超声波塑料焊接结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种超声波塑料焊接结构，包括第一塑料零件和第二塑料零件，所述第一塑料零件的下部与所述第二塑料零件的上部为待相互焊接部位，所述第一塑料零件的下表面设有一条上条形凸筋，所述第二塑料零件的上表面设有一条或多条间隔分布的下条形凸筋，所述上条形凸筋和下条形凸筋的横截面形状均为三角形，所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面上按照焊接后的设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和全部下条形凸筋相交，且所述下条形凸筋的两端均不超出所述第一塑料零件的下表面边缘，所述下条形凸筋有多条时，它们相互平行。本实用新型专利技术可以有效弥补因材料不同造成的虚焊等焊接不良缺陷，提高产品合格率。

【技术实现步骤摘要】
超声波塑料焊接结构
本技术涉及一种适用于超声波塑料焊接的塑料零件结构，具体是相互焊接的两个塑料零件的待焊接部位的结构，可以避免虚焊，尤其适用于车灯内部零件。
技术介绍
超声波焊接原理是：超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过上焊件把超声能量传送到焊区，由于两个焊件的交界面处声阻大，因此会产生局部高温。又由于塑料导热性差，热量一时还不能及时散发，因此聚集在焊接区域，致使两个塑料件的接触面迅速熔化，加上一定压力后，使其融合成一体。这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的。实践中常常会遇到要相互焊接的两个零件分别为不同材料件的情况。由于两种材料的物理性能不同，熔点也不同，可能其中一个零件的接触面并没有完全熔化，因此导致二者没有完全融合为一体，造成虚焊，焊接质量达不到要求。例如汽车车灯制造业中，灯具上广泛使用超声波焊接技术作为零部件的装配方法，零件材料不同时，例如：PC与PMMA材料的零件焊接、PC与ABS材料的零件焊接、PC与PC-HT材料的零件焊接等等，容易导致焊接效果不良，合格率降低，增加生产成本。
技术实现思路
本技术旨在提供一种超声波塑料焊接结构，可以有效弥补因材料不同造成的虚焊等焊接不良缺陷，提高产品合格率。本技术的主要技术方案有：一种超声波塑料焊接结构，包括待焊接的第一塑料零件和第二塑料零件，所述第一塑料零件的下部与所述第二塑料零件的上部为待焊接零件的结合部，所述第一塑料零件的下表面设有一条上条形凸筋，所述第二塑料零件的上表面设有一条或多条间隔分布的下条形凸筋，所述上条形凸筋和下条形凸筋的横截面形状均为三角形，所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面方向上按照焊接后的角向设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和全部下条形凸筋相互交叉，且所述下条形凸筋的两端均不超出所述第一塑料零件的下表面边缘。所述上条形凸筋在所述第一塑料零件的下表面上沿直线延伸。所述上条形凸筋优选沿所述第一塑料零件的下表面的最大直线尺寸方向延伸，并且在与最大直线尺寸方向相垂直的方向上，所述上条形凸筋位于所述第一塑料零件的下表面的中部。所述第一塑料零件的下表面和第二塑料零件的上表面可以均为平面。所述第一塑料零件的下表面可以为长方形，所述上条形凸筋居中位于所述第一塑料零件的下表面上。所述下条形凸筋有多条时，相互平行。所述第一塑料零件为焊接件，所述第二塑料零件为被焊接件，所述上条形凸筋的高度大于所述下条形凸筋的高度。所述上条形凸筋的高度优选为不小于0.7mm，且不大于1.5mm，所述下条形凸筋的高度优选为不小于0.2mm，且不大于0.5mm。多个所述下条形凸筋之间的间隔优选为不小于1mm。所述上条形凸筋和所述下条形凸筋的设置方位应确保：所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面方向上按照焊接后的角向设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和下条形凸筋优选为相互垂直。本技术的有益效果是：由于超声波焊接前，第一、第二塑料零件的接触为点接触，接触点是上条形凸筋的棱顶与下条形凸筋的棱顶的交点，超声波所传递的高频振动的能量集中在所述接触点上，使得零件发热的温度提高，即使两个零件的材料不同，待焊接部位都可以达到熔化状态，使两个零件的待焊接部位融合得越充分，从而提高焊接质量，避免虚焊。本技术通过对待焊接的两个塑料零件的待焊接区域的结构所做特殊设计，解决了由于材料不同造成的焊接不良问题，可大幅提高产品合格率，且结构简单，成本低廉，并且不改变焊接后产品的设计结构和尺寸。附图说明图1是本技术的一个实施例的结构示意图；图2是图1所示实施例处在超声波焊接开始时的状态的正面结构示意图；图3是图1所示实施例处在超声波焊接开始时的状态的侧面结构示意图；图4是图1所示实施例超声波焊接后所形成结构的示意图。具体实施方式本技术公开了一种超声波塑料焊接结构，如图1-4所示，包括待焊接的第一塑料零件1和第二塑料零件2，所述第一塑料零件的下部与所述第二塑料零件的上部为待相互焊接部位，即待焊接零件的结合部。所述第一塑料零件的下表面设有一条上条形凸筋11，所述第二塑料零件的上表面设有一条或多条间隔分布的下条形凸筋21，所述上条形凸筋和下条形凸筋的横截面形状均为三角形，三角形的具体形状不限，三角形的一条边在相应表面上，与该边相对的顶点位于相应零件的表面之外。所述上条形凸筋和下条形凸筋在各自所属零件上的设置方位是有要求的，该要求是：所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面方向上按照焊接后的角向设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和全部下条形凸筋相互交叉，焊接开始时，上、下条形凸筋相接触，为了方便观察，图1中第一、第二塑料零件上下分离，只是在水平面方向上的相对位置关系符合焊接后的设计相对位置关系，图1所示上、下条形凸筋异面相交。此外，该位置时，所述下条形凸筋的两端均不应超出所述第一塑料零件的下表面的边缘。所述下条形凸筋的数量可以根据所述第一塑料零件的大小增加和减少，最少有一条。超声波焊接前，先将第一、第二塑料零件一上一下放在指定位置，使第一塑料零件的上条形凸筋与第二塑料零件的下条形凸筋接触，并且使二者在水平面方向上的相对角向位置关系满足焊接后的设计相对角向位置关系要求，如图2、3所示，即此时需要所述上条形凸筋与下条形凸筋相互交叉，且下条形凸筋的两端均不超出所述第一塑料零件的下表面的边缘，然后再进行焊接。随着焊接的进行，上、下条形凸筋逐渐熔化，二者相互接触的面积也从小变大，在压力的同步作用下，第一塑料零件的下表面最终与第二塑料零件的上表面贴合并融合成一体，如图4所示，由此实现了第一、第二塑料零件的超声波焊接。由于超声波焊接前，第一、第二塑料零件的接触为点接触，接触点是上条形凸筋的棱顶与下条形凸筋的棱顶的交点，超声波所传递的高频振动的能量集中在所述接触点上，使得零件发热的温度显著提高，即使两个零件的材料不同，上条形凸筋与下条形凸筋都可以达到完全熔化状态，使两个零件的待焊接部位融合得更加充分，从而提高焊接质量，避免虚焊。所述上条形凸筋在所述第一塑料零件的下表面上沿直线延伸，结构简单，便于掌控高频振动能量集中点。更优的是，所述上条形凸筋沿所述第一塑料零件的下表面的最大直线尺寸方向延伸，上条形凸筋的长度接近但略小于所述第一塑料零件的下表面的直线最大尺寸，并且在与最大直线尺寸方向相垂直的方向上，所述上条形凸筋位于所述第一塑料零件的下表面的中部，使焊接能量更多地集中在第一塑料零件的下表面的中部，并能普遍均匀地辐射到该下表面的边缘各处，有利于焊接时两个表面的融合。通常，所述第一塑料零件的下表面和第二塑料零件的上表面均为平面。所述第一塑料零件的下表面和第二塑料零件的上表面的形状通常与其各自所属零件的结构有关，可以是各种可能的形状，具体不限。附图所示的所述第一塑料零件的下表面为长方形，所述上条形凸筋沿该长方形的长度方向延伸，在其宽度方向上居中布置。当第一塑料零件的下表面的最大直线尺寸越大时，所述下条形凸筋的数量可以设置越多。当所述下条形凸筋有多条时，它们优选为相互平行。相邻两条所述下条形凸筋的间距可根据需要设置成相等或不等。通过超声波焊接，所述第一塑料零件和第二塑料零件最终融合为一体，理论上把任意一个零件焊在另一个零件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波塑料焊接结构，包括待焊接的第一塑料零件和第二塑料零件，所述第一塑料零件的下部与所述第二塑料零件的上部为待焊接零件的结合部，其特征在于：所述第一塑料零件的下表面设有一条上条形凸筋，所述第二塑料零件的上表面设有一条或多条间隔分布的下条形凸筋，所述上条形凸筋和下条形凸筋的横截面形状均为三角形，所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面方向上按照焊接后的角向设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和全部下条形凸筋相互交叉，且所述下条形凸筋的两端均不超出所述第一塑料零件的下表面边缘。

【技术特征摘要】
1.一种超声波塑料焊接结构，包括待焊接的第一塑料零件和第二塑料零件，所述第一塑料零件的下部与所述第二塑料零件的上部为待焊接零件的结合部，其特征在于：所述第一塑料零件的下表面设有一条上条形凸筋，所述第二塑料零件的上表面设有一条或多条间隔分布的下条形凸筋，所述上条形凸筋和下条形凸筋的横截面形状均为三角形，所述第一塑料零件和第二塑料零件在水平面方向上按照焊接后的角向设计相对位置关系摆放时，所述上条形凸筋和全部下条形凸筋相互交叉，且所述下条形凸筋的两端均不超出所述第一塑料零件的下表面边缘。2.如权利要求1所述的超声波塑料焊接结构，其特征在于：所述上条形凸筋在所述第一塑料零件的下表面上沿直线延伸。3.如权利要求2所述的超声波塑料焊接结构，其特征在于：所述上条形凸筋沿所述第一塑料零件的下表面的最大直线尺寸方向延伸，并且在与最大直线尺寸方向相垂直的方向上，所述上条形凸筋位于所述第一塑料零件的下表面的中部。4.如权利要求3所述的超声波塑料焊接结构，其特征在于：所述第一塑料零件的下表面和第二塑料零件的上表...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁骏骅，王家云，周斌，邱敏辉，龚君，
申请(专利权)人：上海小糸车灯有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31