CN107914094A - 提高焊接均匀性的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于提高焊接均匀性、控制焊接飞溅以及减小焊接接头弯曲应力的装置。该装置包括具有焊接接触点的第一部件和具有用于与第一部件的焊接接触点接合的焊接区域的第二部件。在第一或第二部件上形成至少一个焊接镦粗距离挡块，其可操作地用于控制焊接飞溅并减小焊接接头的弯曲应力。

Description

提高焊接均匀性的装置

技术领域

与示例性实施例一致的装置涉及提高焊接均匀性的装置。更具体地，与示例性实施例一致的装置涉及提高焊接均匀性、控制焊接飞溅、减小焊接接头弯曲应力的装置。

背景技术

本节的陈述仅提供与本发明相关的背景信息，可以构成或不构成现有技术。

焊接是众所周知用于连接金属的方法。焊接中，金属在其接触表面被高温熔化，并且冷却时，实际上在原子水平熔合在一起形成焊接接头。尽管焊接是连接金属的绝佳方法，但是存在弱焊接接头过早失效的情况。

弱焊接可以因多种原因导致，包括工件的接触点热度不够、快速冷却导致的残余应力、焊接接头处的弯曲应力、以及由于焊接接头处焊接飞溅，和/或污染物或孔隙过多导致的均匀性不足。

焊接接头失效可导致公司的保修损失，消费者也不得不支付产品维修或更换费用。为确保防止次类失效情形发生，改善工具或流程很重要。

发明内容

一个或多个示例性实施例通过提供用于改善焊接均匀性的装置解决上述问题。更具体地，与示例性实施例一致的装置涉及用于提高焊接均匀性、控制焊接飞溅并减小焊接接头弯曲应力的装置。

根据示例性实施例的一个方面，用于控制焊接过程中两个部件之间的焊接飞溅和弯曲应力的装置包括具有焊接接触点的第一部件。示例性实施例的另一方面包括具有与第一部件的焊接接触点连通的焊接区域的第二部件。仍然根据示例性实施例其另一方面包括至少一个形成在第一或第二部件上的焊接镦粗距离挡块，其用于控制焊接飞溅、防止第一部件倾斜并减小焊接接头的弯曲应力。

根据示例性实施例的其他方面，焊接过程是电容器放电焊接的过程。仍然根据示例性实施例的一些方面，至少一个焊接镦粗距离挡块从焊接区域的任一侧处横向形成。

以及示例性实施例的另一方面，其中第一部件是离合器毂，并且第二部件是具有凸缘端的轴。仍然根据示例性实施例的另一方面，其中焊接区域设置在轴的凸缘端上并且形成为接合离合器毂的焊接接触点。另一方面，其中焊接接触点和焊接区域呈圆形。

根据示例性实施例的另一方面，其中至少一个焊接镦粗距离挡块高于或等于预定高度的阈值。另一方面，其中至少一个焊接镦粗距离挡块形成于焊接区域的外径处。仍然，根据示例性实施例的另外一些方面，其中至少一个焊接镦粗距离挡块形成于焊接区域的内径处，并且至少一个焊接镦粗距离挡块形成于焊接区域的外径处。

仍然根据示例性实施例的又一方面的一些方面，其中，至少一个焊接镦粗距离挡块在焊接区域的任一侧的多个点处横向形成。

在电容器放电焊接过程期间用于控制焊接飞溅、焊接均匀性和平整性以及两个部件之间的弯曲应力的装置的另一实施例包括具有焊接接触点的第一部件。第二示例性实施例的另一方面包括具有与第一部件的焊接接触点连通的焊接区域的第二部件。并且仍然根据第二示例性实施例，其另一方面包括至少一个在第一或第二部件上形成的焊接镦粗距离挡块，其可操作地用于控制焊接飞溅、焊接均匀性和平整性，并且减少焊接接头的弯曲应力。

附图说明

参照附图，从以下描述中能更好地理解本示例性实施例，其中：

图1是根据示例性实施例的离合器毂和凸缘轴的分解图的图示；

图1a是根据示例性实施例的离合器毂和凸缘轴的集成的图示；

图2是根据示例性实施例的与离合器毂的焊接接触点一体化的凸缘轴的焊接区域的放大视图的图示；

图3a是根据示例性实施例的离合器毂和当前设计的凸缘轴横截面视图的图示，当前设计的凸缘轴具有焊接前的焊接区域；

图3b是根据示例性实施例的离合器毂和新设计的凸缘轴的横截面视图的图示，新设计的凸缘轴具有焊接前的焊接区域及至少一个焊接镦粗距离挡块；

图3c是根据示例性实施例的离合器毂和新设计的凸缘轴的横截面视图的图示，新设计的凸缘轴具有在焊接之前至少一个在焊接区域的外径上形成的焊接镦粗距离挡块，以及至少一个在焊接区域的内径上形成的焊接镦粗距离挡块；

图4a是根据示例性实施例的离合器毂的横截面视图的图示，其焊接到具有焊接区域的当前设计的凸缘轴上；

图4b是根据示例性实施例的一些方面的离合器毂的横截面视图的图示，离合器毂焊接到具有焊接区域以及至少一个焊接镦粗距离挡块的新设计的凸缘轴上；

图4c是根据示例性实施例焊接到新设计的凸缘轴的离合器毂的横截面视图的图示，新设计的凸缘轴具有至少一个在焊接区域的外径上形成的焊接镦粗距离挡块，以及至少一个在焊接区域的内径上形成的焊接镦粗距离挡块。

具体实施方式

以下说明本质上仅仅是示例性的，且并非旨在限制本发明、其应用或用途。

图1提供了根据示例性实施例的离合器毂105和凸缘轴110的分解图的图示100。凸缘轴110包括具有焊接区域120的凸缘端115，焊接区域120同心地形成在凸缘端115的内径125和外径130之间。应当理解，焊接区域120可以形成为凸缘端115顶部上的连续圆形，或者以圆形方式布置的多个单独的焊接点。

参考图1a是根据示例性实施例提供的离合器毂105和凸缘轴110的集成的图示。凸缘轴110的凸缘端115形成为接触离合器毂105的焊接接触点，使得凸缘轴110的焊接区域120可以与离合器毂105的焊接接触点122(参见图3a)接合。根据示例性实施例，凸缘端115的内径125和外径130布置成使得离合器毂105的内外径表面在组装期间被压在一起时会接触。

图2是根据示例性实施例的凸缘轴110的焊接区域120的放大视图的图示200，凸缘轴110的焊接区域120与离合器毂105的焊接接触点122集成。在焊接过程之前，焊接区域120位于离合器毂105的焊接接触点122中。作为支座类型的支撑，焊接区域120的高度防止凸缘端115的内径125和外径130与离合器毂105的内径和外径接触。以这种方式，焊接区域120可以作为支点运行，其可以允许离合器毂105在焊接之前在焊接接触点122的任一侧枢转或倾斜。如果离合器毂105在焊接过程期间倾斜到焊接区域120的任一侧，则由于焊接接触点122周围的熔融材料均匀性不足，结果可能是弱焊接接头。

在这种情况下，由作用在不均匀焊接接头和热影响区域上的快速冷却和/或弯曲应力引起的焊接材料之间的残余应力可导致需要修理的焊缝裂纹或接头断裂。此外，不均匀的焊接接头可以降低焊后回火的效果，以降低焊接区域的硬度。热不均匀地分布到不均匀的焊接接头中，导致不均匀的回火，这可导致焊接接头在某些点上比其他点更脆弱。因此，确保离合器毂105在焊接接触点122处由焊接区域120适当地支撑很重要，从而可以避免不均匀的焊接接头。

参考图3a，根据示例性实施例提供了离合器毂105和当前设计的凸缘轴110的横截面图视图的图示，当前设计的凸缘轴110具有在焊接过程之前的焊接区域120。离合器毂105包括焊接接触点122，其形成为在焊接过程期间接收用于支撑的焊接区域120的一部分。但是应当理解，由焊接区域120提供的支撑运作并非提供在焊接过程中阻止可导致不均匀的焊接接头的离合器毂105向任一侧倾斜的稳定性。另外，如果正确的防护装备没有磨损，当焊接区域120在焊接过程中开始熔化时，熔融材料飞溅是常见的，这可增大得到不良焊接接头的可能性，不良焊接接头可导致更多的工作、材料浪费并引起烧伤。

图3b是根据示例性实施例的离合器毂105和新设计的凸缘轴110的横截面视图的图示，新设计的凸缘轴110具有在焊接过程之前的焊接区域120及至少一个焊接镦粗距离挡块305a。至少一个焊接镦粗距离挡块305a可操作以在焊接过程之前、期间和之后为离合器毂105提供额外的支撑和稳定性，从而减小由于离合器毂105的倾斜而产生不良焊接接头的几率。此外，至少一个焊接镦粗距离挡块305a的运作用以控制和/或阻止焊接过程中的焊接飞溅的输出，从而减小产生不均匀的弱焊接接头及发生烧伤的几率。应当理解，根据示例性实施例，至少一个焊接镦粗距离挡块305a可以设置在凸缘轴110上的焊接区域120的外径130或内径125上。而且，相对于防止不均匀的焊接飞溅，至少一个焊接镦粗距离挡块形成在凸缘端115的内径125处或外径130处。而且，在优选示例性实施例中，焊接镦粗距离挡块305a具有小于或等于焊接区域120的高度的预定高度。至少一个焊接镦粗距离挡块305a的高度预先设定，从而实现控制焊接飞溅、焊接均匀性以及减小焊接接头残余/弯曲应力的最佳可获得的结果。

参考图3c，根据示例性实施例提供离合器毂105和新设计的凸缘轴110的横截面视图的图示，凸缘轴110具有至少一个在焊接前形成在焊接区域120的外径130上的焊接镦粗距离挡块305a和至少一个在焊接前形成在焊接区域120的内径125上的焊接镦粗距离挡块305。在该实施例中，存在形成在焊接区域120的内径125上的焊接镦粗距离挡块305以及形成在焊接区域120的外径130上的焊接镦粗距离挡块305a，用于在焊接过程中提供额外的支撑和稳定性，防止离合器毂105倾斜到其任一侧。另外，额外的焊接镦粗距离挡块305运作以防止或停止焊接飞溅引起烧伤和不均匀的焊缝。

现在参考图4a，图示是根据示例性实施例提供了离合器毂105的横截面视图，离合器毂105焊接到具有焊接区域120的当前设计的凸缘轴110上。在这种情况下，由于在焊接过程中离合器毂105向凸缘端115的外径130倾斜，焊接接头405在侧面之间具有较大的尺寸变化。应当理解，焊接接头405更大的尺寸变化可以在焊接区域120的任一侧发生，这是由于在焊接过程中离合器毂倾斜。这种不均匀的焊接接头405可受到弯曲应力，随着时间的推移可导致焊接接头405的开裂和/或断裂。

图4b提供了根据示例性实施例的多方面的离合器毂105的横截面视图的图示，离合器毂105焊接到具有焊接区域120以及至少一个焊接镦粗距离挡块305a的新设计的凸缘轴110上。至少一个焊接镦粗距离挡块305a除了阻止焊接飞溅和增强均匀焊接接头405的形成之外，还运作以在焊接过程期间提供支撑和稳定性，防止离合器毂105倾斜到焊接区域120的外径130。

现在参考图4c，其是根据示例性实施例提供的焊接到新设计的凸缘轴的离合器毂的横截面视图的图示，其中新设计的凸缘轴具有至少一个在焊接区域的外径上形成的焊接镦粗距离挡块，以及至少一个在焊接区域的内径上形成的焊接镦粗距离挡块。在这种情况下，至少一个焊接镦粗距离挡块305在焊接区域120的内径125处形成，并且至少一个焊接镦粗距离挡块305a在焊接区域120的外径130处形成。根据示例性实施例，在焊接区域120的两侧形成的焊接挡块(305，305a)提供了最佳的支撑和稳定性以防止在焊接过程期间的倾斜，并且提供一种机制，用于阻挡焊接飞溅，同时增大产出高质量、均匀、高强度焊接接头405的几率。

本发明的描述本质上仅仅是示例性的，并且不背离本发明要旨的变化旨在包含在本发明的范围内。这些变化不被认为脱离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于在焊接过程中控制两个部件之间的焊接飞溅和弯曲应力的装置，包括：

第一部件，其具有焊接接触点；

第二部件，其具有与所述第一部件的所述焊接接触点连通的焊接区域；以及

至少一个焊接镦粗距离挡块，其形成于所述第一或第二部件上且可操作地用于控制焊接飞溅、防止所述第一部件倾斜、以及减小焊接接头的弯曲应力。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述焊接过程是电容器放电焊接工艺。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个焊接镦粗距离挡块从所述焊接区域的任一侧处横向形成。

4.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一部件是离合器毂，并且所述第二部件是具有凸缘端的轴。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述焊接区域设置在所述轴的所述凸缘端并且形成为与所述离合器毂的所述焊接接触点相接合。

6.根据权利要求5所述的装置，其中所述焊接接触点和所述焊接区域呈圆形。

7.根据权利要求1所述的装置，其中所述至少一个焊接镦粗距离挡块具有小于或等于所述焊接区域的高度的预定高度。

8.根据权利要求3所述的装置，其中所述至少一个焊接镦粗距离挡块形成在所述焊接区域的外径处。

9.根据权利要求3所述的装置，其中至少一个焊接镦粗距离挡块在所述焊接区域的内径处形成，并且至少一个焊接镦粗距离挡块在所述焊接区域的外径处形成。

10.根据权利要求6所述的装置，其中所述至少一个焊接镦粗距离挡块在所述焊接区域的任一侧的多个点处横向形成。