CN101462490A

CN101462490A - 汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法

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Publication number: CN101462490A
Application number: CNA2009101030588A
Authority: CN
Inventors: 徐志明; 孙春雷
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-01-14
Filing date: 2009-01-14
Publication date: 2009-06-24

Abstract

本发明公开了一种汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法，包括防尘罩、卡圈，防尘罩与卡圈之间通过超声波塑料焊接机热熔连接。超声波焊接装置，包括超声波塑料焊接机、模具；模具的下模固定在超声波塑料焊接机的工作台上；上模上设有焊头。制造方法，包括以下步骤：a)装配防尘罩和卡圈；b)超声波焊接。本发明汽车操纵杆防尘罩不使用粘接剂，无论加工和使用都符合环保要求。本发明的汽车操纵杆防尘罩焊接装置，设计合理，作业时间短、生产效率高。本发明的汽车操纵杆防尘罩的制造方法工艺设计精确、合理，生产效率高，尘罩与卡圈之间的焊接牢固。

Description

汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法

技术领域本发明涉及一种汽车零部件，特别涉及一种汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法。

背景技术汽车操纵杆防尘罩的工作状况是汽车操纵杆防尘罩下端卡圈与汽车内副仪表台板连接，上端与手柄球固定，上端固定点在φ110mm的范围内有前、后、左、右的摆动。在摆动中，防尘罩四周上、下固定点之间的直线距离也在随之变化，既摆动过程中防尘罩四周在频繁的起皱折变化。

目前汽车操纵杆防尘罩的制造方法之一是胶粘法，即用胶液将防尘罩下端与卡圈粘贴。卡圈与汽车内副仪表台板连接固定。其不足之处在于：

1、使用胶液含有害物质对生产工人的健康有害。

2、胶液会在汽车内散发刺鼻的气味对司乘人员的健康有害。

3、甲醛、苯等有害物质在较长时间内继续散发有害气体，不利于环境保护。

另一种汽车操纵杆防尘罩的制造方法是用订书钉将防尘罩与卡圈连接。卡圈与汽车内副仪表台板连接。其不足之处在于：

1、防尘罩下端与卡圈接触面间各点受力不均，密封性差；

2、不牢固，可靠性不高。

3、安装繁琐。

发明内容本发明的目的就是针对现有技术的不足，提供一种利用防尘罩和卡圈材料的特性，将防尘罩和卡圈熔接在一起的汽车操纵杆防尘罩；本发明同时还提供一种汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种汽车操纵杆防尘罩，包括由软质PVC或PU制成的防尘罩、由ABS热塑性塑料制成的卡圈，防尘罩与卡圈之间通过超声波塑料焊接机热熔连接。由于PVC、PU、ABS热塑性塑料都是热熔性的材料，所以可以利用高温使防尘罩与卡圈之间熔融连接在一起，局部结合成一个整体。因此，采用任何采用使防尘罩与卡圈之间熔融连接在一起的技术方案都将落入本发明的保护范围。

优选的，所述的防尘罩上呈凸凹齿形。凸凹的齿形连接结构可以提高防尘罩与卡圈之间的结合面积，同时凸凹的齿形相互之间啮合，提高防尘罩与卡圈之间的结合力。

一种上述汽车操纵杆防尘罩的超声波焊接装置，包括超声波塑料焊接机、模具；模具的下模固定在超声波塑料焊接机的工作台上；模具的上模与超声波塑料焊接机的高频焊头固定连接；所述下模的中间上下贯穿，用于容纳防尘罩，下模设有内台阶，内台阶的边框与套了防尘罩的卡圈的外缘相适应；所述上模上设有焊头，焊头的形状与卡圈上表面的形状相适应。超声波塑料焊接机为模具提供安装位置以及模具的开、合的动力，同时也是使防尘罩和卡圈热熔的热力提供者，利用防尘罩与卡圈热塑性塑料工作面间高频率的摩擦而使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工件表面时，防尘罩与卡圈之间的材料相互渗透，局部表面结合为一体，冷却后即可达到相互连接的目的；模具用于固定套了防尘罩的卡圈并定位。

优选的，所述的焊头设有齿。焊头上的齿用于防尘罩与卡圈之间熔接的部位产生凸凹的齿形结合。

优选的，所述模具由铝合金制成。铝合金重量轻，便于加工，导电、导磁效果好，模具制造成本底。

一种上述汽车操纵杆防尘罩用上述超声波焊接装置的制造方法，包括以下步骤：

a)、装配防尘罩和卡圈

把加工好的防尘罩翻转，使里面朝外；将翻转后的防尘罩由上部的小头端插入卡圈中间的内框，并将防尘罩的下端由内向外包裹在卡圈的上下面，完成装配；

b)、超声波焊接

将装配好的防尘罩和卡圈放入模具下模的内台阶上；启动超声波焊接装置的超声波塑料焊接机，超声波塑料焊接机的高频焊头带动上模下行，当高频焊头压到装配好的防尘罩和卡圈上时施加预紧压力，高频焊头发出超声波，并通过上模传递到防尘罩和卡圈的结合部位，在预紧压力作用下防尘罩和卡圈的局部熔融，高频焊头停止发出超声波，防尘罩和卡圈结合部位熔接，熔接后防尘罩和卡圈结合部位冷却硬化成为一体，完成防尘罩和卡圈的焊接；高频焊头带动上模上行，取出焊接好的防尘罩和卡圈，将防尘罩翻转回来即得汽车操纵杆防尘罩。

步骤b中，所述高频焊头通过上模施加的预紧压力为4～5kg/cm²，压紧零件；所述超声波塑料焊接机焊接时间为60ms，超声波振动频率为20KHz，防尘罩与卡圈进行超声波焊接时熔接时间为240～250ms，冷却硬化时间为50～60ms，超声波塑料焊接机采用电源为220V50Hz，超声波焊接电流设定为0.5～0.6A。

汽车操纵杆防尘罩与卡圈的超声波焊接方法，是利用防尘罩与卡圈热塑性塑料工作面间高频率的摩擦而使分子间急速产生热量，当此热量足够熔化工件表面时，停止超声波发振，此时工件接触面由熔融而冷却固化，完成超声波焊接程序。用于塑料加工的频率通常为20KHz。

将220V，50Hz转变为20KHz之高压电能，利用振动子转换成机械能。如此的机械振动，经由传动子，焊头传至加工物，并利用压缩空气的压力，产生工作接触面间之摩擦效果。振动子和传动子装置在振筒内，外接焊头，利用空压系统和控制回路，在事先设定的条件下升降，以完成超声波焊接操作程序。

本发明汽车操纵杆防尘罩及其焊接装置以及制造方法的有益效果是，汽车操纵杆防尘罩不使用粘接剂，无论加工和使用都符合环保要求。本发明的汽车操纵杆防尘罩焊接装置，设计合理，作业时间短、生产效率高。本发明的汽车操纵杆防尘罩的制造方法工艺设计精确、合理，生产效率高，防尘罩与卡圈之间的焊接牢固。

附图说明图1是本发明汽车操纵杆防尘罩的结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图2中的I部放大旋转图；

图4是图3中的A-A剖面图；

图5是本发明汽车操纵杆防尘罩焊接装置的结构示意图。

具体实施方式下面结合附图对本发明作进一步的说明：

参见图1、图2、图3、图4，一种汽车操纵杆防尘罩，包括由软质PVC或PU制成的防尘罩1、由ABS热塑性塑料制成的卡圈2，防尘罩1与卡圈2之间通过超声波塑料焊接机热熔连接。

参见图54，一种上述汽车操纵杆防尘罩的超声波焊接装置，包括超声波塑料焊接机3、模具4；模具4的下模42固定在超声波塑料焊接机3的工作台32上；模具4的上模41与超声波塑料焊接机3的高频焊头31固定连接；所述下模42的中间上下贯穿，用于容纳防尘罩1，下模42设有内台阶421，内台阶421的边框与套了防尘罩1的卡圈2的外缘相适应；所述上模41上设有焊头411，焊头411的形状与卡圈2上表面的形状相适应。

所述的焊头411设有齿412。

所述模具4由铝合金制成。

参见图1、图2、图3、图4、图5，一种上述汽车操纵杆防尘罩用上述超声波焊接装置的制造方法，包括以下步骤：

a)、装配防尘罩和卡圈

把加工好的防尘罩1翻转，使里面朝外；将翻转后的防尘罩1由上部的小头端插入卡圈2中间的内框，并将防尘罩1的下端由内向外包裹在卡圈2的上下面，完成装配；

b)、超声波焊接

将装配好的防尘罩1和卡圈2放入模具4下模42的内台阶421上；启动超声波焊接装置的超声波塑料焊接机3，超声波塑料焊接机3的高频焊头31带动上模41下行，当高频焊头31压到装配好的防尘罩1和卡圈2上时施加预紧压力，高频焊头31发出超声波，并通过上模41传递到防尘罩1和卡圈2的结合部位，在预紧压力作用下防尘罩1和卡圈2的局部熔融，高频焊头31停止发出超声波，防尘罩1和卡圈2结合部位熔接，熔接后防尘罩1和卡圈2结合部位冷却硬化成为一体，完成防尘罩1和卡圈2的焊接；高频焊头31带动上模41上行，取出焊接好的防尘罩1和卡圈2，将防尘罩1翻转回来即得汽车操纵杆防尘罩。

步骤b中，所述高频焊头31通过上模41施加的预紧压力为4～5kg/cm²，压紧零件；所述超声波塑料焊接机3焊接时间为60ms，超声波振动频率为20KHz，防尘罩与卡圈进行超声波焊接时熔接时间为240～250ms，冷却硬化时间为50～60ms，超声波塑料焊接机采用电源为220V，50Hz，超声波焊接电流设定为0.5～0.6A。

Claims

1、一种汽车操纵杆防尘罩，包括由软质PVC或PU制成的防尘罩(1)、由ABS热塑性塑料制成的卡圈(2)，其特征在于：防尘罩(1)与卡圈(2)之间通过超声波塑料焊接机热熔连接。

2、根据权利要求1所述的汽车操纵杆防尘罩，其特征在于：所述的防尘罩(1)上呈凸凹齿形(11)。

3、一种权利要求1所述汽车操纵杆防尘罩的超声波焊接装置，其特征在于：包括超声波塑料焊接机(3)、模具(4)；模具(4)的下模(42)固定在超声波塑料焊接机(3)的工作台(32)上；模具(4)的上模(41)与超声波塑料焊接机(3)的高频焊头(31)固定连接；所述下模(42)的中间上下贯穿，用于容纳防尘罩(1)，下模(42)设有内台阶(421)，内台阶(421)的边框与套了防尘罩(1)的卡圈(2)的外缘相适应；所述上模(41)上设有焊头(411)，焊头(411)的形状与卡圈(2)上表面的形状相适应。

4、根据权利要求3所述的汽车操纵杆防尘罩的超声波焊接装置，其特征在于：所述的焊头(411)设有齿(412)。

5、根据权利要求3所述的汽车操纵杆防尘罩的超声波焊接装置，其特征在于：所述模具(4)由铝合金制成。

6、一种权利要求1所述汽车操纵杆防尘罩用权利要求3所述超声波焊接装置的制造方法，其特征在于包括以下步骤：

a)、装配防尘罩和卡圈

把加工好的防尘罩(1)翻转，使里面朝外；将翻转后的防尘罩(1)由上部的小头端插入卡圈(2)中间的内框，并将防尘罩(1)的下端由内向外包裹在卡圈(2)的上下面，完成装配；

b)、超声波焊接

将装配好的防尘罩(1)和卡圈(2)放入模具(4)下模(42)的内台阶(421)上；启动超声波焊接装置的超声波塑料焊接机(3)，超声波塑料焊接机(3)的高频焊头(31)带动上模(41)下行，当高频焊头(31)压到装配好的防尘罩(1)和卡圈(2)上时施加预紧压力，高频焊头(31)发出超声波，并通过上模(41)传递到防尘罩(1)和卡圈(2)的结合部位，在预紧压力作用下防尘罩(1)和卡圈(2)的局部熔融，高频焊头(31)停止发出超声波，防尘罩(1)和卡圈(2)结合部位熔接，熔接后防尘罩(1)和卡圈(2)结合部位冷却硬化成为一体，完成防尘罩(1)和卡圈(2)的焊接；高频焊头(31)带动上模(41)上行，取出焊接好的防尘罩(1)和卡圈(2)，将防尘罩(1)翻转回来即得汽车操纵杆防尘罩。

7、根据权利要求6所述的汽车操纵杆防尘罩用权利要求3所述超声波焊接装置的制造方法，其特征在于：步骤b中，所述高频焊头(31)通过上模(41)施加的预紧压力为4～5kg/cm²，压紧零件；所述超声波塑料焊接机(3)焊接时间为60ms，超声波振动频率为20KHz，防尘罩与卡圈进行超声波焊接时熔接时间为240～250ms，冷却硬化时间为50～60ms，超声波塑料焊接机采用电源为220V 50Hz，超声波焊接电流设定为0.5～0.6A。