[发明专利]一种采用电热丝加热焊接的发动机塑料件用焊接方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，尤其涉及塑料件用焊接方法。

背景技术

当前，世界汽车材料技术发展的主要方向是轻量化、安全性、智能化和环保。减轻汽车自身的重量是降低汽车油耗、调高燃烧效率的最有效措施之一。在现代汽车设计中，由于工程塑料具有比强度高、易成行、成本低等优点，塑料类材料的使用越来越多，范围也越来越广，成为有效降低整车的重要关键性因素。

由于汽车零件集成化程度越来越高，塑料件之间需要通过各种工艺进行结合连接，比如焊接。

目前常用的焊接方式有传统振动摩擦焊接(Vibration welding)。近年对零件级别的清洁度要求越来越高，由于振动摩擦焊接方式不可避免的会产生溢料以及包含玻纤等细小杂质，因此结构复杂成本高昂的超声波焊接(Ultrasonic welding)、热气焊接(Hot gas)等复杂工艺不得不在生产中被应用。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种采用电热丝加热焊接的发动机塑料件用焊接方法及装置，以解决上述至少一个技术问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种采用电热丝加热焊接的发动机塑料件用焊接方法，其特征在于，包括如下步骤；

步骤一，将电热丝布置在两个待焊接塑料件的待连接处；

步骤二，将两个待焊接塑料件通过一焊接装置的焊接夹具夹紧固定，并保持两个待焊接塑料件接触连接，且相对位置不变；

步骤三，通过焊接装置给电热丝供电，焊接夹具向两个待焊接塑料件施压，增加焊接夹具对两个待焊接塑料件的夹紧力；

步骤四，两个待焊接塑料件的待连接处的塑料熔融，两个待焊接塑料件相连制成成品，所述成品内埋设有所述电热丝。

本发明解决了传统焊接方式清洁度差和复杂焊接方式成本高的缺陷，采用本发明的焊接方法高效、清洁度高、成本低。

步骤一之前，还包括焊前准备工序；两个待焊接塑料件中的任意一个塑料件上设有用于放置电热丝的槽体，所述槽体位于两个待焊接塑料件的待连接处；

步骤一中，将电热丝布置在所述槽体内。

通过设有槽体，便于电热丝的固定与放置。

两个待焊接塑料件中设有所述槽体的塑料件为第一塑料件，另一个塑料件为第二塑料件，第一塑料件与第二塑料件通过焊接夹具固定时，第一塑料件位于第二塑料件的下方；

所述第二塑料件上设有一焊接筋；

步骤二中，所述第一塑料件与所述第二塑料件预定位连接后，放入所述焊接夹具；

当所述第一塑料件与所述第二塑料件预定位连接时，所述第二塑料件上的焊接筋位于所述槽体的上方。

便于实现第一塑料件的槽体处于第二塑料件的焊接筋处熔融后，固化相连。

第一塑料件上设有一溢料槽，所述槽体位于所述溢料槽的底部；

当所述第一塑料件与所述第二塑料件预定位连接时，所述第二塑料件上的焊接筋位于所述第一塑料件的溢料槽内。

本发明通过设有一溢料槽，防止电热丝加热将塑料件熔化后，熔融态的塑料件向外溢出，防止溢料，保证成品的整体美观性。

步骤一之前，焊前准备工序还包括参数设定，首先设定电热丝的电阻；设定方式根据R＝C*(U^2*t)/[m*Cp*(T-T0)]；

其中，C为修正系数，设定值在1到2之间；U为电压；t为焊接时间，控制在30秒内；m为焊接部位重量；Cp为定压比热容；T为焊接件初始温度，室温；T0为焊接件熔点；

当设定获得电热丝的电阻后，根据R＝ρl/s获得适宜的电热丝的长度与截面面积；

其中，ρ为电热丝选取材质的密度，l为电热丝的长度，s为电热丝的截面面积；

所述槽体根据获得的电热丝的长度与截面面积进行开设。

采用本发明更便于针对不同材质、不同大小的塑料件均能实现焊接。

所述焊接装置设有一用于电性连接电热丝的连接件，所述连接件的电能输入端连接一工业供电系统。

便于直接采用工业供电系统进行焊接装置电能的供给。

也可以是，所述焊接装置包括一调压电路，所述调压电路包括一电能输入端、一电能输出端，所述调压电路的电能输入端与工业供电系统相连，所述调压电路的电能输出端设有用于连接所述电热丝的连接件。

本发明通过调压电路便于将工业供电系统的电压转化为电热丝工作所需的电压。

步骤一之前，焊接夹具根据设定的焊接深度向两个待焊接塑料件施压；