[發(fā)明專利]一種使塑料和金屬良好連接的超聲波金屬鉚焊方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610167498.X
• 申請(qǐng)日: 2016-03-22
• 公開（公告）號(hào): CN105643090A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張慧敏;羅震
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): B23K20/10
• 分類號(hào): B23K20/10;B23K20/22;B23K20/24;B23K103/18
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 杜文茹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種工藝方法。特別是涉及一種使塑料和金屬良好連接的超聲波金屬鉚焊方 法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，組合利用金屬和塑料的復(fù)合構(gòu)件既能平衡二者的使用性能和經(jīng)濟(jì) 效益，又可以實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)輕量化。如果能夠研發(fā)一種可以實(shí)現(xiàn)金屬和塑料良好連接的技術(shù)，那 么將對(duì)汽車、五金、電子、電器、儀器儀表、航空航天和汽車制造等眾多領(lǐng)域大有裨益。

超聲波鉚焊是一種連接異種材料(通常是塑料與金屬或異種塑料)的焊接方法。傳統(tǒng)的 超聲波鉚焊，在被焊材料(塑料)上加工出凸臺(tái)或柱銷，在另一被焊材料(金屬或塑料)上 相應(yīng)位置加工出相應(yīng)尺寸的通孔，通過超聲波塑料焊接設(shè)備，將高頻電能轉(zhuǎn)化為高頻機(jī)械能 以往復(fù)縱向方式作用于塑料焊件上的凸臺(tái)或柱銷上，使其熔化并在開有通孔的焊件底部形成 接頭，以鎖定另一焊件。傳統(tǒng)的超聲波鉚焊需要在塑料焊件上加工出凸臺(tái)或柱銷，存在加工 困難、生產(chǎn)成本高、生產(chǎn)效率低、焊后接頭不平齊等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種針對(duì)柱銷為金屬鉚釘?shù)慕饘傺b置使塑料和金屬 良好連接的超聲波金屬鉚焊方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種使塑料和金屬良好連接的超聲波金屬鉚焊方法，對(duì)需 要相互固定結(jié)合為一體的金屬焊件和塑料焊件，包括進(jìn)行如下步驟：

1)在所述的塑料焊件上開有2個(gè)以上的上下貫通的臺(tái)階狀的T形銷孔；

2)制作形狀與所述塑料焊件上開有的T形銷孔相吻合的T形金屬鉚釘；

3)將塑料焊件放置在金屬焊件上面并對(duì)齊；

4)將T形金屬鉚釘插入到塑料焊件的T形銷孔內(nèi)；

5)采用超聲波金屬鉚焊方式對(duì)所述T形金屬鉚釘?shù)牡锥嗣媾c所述的金屬焊件進(jìn)行超聲 波金屬固態(tài)焊接；

6)進(jìn)行焊后清理及檢測(cè)。

步驟2)所制作的T形金屬鉚釘與所述的T形銷孔符合過渡配合，且當(dāng)T形金屬鉚釘插 入到塑料焊件的T形銷孔內(nèi)時(shí)，T形金屬鉚釘與所述的T形銷孔完全吻合，T形金屬鉚釘?shù)? 底端面與塑料焊件的底面為同一平面。

步驟4)所述的T形金屬鉚釘與所述的塑料焊件為鉚接配合。

步驟5)所述的超聲波鉚焊方式的焊接參數(shù)為：壓力65—85psi，振幅60—80μm，能量 800—1000J。

本發(fā)明的一種使塑料和金屬良好連接的超聲波鉚焊方法，保證了金屬焊件與塑料焊件的 牢固結(jié)合。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，節(jié)約勞動(dòng)成本，提高生產(chǎn)效率。并且可以根據(jù)實(shí)際需 求來選擇鉚焊位置、金屬鉚釘?shù)拇笮『统叽纭?

附圖說明

圖1是本發(fā)明中金屬焊件或塑料焊件的示意圖；

圖2是本發(fā)明中形成有T形銷孔的塑料焊件的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖2的俯視圖；

圖4是本發(fā)明中T形金屬鉚釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明中形成有T形銷孔的塑料焊件與金屬焊件焊接前對(duì)接的示意圖；

圖6是本發(fā)明中焊接后的成品示意圖。

圖中

1：金屬焊件2：塑料焊件

3：T形銷孔4：T形金屬鉚釘

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明的一種使塑料和金屬良好連接的超聲波金屬鉚焊方法做 出詳細(xì)說明。

本發(fā)明的一種使塑料和金屬良好連接的超聲波金屬鉚焊方法，對(duì)需要相互固定結(jié)合為一 體的如圖1所示的金屬焊件1和塑料焊件2，包括進(jìn)行如下步驟：

1)如圖2、圖3所示，在所述的塑料焊件2上開有2個(gè)以上的上下貫通的臺(tái)階狀的T形 銷孔3；

2)如圖4所示，制作形狀與所述塑料焊件2上開有的T形銷孔3相吻合的T形金屬鉚 釘4，所述的T形金屬鉚釘4與所述的金屬焊件1同為金屬材料，但是不一定是同種金屬， 只要成本低且與金屬焊件1焊接良好的材料都可以，

所制作的T形金屬鉚釘4要滿足與所述的T形銷孔3符合過渡配合，且當(dāng)T形金屬鉚釘 4插入到塑料焊件2的T形銷孔3內(nèi)時(shí)，T形金屬鉚釘4與所述的T形銷孔3完全吻合，T 形金屬鉚釘4的底端面與塑料焊件2的底面為同一平面。

3)如圖5所示，將塑料焊件2放置在金屬焊件1上面并對(duì)齊；

4)如圖6所示，將T形金屬鉚釘4插入到塑料焊件2的T形銷孔3內(nèi)，所述的T形金 屬鉚釘4與所述的塑料焊件2為鉚接配合；