用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉及其焊接方法技术

一种用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，包括螺纹杆（1），螺纹杆（1）上端连接螺钉焊接面（2），螺钉焊接面（2）上设有凸筋（3）。与传统罩壳与安装螺钉的焊接采用电阻焊，罩壳与螺钉焊接接触形式为平面对平面的接触方式，而本发明专利技术的在传统焊接螺钉的焊接平面上设置了凸筋，大大减小了焊接平面与罩壳之间的接触面积，罩壳与螺钉宏观上实际采用了线面接触的方式进行，由于罩壳与螺钉的接触面积大大减小，从而极大地提高了焊接区电流密度，进而提升了焊接强度；罩壳与安装螺钉焊接接头形式创新改进后，一次即可焊牢，无需钎焊加固，罩壳焊接后无氧化，变薄等外观情况，且不会对后工序产生任何影响。

Ribbed screw for welding of relay housing and its welding method

The utility model relates to a screw with convex ribs for welding a relay housing, which comprises a screw rod (1), a screw rod (1) upper end connecting screw welding surface (2), and a screw welding surface (2) on which a convex rib (3) is arranged. Resistance welding is adopted for the welding of the traditional housing and the installation screw, and the contact between the housing and the screw is planar to planar. The convex rib is arranged on the welding plane of the traditional welding screw, which greatly reduces the contact area between the welding plane and the housing. The shell and the screw are actually adopted in macroscopic view. Because the contact area between the cover and the screw is greatly reduced, the current density in the welding zone is greatly increased and the welding strength is further enhanced. After the welding joint between the cover and the installation screw is innovatively improved, it can be soldered firmly once without brazing reinforcement, and the cover is free of oxidation and thinning after welding. The situation will not affect any subsequent process.

【技术实现步骤摘要】
用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉及其焊接方法
本专利技术提供用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉及其焊接方法，属于继电器电阻焊领域。
技术介绍
在电子元器件国产化代替的进度逐渐加快的大背景下，继电器行业作为国产化代替的主力军，对国产继电器的各项工艺提出了新的要求和挑战。其中继电器罩壳与安装螺钉的焊接传统的焊接方式已不能满足新时期的强度要求、外观要求和加工周期要求。传统的继电器罩壳与安装螺钉的焊接采用电阻焊定位然后钎焊加固的方法实现两者的可靠焊接。在这个工艺过程中，罩壳与螺钉先采用电阻焊进行第一阶段的焊接，由于焊接强度远达不到安装强度的工艺要求，须进行第二阶段的高频感应加热熔化钎料实现钎焊加固的目的，由于高频感应钎焊须引入助焊剂以及冷却液，再加上钎焊过程中焊料的流动，加固后罩壳部分整体氧化发黑，还需酸洗去除氧化物。即使通过酸洗来解决外观问题，最后仍然有15％以上的罩壳部分因为外观问题而淘汰，且酸洗过后的罩壳厚度变薄，严重影响后续激光封边的密封性。再者，采用现有常规螺钉的焊接方式，焊接时间周期每100只继电器罩壳需要3天，合格率仅为80％，整个工艺流程周期长，废损大，对后工序影响程度大。综上所述，现有技术需要经过二次焊接才能达到焊接强度，具有工艺周期长，原料耗损大，外观不佳、对后续工艺流程中的使用影响程度较大的缺陷。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉及焊接方法，利用本专利技术焊接螺钉进行焊接具有一次焊接便能达到规定强度、无需添加焊剂以及冷却液等焊接原料进行二次焊接，物料耗损小，外观合格率高、不会对后续工艺流程的使用造成影响。本专利技术的技术方案：用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，包焊接面，螺钉焊接面上设有凸筋。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋3的形状为圆环形、多边环形或十字形。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋3的形状为圆环形。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋的高度为0.4-0.8mm。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋的高度为0.6mm。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋的宽度为0.2-0.6mm。前述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，所述凸筋的宽度为0.3mm。使用用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉电阻焊方法，包括以下步骤：将罩壳套设在下电极的突出部上；将螺钉倒放，将凸筋固定在罩壳上指定的焊接位置；将上电极套设在螺钉的螺纹杆外围；启动电阻焊装置，完成焊接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：(1)与传统罩壳与安装螺钉的焊接采用电阻焊，罩壳与螺钉焊接接触形式为平面对平面的接触方式，而本专利技术的在传统焊接螺钉的焊接平面上设置了凸筋，罩壳与螺钉宏观上采用了线面接触的方式进行，由于罩壳与螺钉的接触面积大大减小，从而极大地提高了焊接区电流密度，进而提升了焊接强度；(2)罩壳与安装螺钉焊接接头形式创新改进后，一次即可焊牢，无需钎焊加固，罩壳焊接后无氧化，变薄等外观情况，且不会对后工序产生任何影响。(3)采用该螺钉进行焊接，工艺条件比无环形筋螺钉更加简便，首先是点焊电源，采用无环形筋螺钉焊接必须选用交流点焊电源，而采用该螺钉焊接则对点焊电源无要求，交流、直流、储能、晶体管等电源均可。再者，对于电极的要求：无环形筋螺钉由于焊接能量在电极发热损耗过大，要求电极必须使用硬度高、导电性和导热性极好的昂贵铜合金材料，如氧化铝铜、铬锆铜，而采用环形筋螺钉焊接由于焊接区电流密度增加了5倍，大大减小了电极的热量损耗，因此对电极材料无特殊要求，普通点焊电极即可焊接。(4)结合现有技术对本专利技术的有益效果作进一步说明：1)在现有技术中，螺钉焊接面和罩壳外观面的总接触面积(以某型号继电器具体数值模拟计算)＝螺钉焊接面面积S＝πR2＝3.14×6.25＝19.625mm2，面积区域图示见图4，电极与螺钉接触面积即为环形面积S1＝πR2-πr2＝14.719mm2，见图5；从以上分析可以明显看出S＞S1，在点焊的一个循环过程中，电极与螺钉接触面的电流密度(电流密度＝电流÷接触面积)＞螺钉与罩壳接触的电流密度。因此很大一部分热量在电极与螺钉接触面之间损耗浪费，未能有效用于焊接。2)以实施例3中凸筋的参数计算，从以上分析我们得出S1远远大于S是最理想的焊接模型，从图4可以计算出S＝πR2＝19.625mm2，从图6中可以计算出环形筋面积S2＝π(R2-r2)＝3.674mm2，其中R＝2.1mm,r＝1.8，则可以推出螺钉圆面积S＝5·S2，即增加环形筋后接触面积较原来减少了5倍。也就是说在电流不变的情况下螺钉与罩壳之间的接触面的电流密度增加了5倍。因此，焊接接头创新设计后，罩壳与安装螺钉一次即可焊牢，无需钎焊加固。3)本专利技术选取高度0.6mm是通过大量点焊试验验证得出的最佳结果尺寸，尺寸过高虽然能接强度好，但是焊接后螺钉盘面和罩壳缝隙过大，尺寸过低则直接影响焊接强度；选取宽度0.6mm也是大量焊接试验确定的最佳尺寸，宽度过宽或过窄焊接强度都达不到要求，在0.6mm时强度最佳。4)在焊接效率方面，采用该专利技术后焊接时间周期每100只由原来的3天(原来工艺须二次钎焊加固，还需进行酸洗)变为现在的20min，效率提升216倍，合格率从原来的80％提升到现在99.99％，焊接采用晶体管电源进行，参数为：电流I＝2.1KA，时间T＝18ms，压力＝40N，2017年部分生产数据见表1。表12017年度部分生产数据通过以上生产数据可看出，在采用了本专利技术的电阻焊螺母后，罩壳部分点焊合格率合格率基本上达到了100％，焊接有效率大幅度提升。5)实验例为了证明增加环形筋后，焊接效率有明显提升效果，申请人特针对强度拉力、扭转力进行试验，实验内容如下：产品名称:继电器型号规格:KJZC-4MH、JQX-6MC、JSB－74M试验类别:委托试验试验原因和目的：在用户产品安装螺钉在焊接面上增加环形筋后，提高了焊接强度，现需进行焊接强度拉力试验。试验依据：按Q/RJT040B-2009《军用继电器焊接技术及检验标准》拉力表进行。试验样品数：JB5124：5只、5178：5只、828：5只。生产批次：无试验时间：2017.11.2—2017.11.2试验数据：表1JB5124拉力试验记录序号施加(100±10)N的力，焊点牢固，焊件不剥离1#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格2#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格3#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格4#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格5#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格表25178拉力试验记录序号施加(100±10)N的力，焊点牢固，焊件不剥离1#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格2#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格3#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格4#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格5#试验过程中，焊件上施加100N的拉力，3N·m的扭转力试验合格表3828拉力试验记录序号施加(100±10)N本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：包括螺钉焊接面（2），螺钉焊接面（2）上设有凸筋（3）。

【技术特征摘要】
1.用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：包括螺钉焊接面（2），螺钉焊接面（2）上设有凸筋（3）。2.根据权利要求1所述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：所述凸筋（3）的形状为圆环形、多边环形或十字形。3.根据权利要求2所述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：所述凸筋（3）的形状为圆环形。4.根据权利要求1所述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：所述凸筋（3）的高度为0.4-0.8mm。5.根据权利要求1所述的用于继电器罩壳焊接的带凸筋螺钉，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：饶永，马兴，吴建荣，陈松，
申请(专利权)人：贵州振华群英电器有限公司国营第八九一厂，
类型：发明
国别省市：贵州,52