一种超声波焊接焊头结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声波焊接焊头结构，中焊齿左右两侧的侧焊齿在横向方向上以正中间为分界线两侧呈对称排列，第一夹角的角度大于45

【技术实现步骤摘要】
一种超声波焊接焊头结构


[0001]本技术涉及超声波焊接
，具体为一种超声波焊接焊头结构。

技术介绍

[0002]超声波焊接是指利用一种高频机械振动(＞20kHZ频率)，通过焊接工具头将高频振动传递到待焊工件表面，界面金属在摩擦和超声软化的共同作用下产生塑性流动和扩散使连接面积逐渐增大最终形成可靠的连接。超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40KHz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，将塑料熔化。超声波不仅可以被用来焊接硬热塑性塑料，还可以加工织物和薄膜。
[0003]焊头，声波磨具，超声波发射端的通称，将换能器产生的超声波耦合到被加工的物体中。对不同的焊接对象需要有不同工具头，不管是近场焊接还是传输焊接，只有半波长的工具头才能使焊接端面达到最大的振幅。工具头，有带振幅放大的和不带振幅放大的两种，塑料焊接机用声学系统工具头，所用材料通常为铝合金，其端面镀硬质合金，功率较大时也有用钛合金材料制成的，该材料疲劳强度比铝合金高一倍多。焊头上设置有齿纹，齿纹为焊头上焊接区域的纹路，将焊头的机械振动传递到工件上。
[0004]现有传统焊头的齿纹结构均使用梯形模型，且上方角度一般为直角，单个焊齿形状为正四棱体，各个方向完全相似，呈等腰梯形，也称梯形焊头，实际焊接过程中，通过对焊头施加一个垂直法向力和高频振动，将能量传递至被焊工件从而实现焊接过程。现有的焊头存在以下缺陷：
[0005]现有梯形焊头由于其齿纹结构设计原因，穿透力较强，但边缘振幅相对较小，从而造成焊接工艺在应用于锂电池金属箔材焊接的场景中时，单张箔材强度较小，容易出现破碎，而整体强度较低，有可能导致虚焊现象。
[0006]针对这些缺陷，设计一种超声波焊接焊头结构，是很有必要的。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于提供一种超声波焊接焊头结构，具有降低箔材与金属极耳之间的虚焊风险，同时能够一定程度提升箔材的单张强度的优点，可以解决现有技术中的问题。
[0008]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种超声波焊接焊头结构，包括焊座、中焊齿和侧焊齿，所述焊座整体呈方形结构，焊座的顶部设置有中焊齿和侧焊齿，中焊齿设置于焊座的顶部的中部，侧焊齿分别设置于中焊齿的左侧和右侧。
[0009]优选的，所述中焊齿整体结构为等腰梯形，侧焊齿整体结构为直角梯形，中焊齿为两个侧焊齿直角边相贴连接而成，中焊齿左右两侧的侧焊齿均以直角边朝向中焊齿，中焊齿左右两侧的侧焊齿在横向方向上以正中间为分界线两侧呈对称排列。
[0010]优选的，所述侧焊齿的斜边与相邻另一个侧焊齿的直角边之间的夹角设为第一夹角，侧焊齿的斜边与其顶面的外夹角设为第二夹角，第一夹角与第二夹角的角度之和为90
°
，第一夹角的角度大于45
°
且小于90
°
，第二夹角的角度小于45
°
。
[0011]优选的，所述侧焊齿的下底边长大于等于0.6mm且小于等于1.5mm。
[0012]优选的，所述中焊齿的上顶边长度为侧焊齿上顶边长度的两倍，中焊齿的下底边长度为侧焊齿下底边长度的两倍。
[0013]与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
[0014]1.本超声波焊接焊头结构，中焊齿整体结构为等腰梯形，侧焊齿整体结构为直角梯形，中焊齿为两个侧焊齿直角边相贴连接而成，中焊齿左右两侧的侧焊齿在横向方向上以正中间为分界线两侧呈对称排列，多余的外界能量会在水平方向形成更大的振幅，进一步产生塑性流动和扩散面使连接面积逐渐增大最终形成更可靠的连接，提升了整体的焊接强度，一定程度减小了箔材的穿透深度，箔材单张强度有所提升。
[0015]2.本超声波焊接焊头结构，第一夹角的角度大于45
°
且小于90
°
，第二夹角的角度小于45
°
，锯齿形齿纹由于边缘与被焊工件之间的第二夹角小于梯形齿纹第一夹角，这使得工件抵抗焊接过程中水平方向产生位移的反作用力减小，抑制由于振动引起的工件表面变形，从而导致较低的穿透深度，这一定程度上可以减小箔材损伤。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本技术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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1为本技术的焊头主视示意图；
[0018]图2为本技术的焊头俯视示意图；
[0019]图3为本技术的焊头立体结构示意图；
[0020]图4为本技术的焊齿立体结构示意图。
[0021]图中：1、焊座；2、中焊齿；3、侧焊齿；4、第一夹角；5、第二夹角。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0023]请参阅图1
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4，一种超声波焊接焊头结构，包括焊座1、中焊齿2和侧焊齿3，焊座1整体呈方形结构，焊座1的顶部设置有中焊齿2和侧焊齿3，中焊齿2设置于焊座1的顶部的中部，侧焊齿3分别设置于中焊齿2的左侧和右侧。
[0024]中焊齿2整体结构为等腰梯形，侧焊齿3整体结构为直角梯形，中焊齿2为两个侧焊齿3直角边相贴连接而成，中焊齿2左右两侧的侧焊齿3均以直角边朝向中焊齿2，中焊齿2左右两侧的侧焊齿3在横向方向上以正中间为分界线两侧呈对称排列，也称锯齿形焊头，侧焊
齿3的下底边长大于等于0.6mm且小于等于1.5mm，中焊齿2的上顶边长度为侧焊齿3上顶边长度的两倍，中焊齿2的下底边长度为侧焊齿3下底边长度的两倍。
[0025]侧焊齿3的斜边与相邻另一个侧焊齿3的直角边之间的夹角设为第一夹角4，侧焊齿3的斜边与其顶面的外夹角设为第二夹角5，第一夹角4与第二夹角5的角度之和为90
°
，第一夹角4的角度大于45
°
且小于90
°
，第二夹角5的角度小于45
°
，锯齿形齿纹由于边缘与被焊工件之间的第二夹角5小于梯形齿纹第一夹角4，这使得工件抵抗焊接过程中水平方向产生位移的反作用力减小，抑制由于振动引起的工件表面变形，从而导致较低的穿透深度，这一定程度上可以减小箔材损伤；另一方面，多余的外界能量会在水平方向形成更大的振幅，进一步产生塑性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接焊头结构，包括焊座(1)、中焊齿(2)和侧焊齿(3)，其特征在于：所述焊座(1)整体呈方形结构，焊座(1)的顶部设置有中焊齿(2)和侧焊齿(3)，中焊齿(2)设置于焊座(1)的顶部的中部，侧焊齿(3)分别设置于中焊齿(2)的左侧和右侧。2.根据权利要求1所述的一种超声波焊接焊头结构，其特征在于：所述中焊齿(2)整体结构为等腰梯形，侧焊齿(3)整体结构为直角梯形，中焊齿(2)为两个侧焊齿(3)直角边相贴连接而成，中焊齿(2)左右两侧的侧焊齿(3)均以直角边朝向中焊齿(2)，中焊齿(2)左右两侧的侧焊齿(3)在横向方向上以正中间为分界线两侧呈对称排列。3.根据权利要求2所述的一种超声波焊接焊头结构，其特征在于：所述侧焊齿(3)的斜边与相邻另...

【专利技术属性】
技术研发人员：童利文，洪东升，张冬冬，刘亚东，马鹏帅，吴晨琰，韩笑，
申请(专利权)人：万向一二三股份公司，
类型：新型
国别省市：