CN104057197A - 带切线刀的平行电极焊头及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带切线刀的平行电极焊头及其制备方法，本发明带切线刀的平行电极焊头包括焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，焊头部包括焊接部和切线刀部，焊接部和切线刀部分别形成焊接尖端和切线刀尖端，在二个尖端之间设置有分隔小槽，切线刀尖端的平面稍稍高于焊接尖端的平面。当焊接尖端对细小漆包线或金属线进行焊接时，切线刀尖端同时切断多余的线尾,简化了直接焊接漆包线的生产工艺和提高产品质量。本发明提供了带切线刀的平行电极焊头独特的制备方法,为电阻焊显微焊接提供了一种新的带切线刀的平行电极焊头。

Description

带切线刀的平行电极焊头及其制备方法

技术领域

本发明属于电阻焊领域，更具体地说，本发明涉及一种带切线刀的平行电极焊头及其制备方法。

背景技术

在以电阻焊直接焊接漆包线的焊接技术中，目前，现有技术已经公开了多种直接焊接漆包线的平行电极焊头，例如，专利申请号为CN93245377.5的“预应力点焊头”，专利申请号为CN01114808.X的“点电焊焊头”，专利申请号为CN201020696469.0的“平行电极焊头”，专利申请号为CN200510121259.2的“连体电极的电阻焊焊头及其制备方法”，以及专利申请号“20131022137.X”的尖端接触式平行电极焊头等。上述技术均未涉及在平行电极焊头上同时带有切线刀的结构。

有鉴于此，有必要提供一种带切线刀的平行电极焊头及其制备方法。

发明内容

本发明的首要目的在于提供一种带切线刀的平行电极焊头，使完成焊接细小漆包线或金属线后无需再在显微镜下小心地切除多余的线尾。

本发明的另一目的在于提供一种带切线刀的平行电极焊头的制备方法，以便高效地制备前一目的的平行电极焊头。

为了实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

适应本发明的首要目的，本发明提供一种带切线刀的平行电极焊头，

包括焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，其特征在于，

所述焊头部包括焊接部和切线刀部，所述焊接部和切线刀部分别延伸形成焊接尖端和切线刀尖端。

较佳的，所述带切线刀的平行电极焊头包括焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头，或焊接尖端接触式带切线刀的平行电极焊头，或焊接尖端绝缘式带切线刀的平行电极焊头。

较佳的，所述的焊接尖端与切线刀尖端之间设有分隔小槽。

作为本发明的一种优选实施例，所述的焊接部和切线刀部之间为有绝缘间隔层的连接结构，焊接尖端和切线刀尖端之间有分隔小槽。

作为本发明的另一优选实施例，所述的焊接部和切线刀部都是焊头部固有金属的连体结构，焊接尖端和切线刀尖端之间有分隔小槽。

较佳的，沿平行电极焊头的焊头主体部向焊头部的延伸方向，所述切线刀尖端的延伸长度大于所述焊接尖端在该方向的延伸长度。

所述焊接尖端的端面为平面结构。所述焊接尖端的端面与平行电极焊头的纵长方向呈垂直设置关系。

较佳的，所述的切线刀部的金属材料为钨金属或钨合金材料。

适应本发明的另一目的，本发明提供一种带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其包括以下步骤，

1）加工平行电极焊头的中间分隔槽工序；

2）烧结毛坯料工序：

3.1）加工焊头部前后立面工序

3.2）在焊头部后立面加工切线刀部的工序

4.1）加工焊头部左右立面工序

4.2）在焊头部右立面加工切线刀部工序

5、研磨焊接尖端和切线刀尖端工序

作为本发明的一种改进,所述的带切线刀的平行电极焊头包括焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，所述焊头部包括焊接部和切线刀部，所述焊接部和切线刀部分别延伸形成焊接尖端和切线刀尖端,制备所述的焊头主体部、焊头部、焊接部和切线刀部的机械设备均通过线切割机床加工完成。

作为本发明的一种改进,步骤3.1）中，在距焊头部远端8mm处对焊头部进行切割，使之形成焊头部的前立面，并在切割焊头部远端的端面后约保留1mm，以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部后立面和平面的焊接尖端。

步骤4.1和4.1）中，在距焊头部远端8mm处以一定的斜度对焊头部进行切割，使之形成焊头部的左右立面，并在切割至焊头部远端的端面后约保留1mm，以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部的左右立面和平面的焊接尖端。

较佳的，切线刀部的金属材料采用钨金属材料或钨合金材料。

相对于现有技术，本发明带切线刀的平行电极焊头至少具有以下有益的技术效果。

首先，平行电极焊头主要应用在制造各种电子元器件对细小的漆包线或金属线引出接点的焊接，漆包线引出线既细又短，线径一般都在￠0.10mm以下，长度也只有约20mm，焊盘也十分窄小，一般只有约1.0×1.0mm左右，焊接完成后要在这种窄小的空间把既细又短的漆包线尾切除绝非易事，一不小心就会损坏焊点，破坏工件，需要在显微镜下用剪刀或刻刀小心切除，还不可避免会出现断口长短不一等质量问题，而本发明把切线刀尖端和焊接尖端有机集成于同一平行电极焊头，焊接与切除漆包线尾同步完成，不但使切线变得十分轻易，而且切线断口均匀一致，明显提高了工作效率和产品质量。

其二，现有技术有把平行电极焊头的焊头尖端部加工成一定的斜度，企图通过该斜度切断焊接后漆包线的线尾，但效果不好，原因在于焊头尖端的端面不能均匀地压在焊件上。平行电极焊头是以电阻焊方式进行焊接，电阻焊也称压力焊，如果平行电极焊头的焊头端面不能把焊接压力均匀地压在焊件上，就会因电阻值的不同而影响焊接质量。本发明带切线刀的平行电极焊头焊接尖端的端面为平面结构，能均匀地把焊接压力加压在焊件上，因而焊接质量可靠。

其三,本发明在焊接尖端和切线刀尖端之间设置有分隔小槽，该分隔小槽的作用在于，一是有效减少焊接尖端在焊接时产生的高温对切线刀的传导，避免切线刀尖端在高温下变软而影响其切线效果，二是能有效地排除焊接尖端焊接时产生的焊接残渣，因为切线刀尖端的平面稍稍高于焊接尖端的平面，如果没有设置该分隔小槽，焊接时产生的焊接残渣就会在切线刀尖端和焊接尖端之间不断聚积，进而影响焊接质量和切线。

其四，本发明切线刀的材料选用钨金属或钨合金，钨是所有金属材料中硬度最高，钨还具有耐高温和不与其它材料粘连的特点，以钨制作切线刀，其刀锋十分坚硬锋利，完全可以胜任切割被高温软化的漆包线铜芯的线尾，且具有切割数万次不需要研磨和清洁刀锋的优点。

此外，本发明的切线刀安装在焊接时产生超过1000oC高温的焊头尖端上，在直径只有约￠3.0的平行电极焊头上，其锥形焊头部的空间就更小，本发明能在焊头部上同时设置了焊接部、切线刀部、焊接尖端、切线刀尖端和分隔小槽，结构十分巧妙紧凑，其制备都在线切割机床上完成加工，加工设备比较单一和普通，加工方法新颖、简单、独特。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本发明带切线刀的平行电极焊头及其制备方法进行详细说明，其中：

图1为本发明带切线刀的平行电极焊头其焊接部和切线刀部之间以绝缘间隔层连接结构的正视图、侧视图。

图2为本发明带切线刀的平行电极焊头其焊接部和切线刀部都是焊头部固有金属的连体结构的正视图、侧视图。

图3为加工平行电极焊头中间分隔槽工序的示意图。

图4为烧结毛坯料工序的示意图。

图5为加工焊头部前后立面工序的示意图。

图6为在焊头部后立面加工切线刀部工序的示意图。

图7为加工焊头部左右立面工序的示意图。

图8为在焊头部右立面加工切线刀部工序示意图。

具体实施方式

为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图和具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本发明，并非为了限定本发明。

首先，须要明确“平行电极焊头”概念:将分别与焊接电源正极、负极连接的焊接金属称之为二个电极；将二个电极置于焊件的同一侧称之为平行电极；将平行电极固连成一体称为之平行电极焊头。

现有技术的平行电极焊头的结构包括焊头主体部、焊头部和焊头尖端部。平行电极焊头采用以耐高温电极材料加工成对称的二个电极，在二个电极之间通过以热固化粘结剂既充当二个电极绝缘的中间间隔层又把二个电极固连成一体，构成平行电极焊头；平行电极焊头的上半部用以与焊头夹连接，称之为焊头主体部；以平行电极焊头的中间间隔层为中轴线，平行电极焊头可划分为前、后、左、右四个立面，平行电极焊头的下半部分别以一定的斜度把前、后、左、右四个立面延伸加工而成锥形的立方体，平行电极焊头下半部的锥形立方体称之为焊头部；锥形立方体焊头部延伸而成的最远端称之为焊头尖端部。

为了便于叙述，本说明书根据焊头尖端部二个电极尖端的连接不同,将背景技术提及的可直接焊接漆包线的平行电极焊头中的预应力电极焊头、欧姆接触式平行电极焊头和尖端接触式平行电极焊头归纳并都称之为焊接尖端接触式平行电极焊头，将二个电极的尖端连体的平行电极焊头称之为焊接尖端连体式平行电极焊头，将二个电极的尖端既没有接触也没有连体，而是相互绝缘连接的平行电极焊头称之为焊接尖端绝缘式平行电极焊头。

在明确现有技术平行电极焊头的基本结构后，本发明带切线刀的平行电极焊头也就因为焊接尖端结构的不同，可以划分为A型、B型、C型三种型号：A型为焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头，B型为焊接尖端接触式带切线刀的平行电极焊头，C型为焊接尖端绝缘式带切线刀的平行电极焊头，在这里需要说明，本发明包括A型或B型或C型带切线刀的平行电极焊头，不论其焊头主体部是以什么电极材料制作，其切线刀部的金属材料均最好采用钨金属或钨合金材料，钨是所有金属硬度最高且具有耐高温和不与其它材料粘结的特点，本发明采用其作切线刀，刀锋十分坚硬锋利，完全可以胜任切割数万个焊接中被高温软化的漆包线铜芯的线尾且不会发生粘结，在整个使用寿命中，切线刀尖端都能保持锋利和不用清洁。

下面结合实施例附图说明本发明带切线刀的平行电极焊头的结构。

需要说明,实施例附图是以A型焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头作实施例,在明确了该A型实施例的结构,也同时明确B型焊接尖端接触式带切线刀的平行电极焊头和C型焊接尖端绝缘式带切线刀的平行电极焊头的结构，故对B型、C型带切线刀平行电极焊头的结构不再赘述。

图1为带切线刀的平行电极焊头的焊接部和切线刀部之间以绝级间隔层连接的结构示意图，在图1中，焊头主体部为101、焊头主体部二个电极之间有中间绝缘隔层102，焊头部为103，在焊头部103上有焊接部104，在焊头部103的后立面上加工有切线刀部105，切线刀部105的上部通过绝缘间隔层106固定在焊头部103上，焊接部104延伸加工而成焊接尖端104A，焊接尖端的端面为平面结构，所述焊接尖端的端面与平行电极焊头的纵长方向呈垂直设置关系，即该端面与所述切线刀部105的延伸方向轴线成90度角为最佳。切线刀部105延伸加工而成切线刀尖端105A，焊接尖端104A和切线刀尖端105A二个尖端之间有分隔小槽107。

图2为带切线刀的平行电极焊头的焊接部和切线刀部之间为同一金属连体的结构示意图，在图2中，焊头主体部为201，焊头主体部二个电极之间有中间绝缘隔层202，焊头部为203，在焊头部203上有焊接部204，在焊头部203的右立面上加工有切线刀部205，焊接部204和切线刀部205的基底都为焊头部203的固有金属的连体结构，焊接部204延伸加工而成焊接尖端204A，焊接尖端的端面为平面结构，切线刀部205延伸加工而成切线刀尖端205A，焊接尖端204A和切线刀尖端205A二个尖端之间有分隔小槽206。

总结上述实施方式，本发明带切线刀的平行电极焊头与现有技术的平行电极焊头的结构不同之处在于，现有技术的平行电极焊头具有焊头主体部、焊头部和焊头尖端部，本发明带切线刀的平行电极焊头与现有技术平行电极焊头一样有焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，而本发明的焊头部则包括有焊接部、切线刀部、和由焊接部延伸而成焊接尖端、由切线刀部延伸而成切线刀尖端，以及在焊接尖端和切线刀尖端之间设置有分隔小槽。

尽管上述实施例仅揭示在焊头部的一个立面上设有切线刀部和切线刀尖端的结构，然而，本领域技术人员应当知晓，以类似的方式在平行电极焊头的焊头部其它立面设置焊接部、切线刀部并延伸成焊接尖端和切线刀尖端，也应视为不超脱本发明的精神实质。

下面结合附图3，附图3是通过以A型焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头为实施例，介绍本发明带切线刀的平行电极焊头的制备方法，需要说明，B型焊接尖端接触式带切线刀的平行电极焊头和C型焊接尖端绝缘式带切线刀的平行电极焊头与A型焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头的制备方法基本相同，故不赘述。

1、加工平行电极焊头中间分隔槽工序

如图3所示，图3为加工平行电极焊头中间分隔槽工序的示意图，取一段￠3.17×50mm的钨棒300，以与线切割钼丝垂直的位置在线切割机床上把钨棒固定，在距固定部20mm的301位置上，以￠0.15mm的钼丝切割断钨棒的1/2后，钼丝改为与钨棒平行方向把钨棒切割成二个对称的半圆柱302和303，二个对称的半圆柱体之间则为中间分隔槽304，并分别在切割了20mm和24mm处切割二个约为￠0.5的小圆孔305和306，当切割了28mm至距尖端约2.0mm处停止切割，使钨棒尖端保留约2.0mm的连体307，然后在301的位置把钨棒完全切断，完成该工序，本发明把加工了中间分隔槽被切断的钨棒称之为毛坏料。

2、烧结毛坯料工序

如图4所示，图4为烧结毛坯料工序的示意图，在毛坯料小孔305上半部的中间分隔槽填充绝缘间隔层LOTOS牌3609型号的热固化粘结剂，并保证其分隔槽上下的宽度均为0.15mm，填充后置于烤箱中设定在150o高温中烧结约1小时，即完成该工序，填充有绝缘间隔层毛坯料的上半部称之为焊头主体部308，而没有填充绝缘间隔层毛坯料的下半部称之为焊头部309。

3.1、加工焊头部前后立面工序

首先，把毛坯料焊头主体部308安装在工装夹具上，并在小圆孔305、306插上与之匹配的小圆鞘，利用小圆鞘使焊头部309的中间分隔槽304与切割钼丝垂直后把毛坏料定位。

如图5所示，图5为加工焊头部前后立面工序的示意图，在距焊头部309远端8mm处对焊头部进行切割，使之形成焊头部的前立面310，并在切割焊头部远端的端面后约保留1mm，在311的位置以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部后立面312和平面的焊接尖端313。

3.2在焊头部后立面加工切线刀部的工序

图6所示为如需在焊头部后立面加工切线刀部工序的示意图。在完成如图5所示切割焊接尖端313后，即沿311的位置向焊头主体部延伸的方向切割出一块长约10mm的小三角形切线刀部314，仍保留在焊头部的部分称之为焊接部315，然后再以绝缘的热固化粘接剂把该被切割出来的小三角形切线刀部314的上部原位粘结固定在被切割的位置，使焊接部315和切线刀部314之间成为有厚约0.1mm的绝缘层316分隔的连接结构，而切线刀部的下部距其尖端约2mm的位置则不放置绝缘隔层或其它垫层,这样,焊接尖端313和切线刀尖端314A二个尖端之间就形成了约0.1×2mm的分隔小槽317。

4.1加工焊头部左右立面工序

把切割好的毛坯料焊头主体部308安装在工装夹具上，并在小圆孔305、306插上与之匹配的小圆鞘，利用小圆鞘使焊头部309的中间分隔槽304与切割钼丝平行后把毛坯料定位。

如图7所示，图7为加工焊头部左右立面工序的示意图，在距焊头部309远端8mm处以一定的斜度对焊头部的左侧进行切割，使之形成焊头部的左立面318，并在切割至焊头部远端的端面后约保留1mm，在319的位置以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部的右立面320和平面的焊接尖端313。

4.2在焊头部右立面加工切线刀部工序

图8所示为如需在焊头部右立面加工切线刀部工序示意图。

如图8所示，在对焊接尖端313切割至319的位置时，沿焊头主体部切割一条0.1×2mm的分隔小槽321，再以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊接部315和切线刀部322，焊接部315的基底和切线刀部322的基底为同是焊头部309固有的金属连体结构，焊接尖端313和切线刀尖端322A之间有分隔小槽321。

5、研磨焊接尖端和切线刀尖端工序

需要说明，本发明的制备方法分别介绍了在焊头部的后立面加工切线刀部和在焊头部的右立面加工切线刀部的制备方法，在实际制作中只需要其中一种切线刀部即可。

把完成了焊接尖端和切线刀尖端二个尖端机械加工的工序后，分别以油石和金相砂纸等研磨焊接尖端，使之形成平面结构和光滑，在把切线刀尖端研磨锋利的同时，需要保证切线刀尖端的平面稍稍高出焊接尖端的平面约0.03-0.05mm。也就是说，沿平行电极焊头的主体部向尖端部的延伸方向，所述切线刀尖端的延伸长度大于（一般略微大于即可，可由本领域技术人员结合线径进行酌情设定）所述焊接尖端在该方向上的延伸长度。

带切线刀的平行电极焊头的制作方法主要包括上述五个工序。上述五个工序的机械加工包括把圆柱形电极金属加工成两个平行电极,把平行电极的下半部加工成焊头主体部和焊头部，把焊头部加工成焊接部和切线刀部，上述的机械加工均由线切割机床加工完成,加工的机械设备单一和普通，制备方法新颖、简单、独特。

综上所述，本发明改进了平行电极焊头的结构，简化了直接焊接漆包线的生产工艺，提高了被作业产品的质量，使点焊漆包线和切除漆包线线尾两个工序合二为一，大大提高了作业效率。

需要指出的是，以上实施例和制备方法仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例和制备方法对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (14)

1.一种带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，包括焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，所述焊头部包括焊接部和切线刀部，所述焊接部和切线刀部分别形成焊接尖端和切线刀尖端。

2.根据权利要求1所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

所述带切线刀的平行电极焊头包括焊接尖端连体式带切线刀的平行电极焊头，或焊接尖端接触式带切线刀的平行电极焊头，或焊接尖端绝缘式带切线刀的平行电极焊头。

3.根据权利要求1所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于：

所述的焊接尖端与切线刀尖端之间设有分隔小槽。

4.根据权利要求1或2所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

所述焊接尖端和切线刀尖端之间有分隔小槽，该分隔小槽内设有使焊接尖端和切线刀尖端绝缘的绝缘间隔层。

5.根据权利要求1或2所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

所述焊接部和切线刀部均为焊头部固有金属的连体结构，焊接尖端和切线刀尖端之间有分隔小槽。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

沿平行电极焊头的焊头主体部向焊头部的延伸方向，所述切线刀尖端的延伸长度大于所述焊接尖端在该方向的延伸长度。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

所述焊接尖端的端面为平面结构。

8.根据权利要求7所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，所述焊 接尖端的端面与平行电极焊头的纵长方向呈垂直设置关系。

9.根据权利要求1至3中任意一项所述的带切线刀的平行电极焊头，其特征在于，

所述的切线刀部的金属材料为钨金属或钨合金材料。

10.一种带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其特征在于包括以下步骤，

1)加工平行电极焊头的中间分隔槽工序；

2)烧结毛坯料工序；

3.1)加工焊头部前后立面工序；

3.2)在焊头部后立面加工切线刀部的工序；

4.1)加工焊头部左右立面工序；

4.2)在焊头部右立面加工切线刀部工序；

5)研磨焊接尖端和切线刀尖端工序。

11.根据权利要求10所述的带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其特征在于：

所述的带切线刀的平行电极焊头包括焊头主体部和由焊头主体部延伸而成的焊头部，所述焊头部包括焊接部和切线刀部，所述焊接部和切线刀部分别延伸形成焊接尖端和切线刀尖端,制备所述的焊头主体部、焊头部、焊接部和切线刀部的机械设备均通过线切割机床加工完成。

12.根据权利要求10或11所述的带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其特征在于，

步骤3.1)中，在距焊头部远端8mm处对焊头部进行切割，使之形成焊头部的前立面，并在切割焊头部远端的端面后约保留1mm，以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部后立面和平面的焊接尖端。

13.根据权利要求10或11所述的带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其特征在于，

步骤4.1和4.1)中，在距焊头部远端8mm处以一定的斜度对焊头部进行切割，使之形成焊头部的左右立面，并在切割至焊头部远端的端面后约保留1mm，以一定的斜度沿焊头主体部切割形成焊头部的左右立面和平面的焊接尖端。

14.根据权利要求10或11所述的带切线刀的平行电极焊头的制备方法，其特征在于，切线刀部的金属材料采用钨金属材料或钨合金材料。