[发明专利]一种热塑性拉杆箱超声波焊接加工设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉杆箱的生产加工设备及方法的改进，具体涉及一种热塑性拉杆箱超声波焊接加工设备及方法。

背景技术

当今社会，随着人们出行的日益增多，拉杆箱的使用越来越广泛，其生产工艺的高效优化也越来越引起人们的关注。拉杆箱的成型组装工序主要包括箱壳成型、护角粘接、拉链车缝、拉杆、手把、轮子、内装等装配。其中对于较大尺寸的拉杆箱而言，拉杆箱在使用过程中，箱壳各角处发生极易发生形变，从而形成应力集中点导致箱壳破裂，而护角安装对整个箱壳破裂起到一定保护作用。

目前，传统的护角连接主要是采用胶水粘接或者以铆钉、螺丝等机械固定。然而，胶水粘接过程中易出现溢胶，后处理繁琐，同时在使用过程中胶黏剂易挥发，粘结性能易受温度、溶剂等其他外界条件的影响，产品的牢固性不稳定；而采用铆钉或螺丝固定大大增加了成本，同时降低了生产效率，螺丝孔洞也会造成箱体力学性能的降低。

当前有很多的研究致力于解决相似材料间的连接问题，专利CN201310316744提出了一种以高分子导能条做介质，实现木塑复合材料超声波焊接的加工方法，其中采用的超声波焊接是一种利用高频振动波传递到两个需焊接的物体表面，在加压的情况下，使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间熔合的方法。但该实例中引入了导能条做介质用于提升两复合材料的粘结性能，增加了加工工序，降低了生产效率。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种热塑性拉杆箱超声波焊接加工设备及方法，它在装配后箱壳各角处坚固稳定，不易发生变形，使得箱体具有更好的箱体力学性能；且提高了生产效率、降低了生产成本。

为实现上述目的，热塑性拉杆箱超声波焊接加工设备采用以下技术方案是：它包含气缸1、超声波振动器2、超声波焊接头3、护角4、弯折夹具5、箱壳6、两侧夹具7，箱壳6设置在两侧夹具7中，护角4设置在箱壳6的内侧弯折处，弯折夹具5顶置护角4的下部内侧；在护角4所在箱壳6的外侧设置有超声波焊接头3，超声波焊接头3设置在超声波振动器2上，超声波振动器2设置在气缸1的下方。

热塑性拉杆箱超声波焊接加工方法采用一下技术方案：包含超声波加热、热压成型两个步骤；所述超声波加热步骤是将：箱壳6以两侧夹具7固定于工作台上，此时送入护角4，以超声波焊接头3与弯折夹具5将其与箱壳的包角处固定，开启超声波焊接机组，利用超声波振动器2及超声波焊接头3的能量对箱壳6的接触表面加热，产生局部熔融；所述热压成型步骤是经气动装置气缸1加压、冷却将局部熔融的护角4与箱壳6的包角融合在一起。

所述的护角4包括尼龙(PA),热塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、橡胶等。

所述拉杆箱箱壳6为经过二次成型后的箱壳，材质包括聚碳酸酯(PC)、聚丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)的一种或多种的复合材料。

所述护角4全部贴附于箱壳包角处；

所述护角4的材质与箱壳6的材质熔点相同或相近；

所述超声波震动时间为4-5s，振动频率为15kHz-40kHz；

所述气缸1的压强为0.4-0.6MPa，保持压力时间为4-10s，作用于焊接面垂直压力为1200-1800N。

本发明加强护角与拉杆箱箱壳的连接强度，增强拉杆箱的力学强度，同时提高生产效率，节约成本，本发明提供了一种采用超声波焊接加固热塑性拉杆箱的生产加工方法。

为了加强护角4与拉杆箱箱壳6的连接强度，增强拉杆箱整体的力学强度，同时提高生产效率，节约成本。本发明在装配后箱壳各角处坚固稳定，不易发生变形，使得箱体具有更好的箱体力学性能；且提高了生产效率、降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明：气缸1、超声波振动器2、超声波焊接头3、护角4、弯折夹具5、箱壳6、两侧夹具7。

具体实施方式