(qiáng)度的焊接質(zhì)量。
為了使本實(shí)用新型更加易于明了，僅通過實(shí)例同時參考附圖進(jìn)行以下說明。


圖1是摩擦焊機(jī)的一個實(shí)例的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是振動機(jī)構(gòu)示意圖。
圖3是板彈簧及調(diào)整機(jī)構(gòu)示意圖。
圖4是電磁鐵接線示意圖。
1－－液壓升降壓緊機(jī)構(gòu)；2－－連接機(jī)座；3－－振動機(jī)構(gòu)；4a、b－－電磁鐵；5－－銜鐵；6－－限位滾珠；7－－板彈簧；8－－調(diào)整板；9－－調(diào)壓器；10－－移相電容。
附圖僅給出了摩擦焊接機(jī)的一種結(jié)構(gòu)示意圖，以幫助理解本實(shí)用新型的要點(diǎn)，實(shí)用新型不限于此結(jié)構(gòu)。
液壓升降壓緊機(jī)構(gòu)1通過工件支座(圖中未給出)對焊件焊接面施加保持壓緊力(附圖為單向壓緊力)，焊接工件通過安裝在銜鐵5與機(jī)座2間的限位滾珠6的限位作用被壓緊，其壓緊力視焊接面積及工藝要求可任意調(diào)整。限位滾珠6不僅對工件壓緊起了支撐作用，而且穩(wěn)定了銜鐵的振動。電磁鐵4a和4b分別位于銜鐵5兩側(cè)，板彈簧7一端與電磁鐵4a、b相對的銜鐵5兩側(cè)面相靠，另一端被調(diào)整板8固定在機(jī)座2上。電磁鐵4a、b工作電流由同一單相交流電源供給，經(jīng)移相電容10移相后，電磁鐵4a與4b線圈中流過的電流便產(chǎn)生一相位差φ，銜鐵5便在電磁鐵4a、b中獲得一個雙向均勻振動，從而簡化方便了焊件的焊接對中。銜鐵5的振動通過工件支座(圖中未給出)傳遞給焊件，迫使焊件在焊接面間產(chǎn)生摩擦。為方便改變電磁激振力和振幅，可在電磁鐵線圈與供給電源間接入一個調(diào)壓器9，調(diào)壓器的調(diào)壓作用，改變了電磁鐵工作電流強(qiáng)度，便可獲得不同振幅、大小的激振力。彈簧彈性力的改變，可通過調(diào)整板8改變板彈簧作用點(diǎn)與支點(diǎn)間的距離，獲得可變彈性力。
焊接時，焊件被工件支座所夾持，在液壓壓緊機(jī)構(gòu)作用下，焊件接觸面獲得所需的壓緊力。接通電磁鐵工作電流，焊件隨銜鐵被動振動，在接觸面間產(chǎn)生一徑向摩擦(附圖為一個焊件相對另一焊件作振動摩擦)，經(jīng)過一時間t例如4秒，焊件接觸面呈塑性(熔融)狀態(tài)，斷開電磁鐵工作電流，穩(wěn)壓或超壓冷卻固化例如10秒，松開對焊件的壓緊力，取下焊件，焊接過程結(jié)束。整個工作過程可由程序或電器控制，達(dá)到自動進(jìn)行。更換工件支座，調(diào)整壓緊力、電磁激振力、彈簧彈性、振動、穩(wěn)壓時間，就可對不同材質(zhì)，不同焊接面積的焊件焊接，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用。
權(quán)利要求1.一種塑料振動摩擦焊接機(jī)，包括對向固定在連接機(jī)座上的焊件壓緊機(jī)構(gòu)、振動機(jī)構(gòu)，其特征在于振動機(jī)構(gòu)為電磁鐵、銜鐵，復(fù)位彈簧組成的電磁振動器。
2.按權(quán)利要求1所述的焊接機(jī)，其特征在于電磁鐵為二個相同電磁鐵4a、b，銜鐵5位于中間，二個電磁鐵線圈共用一工作電源，其中一個線圈串接有移相電容10。
3.按權(quán)利要求1所述的焊接機(jī)，其特征在于電磁鐵與供給電源間有分壓或調(diào)壓器9。
4.按權(quán)利要求2所述的焊接機(jī)，其特征在于電磁鐵與供給電源間有分壓或調(diào)壓器9。
5.按權(quán)利要求1、2、3或4所述的焊接機(jī)，其特征在于復(fù)位彈簧為板彈簧7，板彈簧上按有彈性調(diào)整板8。
6.按權(quán)利要求5所述的焊接機(jī)，其特征在于銜鐵與機(jī)座間有限位滾珠6。
7.按權(quán)利要求1、2、3或4所述的焊接機(jī)，其特征在于銜鐵與機(jī)座間有限位滾珠6。
專利摘要實(shí)用新型是關(guān)于塑料摩擦焊接設(shè)備。實(shí)用新型提供了一種結(jié)構(gòu)簡單，調(diào)整方便的電磁振動摩擦焊接設(shè)備。它是將兩焊件在相互壓緊狀態(tài)下，由電磁振動器產(chǎn)生的激振力迫使焊件在焊接面間發(fā)生摩擦，利用摩擦產(chǎn)生的熱使焊件接觸面呈塑性(熔融)狀態(tài)，經(jīng)穩(wěn)壓或超壓冷卻固化達(dá)到焊件間的連接。改變工作壓力、電磁激振力等工藝參數(shù)，可適應(yīng)多種塑料的焊接，達(dá)到一機(jī)多用。本實(shí)用新型特別適用于中空多格件及非圓形制品的焊接。
文檔編號B29C65/06GK2032540SQ8821154
公開日1989年2月15日 申請日期1988年3月19日 優(yōu)先權(quán)日1988年3月19日
發(fā)明者楊沛英, 莫躍清 申請人:宜興市塑料機(jī)械二廠