CN114750416A - 用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及振动摩擦焊接领域，具体涉及一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法，车灯包括灯罩和灯壳，焊接筋环设在灯罩上，且焊接筋沿灯罩的内周缘向下延伸，焊接筋的末端与灯壳采用振动摩擦焊接进行熔接，焊接筋的末端面设有凹槽，凹槽的槽口朝向灯壳。本发明的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法，解决了焊接时产生的废料多、焊接后产生的溢料大的技术问题，并且有效减少了焊接的受力面积，增大了灯罩和灯壳之间的压强，提升了焊接的速率。
Description
技术领域
本发明涉及振动摩擦焊接领域，具体涉及一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法。
背景技术
在车灯生产过程中，振动摩擦焊接广泛应用于汽车尾灯、转向灯、位置灯等的焊接。然而，采用振动摩擦焊接连接灯罩和灯壳时，在干摩擦阶段，焊接筋和灯壳摩擦产生的粉尘多，容易掉落在灯具的内部，导致灯具内产生异物、灯具焊接合格率低。在焊接后，焊接产生的溢料大，影响美观度。
因此，亟需一种振动摩擦焊接结构，来优化焊接废料多、溢料大导致的外观缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：解决现有技术采用振动摩擦焊接车灯时，焊接时产生的废料多、焊接后产生的溢料大的技术问题。本发明提供一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法，通过在焊接筋的末端设置凹槽结构，解决了焊接时产生的废料多、焊接后产生的溢料大的技术问题，并且有效减少了焊接的受力面积，增大了灯罩和灯壳的压强，提升了焊接的速率。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，所述车灯包括灯罩和灯壳，所述焊接筋环设在所述灯罩上，且所述焊接筋沿所述灯罩的内周缘向下延伸，所述焊接筋的末端与灯壳采用振动摩擦焊接进行熔接，所述焊接筋的末端面设有凹槽，所述凹槽的槽口朝向所述灯壳。末端设置凹槽，在焊接时产生的废料较少，焊接后溢料也能有效减少。
优选地，所述凹槽为V型槽，所述V型槽的两侧壁分别和焊接筋的内圈、外圈均通过弧面连接，所述V型槽的一侧壁和外圈通过第一弧面连接，所述V型槽的另一侧壁和内圈通过第二弧面连接。能够有效减少了焊接的受力面积，增大灯罩和灯壳的压强，提升了焊接的速率。
具体地，设焊接筋内圈到外圈的距离为宽度a，所述a的取值范围为1.2-3mm。焊接筋的宽度a大于1.2mm时，便于V型槽的两侧壁分别和焊接筋的内圈、外圈均采用弧面相连，整个焊接筋的宽度a小于3mm时，能够保证焊接的效果良好的同时不会产生过多的溢料。
优选地，设V型槽的深度为d，所述d的取值范围为0.5-1mm，焊接的溢料能够存入凹槽中，有效减少废料掉落到灯具内，从而减少异物灯具内异物的产生。
为了保证焊接过程的平稳性，设所述V型槽槽底距焊接筋的外表面的距离为b，设所述V型槽槽底距焊接筋的内表面的距离为c，间距b等于间距c。
为了保证焊接的稳固性，所述灯壳和所述焊接筋之间还设置有加强块，设加强块的宽度为e，所述加强块的宽度e大于所述焊接筋的宽度a。
为了便于生产加工，所述加强块和所述焊接筋一体成型。
可选地，所述灯罩和所述焊接筋为PMMA或PC材质。
可选地，所述的灯壳为ABS或PC材质。
本申请还提供一种车灯的焊接方法，使用上述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，包括以下步骤：
S1、将灯罩和灯壳分别放入振动摩擦焊接设备的上模具和下模具中，振动摩擦焊接设备提供压力将灯罩和灯壳压紧，并使得灯罩带动焊接筋振动使得焊接筋相对于灯壳做水平往复位移运动；
S2、焊接筋的末端面不断在灯壳表面振动摩擦，致使焊接筋的末端面磨损进而产生粉尘，产生的粉尘大部分进入焊接筋末端的V型槽中；
S3、焊接筋持续摩擦产生热量，热量在接触面内扩散，使得焊接筋和灯壳的接触面形成半熔融状态，在不断熔接的过程中，第一弧面的熔浆分别向V型槽和焊接筋的外圈方向外溢，第二弧面的熔浆向V型槽和焊接筋的内圈方向外溢；外溢量部分填充至V型槽中，使得外溢量减少，增加焊接的美观性，且V型槽中填充的为熔融的熔浆，和灯壳熔融粘结效果更优。
S4、焊接筋持续摩擦热量不断升高，焊接筋和灯壳的接触面处于熔融状态，焊接筋和灯壳熔融粘结，当到达预定焊接深度，焊接筋停止振动；
S5、将车灯保压冷却，使得焊接缝隙固化。
优选地，在步骤S4中，焊接的预设深度为0.6-1mm，焊接的预设深度约等于V型槽的深度，能够在减少焊料的基础上保证焊接的牢固性。
本发明的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法，具体效果如下：
本发明的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，相比其他形式焊接筋，焊接过程中能够存储焊接粉尘，减少粉尘的掉落造成的产品不良，在焊接后，产生的溢料少，提高焊接的美观性，进一步提升车灯的美观性，此外，本申请的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋末端面被V型槽分为两个弧面，从而，焊接筋和灯壳的接触面积小，能够增大压强，有效提升焊接速率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的灯罩示意图；
图2是图1的A-A示意图；
图3是本发明的焊接筋和灯壳焊接前的示意图；
图4是本发明的焊接筋和灯壳焊接过程中溢料的走向示意图；
图5是本发明的焊接筋和灯壳焊接后的示意图。
附图标记：
10、灯罩；11、加强块；12、焊接筋；13、凹槽；14、第一弧面；15、第二弧面；20、灯壳。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1至图5所示，是本发明的最优实施例，一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，车灯包括灯罩10和灯壳20，焊接筋12环设在灯罩10上，且焊接筋12沿灯罩10的内周缘向下延伸，焊接筋12的末端与灯壳20采用振动摩擦焊接进行熔接，焊接筋12的末端面设有凹槽13，凹槽13的槽口朝向灯壳20，凹槽13为V型槽，V型槽的两侧壁分别和焊接筋12的内圈、外圈均通过弧面连接，所述V型槽的一侧壁和外圈通过第一弧面14连接，所述V型槽的另一侧壁和内圈通过第二弧面15连接。
设焊接筋12内圈到外圈的距离为宽度a，a的取值范围为1.2-3mm，设V型槽的深度为d，d的取值范围为0.5-1mm，设V型槽槽底距焊接筋12的外表面的距离为b，设V型槽槽底距焊接筋12的内表面的距离为c，间距b等于间距c。
灯壳20和焊接筋12之间还设置有加强块11，设加强块11的宽度为e，加强块11的宽度e大于焊接筋12的宽度a，加强块11和焊接筋12一体成型。
可选地，灯罩10和焊接筋12为PMMA或PC材质。
可选地，灯壳20为ABS或PC材质。
本申请还提供一种车灯的焊接方法，使用上述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋12，包括以下步骤：
S1、将灯罩10和灯壳20分别放入振动摩擦焊接设备的上模具和下模具中，振动摩擦焊接设备提供压力将灯罩10和灯壳20压紧，并使得灯罩10带动焊接筋12振动使得焊接筋12相对于灯壳20做水平往复位移运动；
S2、焊接筋12的末端面不断在灯壳20表面振动摩擦，致使焊接筋12的末端面磨损进而产生粉尘，产生的粉尘大部分进入焊接筋12末端的V型槽中；产生的粉尘大部分进入V型槽中，有效避免粉尘进入灯具内形成异物，造成外观不良；
S3、焊接筋12持续摩擦产生热量，热量在接触面内扩散，使得焊接筋12和灯壳20的接触面形成半熔融状态，在不断熔接的过程中，第一弧面14的熔浆分别向V型槽和焊接筋12的外圈方向外溢，第二弧面15的熔浆向V型槽和焊接筋12的内圈方向外溢；外溢量部分填充至V型槽中，使得外溢量减少，增加焊接的美观性，且V型槽中填充的为熔融的熔浆，和灯壳20熔融粘结效果更优。
S4、焊接筋12持续摩擦热量不断升高，焊接筋12和灯壳20的接触面处于熔融状态，焊接筋12和灯壳20熔融粘结，当到达预定焊接深度，焊接筋12停止振动，焊接的预设深度为0.6-1mm。焊接深度约等于V型槽的深度，能够在减少焊料的基础上保证焊接的牢固性。
S5、将车灯保压冷却，使得焊接缝隙固化。
而且，本申请在振动摩擦焊接过程中通过焊接筋12末端的第一弧面14和第二弧面15和灯壳20接触，相较于现有技术中没有开槽的焊接筋12，本申请的焊接筋12和灯壳20的接触面积减少，在同样的压力下，本申请灯壳20和灯罩10之间压强更大，有效提高焊接筋12和灯壳20摩擦升温的速率，有效缩短焊接时间。
现有技术中的焊接筋12和灯壳20的接触面积大，焊接过程需要5-8s，本申请的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋及车灯的焊接方法，在同样的焊接参数下，焊接时间能够缩短至3-4秒，且焊面强度无差异，且有效减少焊接过程中粉尘造成异物，减少了溢料，大大提成了焊接的美观度。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (10)
1.一种用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，所述车灯包括灯罩(10)和灯壳(20)，所述焊接筋(12)环设在所述灯罩(10)上，且所述焊接筋(12)沿所述灯罩(10)的内周缘向下延伸，所述焊接筋(12)的末端与灯壳(20)采用振动摩擦焊接进行熔接，所述焊接筋(12)的末端面设有凹槽(13)，所述凹槽(13)的槽口朝向所述灯壳(20)。
2.如权利要求1所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，所述凹槽(13)为V型槽，所述V型槽的两侧壁分别和焊接筋(12)的内圈、外圈均通过弧面连接，所述V型槽的一侧壁和外圈通过第一弧面(14)连接，所述V型槽的另一侧壁和内圈通过第二弧面(15)连接。
3.如权利要求2所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，设焊接筋(12)内圈到外圈的距离为宽度a，所述a的取值范围为1.2-3mm。
4.如权利要求3所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，设V型槽的深度为d，所述d的取值范围为0.5-1mm。
5.如权利要求4所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，设所述V型槽槽底距焊接筋(12)的外表面的距离为b，设所述V型槽槽底距焊接筋(12)的内表面的距离为c，间距b等于间距c。
6.如权利要求1所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，所述灯壳(20)和所述焊接筋(12)之间还设置有加强块(11)，设加强块(11)的宽度为e，所述加强块(11)的宽度e大于所述焊接筋(12)的宽度a。
7.如权利要求6所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，所述加强块(11)和所述焊接筋(12)一体成型。
8.如权利要求1所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，所述灯罩(10)和所述焊接筋(12)为PMMA或PC材质。
9.一种车灯的焊接方法，使用如权利要求2-9任一项所述的用于车灯振动摩擦焊接的焊接筋，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将灯罩(10)和灯壳(20)分别放入振动摩擦焊接设备的上模具和下模具中，振动摩擦焊接设备提供压力将灯罩(10)和灯壳(20)压紧，并使得灯罩(10)带动焊接筋(12)振动，使得焊接筋(12)相对于灯壳(20)做水平往复位移运动；
S2、焊接筋(12)的末端面不断在灯壳(20)表面振动摩擦，致使焊接筋(12)的末端面磨损进而产生粉尘，产生的粉尘大部分进入焊接筋(12)末端的V型槽中；
S3、焊接筋(12)持续摩擦产生热量，热量在接触面内扩散，使得焊接筋(12)和灯壳(20)的接触面形成半熔融状态，在不断熔接的过程中，第一弧面(14)的熔浆分别向V型槽和焊接筋(12)的外圈方向外溢，第二弧面(15)的熔浆向V型槽和焊接筋(12)的内圈方向外溢；
S4、焊接筋(12)持续摩擦热量不断升高，焊接筋(12)和灯壳(20)的接触面处于熔融状态，焊接筋(12)和灯壳(20)熔融粘结，当到达预定焊接深度，焊接筋(12)停止振动；
S5、将车灯保压冷却，使得焊接缝隙固化。
10.如权利要求9所述的焊接方法，其特征在于，在步骤S4中，焊接的预设深度为0.6-1mm。
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