CN108973136A - 一种车灯热板焊接用热模仿形板及热板焊接加热模具 - Google Patents

一种车灯热板焊接用热模仿形板及热板焊接加热模具 Download PDF

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Abstract

本发明属于机械工程技术领域，公开了一种车灯热板焊接用热模仿形板及热板焊接加热模具，所述热模仿形板包括板体和加热管，板体为与拟焊接的车灯的焊接面相匹配的曲面板结构，所述板体的正面为用于加热车灯的焊接面的加热面，所述板体的加热面上设有与车灯焊接面上的焊接筋对应的加热筋；所述加热管设置在热模仿形板的板体内与加热面形状相吻合的一个曲面上。所述热板焊接加热模具包括上下两个热模组件，所述热模组件包括上述热模仿形板。本发明热模仿形板能够有效地减少加热时间，减少能源浪费，提高生产效率，提升产品焊接质量。

Description

一种车灯热板焊接用热模仿形板及热板焊接加热模具
技术领域
本发明属于机械工程技术领域，涉及热板焊接模具，尤其涉及塑料车灯制品的焊接，具体而言，是对塑料车灯进行焊接的一种热板焊加热模具。
背景技术
目前，车灯的装配过程中，车灯灯罩和车灯灯体的连接一般采用热板焊接技术焊接实现，传统车灯热板焊接机结构原理如专利申请号为2015104530976、名称为“汽车车灯的热板焊接装置”的专利申请所述，需要被焊接的灯体和灯罩在焊接机上分别被固定，分别针对灯体和灯罩的焊接面设置上加热模和下加热模，通过上下两个加热模分别对灯体和灯罩焊接面加热使之达到熔融状态，然后使灯体和灯罩焊接面接触使之粘接在一起。在传统车灯热板焊接机中，加热模的热量由加热板提供，加热板为内部设有加热管的平板结构。加热模的受热面为平面结构，与加热板接触导热，加热模的加热面为仿形面，其被加工成与拟焊接车灯的焊接面相吻合的曲面结构，由于车灯焊接面的特殊形状，加热模的加热面的曲面高低差很大。这一方面导致加热模整体体积较为庞大，不仅严重地降低了加热模的加热效率，而曲面高的地方比低的地方使用更多的材料，造成大量浪费材料。另一方面，加热模的受热面与加热面距离严重地参差不齐，使加热面的热量分布不均匀，影响焊接效果。
此外，传统车灯热板焊接机的加热模，采用钢铁或铝合金材料制成。
当热模仿形板采用钢铁作为材料时，重量太大，热传导效率太低，加大了安装与拆卸的难度，并且严重影响加热效率。当热模仿形板采用铝合金作为材料时，虽然可以减轻重量，提高热传导效率，但必须考虑铝合金的热膨胀变形，因为铝合金的热膨胀系数比钢铁大一倍，热变形比较严重。
发明内容
本发明第一个目的旨在针对传统车灯热板焊接机所采用的焊接加热模具存在的加热模厚重、加热效率低、表面热量不均匀等问题，提出一种内置加热管的薄板式加热模。
针对第一个目的，本发明所采用的技术方案是：一种热模仿形板，包括板体和设置在板体内部的加热管，其特征在于，所述热模仿形板的板体为与拟焊接的车灯的焊接面相匹配的曲面板结构，所述板体的正面为用于加热车灯的焊接面的加热面，所述板体的加热面上设有与车灯焊接面上的焊接筋对应的加热筋；所述加热管设置在热模仿形板的板体内与加热面形状相吻合的一个曲面上。
可选地，所述加热管为一根，所述加热管在热模仿形板的板体内沿着与加热筋对应的闭合曲线曲折布置。进一步地，所述板体的背面设置有沿正面加筋延伸的加热管装配槽，所述加热管顺着加热管装配槽设置于其内。
可选地，所述加热管为多根，多根加热管在热模仿形板的板体内沿加热筋均匀排布。进一步地，所述热模仿形板的板体内设有与加热筋垂直加交的加热管装配孔，多每个加热管装配孔沿加热筋均匀排布，每个加热管装配孔内装配一根加热管。
可选地，所述加热管为多根，多根加热管相互平行，多根加热管在一个曲面上均匀排布。
进一步地，所述加热管与加热筋相对应处的功率比不对应处的功率大。
进一步地，所述加热管所在曲面位于热模仿形板的厚度的中间位置。进一步地，所述热模仿形板的厚度大于加热管直径10-20mm。
优选地，所述热模仿形板的板体采用氮化铝陶瓷材料，或其他物理化学特性相似的材料，具有较大的导热系数与较小的热膨胀系数等特点。
作为改进，所述加热筋的表面覆盖有一层特氟龙涂层。
作为改进，所述热模仿形板的板体上设置有温度传感器。
本发明第二个目的在于基于上述薄板式加热膜进一步提出一种新型热板焊接加热模具。
针对第二个目的，本发明采用的技术方案是：一种热板焊接加热模具，包括上热模组件和下热模组件，上热模组件和下热模组件各包括一本发明前文所述的热模仿形板、一支撑座、一连接板，上热模组件和下热模组件热模仿形板分别通过所述支撑座安装在所述连接板上，热模仿形板与支撑座之间设置有隔热板，上热模组件的热模仿形板正面朝上，背面与上热模组件的支撑座的上面固定，上热模组件的支撑座的下面与连接板固定；下热模组件的热模仿形板正面朝下，背面与下热模组件的支撑座的下面固定，下热模组件的支撑座的上面与连接板固定；
可选地，所述热模仿形板通过螺栓与支撑座固定。进一步地，为了方便热模仿形板安装固定时螺栓孔的对正，在热模仿形板的相临两个侧面分别设置定位板，所述定位板与支撑座固定。
进一步地，为便于更换热模组件，以及适用于不同规格尺寸的热模组件安装，所述支撑座的相对的两个侧面上分别设有一条滑槽，连接板上对应支撑座的两侧滑槽设置用于压紧固定支撑座的L形紧固件。L形紧固件与连接板通过螺栓连接，用于连接L形紧固件与连接板的螺栓未拧紧前，支撑座可在两侧L形紧固件限制下在另外两个侧面的方向上直线滑动；螺栓扭紧后，L形紧固件伸入滑槽的部分与连接板一起将支撑座夹紧固定。
进一步地，所述热模仿形板上设有螺栓孔，所述支撑座上对应热模仿形板上的螺栓孔设置有螺丝孔，热模仿形板与支撑座通过螺栓固定。
本发明的有益效果：本发明在热模仿形板厚度尺寸方面与传统加热模相比大大减小，从而减小了加热模具的体积与重量，提高了加热效率并方便了模具的拆装；在加热管方面，本发明采用与加热筋表面所在曲面形状基本吻合的曲面内布局，并且采用分段式功率设计，不仅进一步提高了加热效率还减少了能源的浪费；在材料方面，本发明采用导热系数较大但热膨胀系数较小的氮化铝陶瓷，不仅安全无毒、加热效率高、热变形小，还利于加热筋与焊接筋的准确贴合，防止错位；本发明能够有效地减少加热时间，提高生产效率，提升产品焊接质量，减少能源浪费，提高能源利用率，适用于生产中。
附图说明
图1是本发明所述上热模组件的结构示意图。
图2是本发明所述下热模组件的结构示意图。
图3是图1所示上热模组件左视图。
图4是图1所示上热模组件的俯视图。
图5是图2所示下热模组件的仰视图。
其中：1热模仿形板、2温度传感器、3加热管、4定位板、5隔热板、6滑槽、7支撑座、8加热筋、9螺栓孔、10 L形紧固件、11螺纹孔、12连接板。
具体实施方案
为了进一步理解本发明，下面以一个具有具体结构的热板焊接加热模具为例结合附图对本发明所述的热模仿形板和加热模具作进一步详述，该实施例及其说明仅用于理解本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1至图5所示，本实施例公开的热板焊接加热模具，包括上热模组件和下热模组件，所述上热模组件和下热模组件构成相同，分别包括热模仿形板1、温度传感器2、加热管3、定位板4、隔热板5、滑槽6、支撑座7、加热筋8、螺栓孔9、11、L形紧固件10、连接板12；所述上热模组件的热模仿形板和下热模组件的热模仿形板的正面表面形状分别与车灯灯体和车灯灯罩所要焊接面的曲面形状相对应，其表面都覆盖一层特氟龙涂层；所述加热筋(8)位于热模仿形板表面，分别与车灯灯罩和车灯灯体的焊接筋相吻合；所述加热管3与温度传感器2分布在热模仿形板内部；所述定位板4 且有螺栓孔，通过螺栓固定在支撑座7上；所述隔热板5位于热模仿形板与支撑座7之间；所述滑槽6位于支撑座7的前后两侧；上热模组件的热模仿形板正面朝上，所述支撑座7位于热模仿形板之下，连接板12位于支撑座7之下；下热模组件的热模仿形板正面朝下，支撑座7位于热模仿形板之上，连接板12位于支撑座7之上，，下热模组件的热模仿形板的加热筋向上平移可与上热模组件的热模仿形板的加热筋重合；所述螺栓孔9位于热模仿形板中，支撑座7上对应螺栓孔设置螺纹孔，用于固定热模仿形板和支撑座的螺栓从螺栓孔9穿过与支撑座螺纹连接；所述L形紧固件10水平部分可以插入滑槽6中，竖直部分且有螺栓孔，通过螺栓固定在连接板12上；螺栓孔11位于连接板12中，用于通过螺栓固定连接板与焊接机底板。
热模仿形板(1.1)和下热模仿形板(1.2)通过定位板4定位后，通过安装在螺栓孔9内的螺栓进行连接固定在支撑座7上；所述支撑座7通过与其上滑槽6相扣的L形紧固件10固定在连接板12上；所述连接板12通过插在螺纹孔11内的螺柱固定在焊接机底板上。
所述模仿形板1厚度尺寸与加热管直径相关，在直径的基础上增加10-20mm为宜；本实施例中采用的加热管直径为16mm，所以热模仿形板厚度尺寸是26-36mm。所述热模仿形板1采用氮化铝陶瓷材料，具有导热系数大、热膨胀系数小、安全无毒的特点，或者其他物理化学特性相似的材料，具有较大的导热系数与较小的热膨胀系数等特点；本实施例中所要焊接的车灯，其焊接筋最大轮廓尺寸380mm，焊接温度最大240℃，室温25℃，根据相关公式计算出的热变形量仅为0.4085mm，对焊接影响非常小。所述加热管3横向插入加热模具，分布位置不在同一水平面内，而是与加热筋8表面形状基本吻合的曲面内。所述加热管8采用分段式功率的方式进行加热，与加热筋8相对应处的功率要比不对应处的功率大。
本实施例能够有效地减少加热时间，提高生产效率，提升产品焊接质量，减少能源浪费，提高能源利用率，适用于生产中。

Claims (10)

1.一种热模仿形板，包括板体和设置在板体内部的加热管，其特征在于，所述热模仿形板的板体为与拟焊接的车灯的焊接面相匹配的曲面板结构，所述板体的正面为用于加热车灯的焊接面的加热面，所述板体的加热面上设有与车灯焊接面上的焊接筋对应的加热筋；所述加热管设置在热模仿形板的板体内与加热面形状相吻合的一个曲面上。
2.根据权利要求1所述的热模仿形板，其特征在于，所述加热管为一根，所述加热管在热模仿形板的板体内沿着与加热筋对应的闭合曲线曲折布置；所述板体的背面设置有沿正面加筋延伸的加热管装配槽，所述加热管顺着加热管装配槽设置于其内。
3.根据权利要求1所述的热模仿形板，其特征在于，所述加热管为多根，多根加热管在热模仿形板的板体内沿加热筋均匀排布；所述热模仿形板的板体内设有与加热筋垂直加交的加热管装配孔，多每个加热管装配孔沿加热筋均匀排布，每个加热管装配孔内装配一根加热管。
4.根据权利要求1所述的热模仿形板，其特征在于，所述加热管为多根，多根加热管相互平行，多根加热管在一个曲面上均匀排布。
5.根据权利要求3或4所述的热模仿形板，其特征在于，所述加热管与加热筋相对应处的功率比不对应处的功率大。
6.根据权利要求1所述的热模仿形板，其特征在于，所述热模仿形板的板体采用氮化铝陶瓷材料，或其他物理化学特性相似的材料。
7.根据权利要求1所述的热模仿形板，其特征在于，所述加热筋的表面覆盖有一层特氟龙涂层。
8.一种热板焊接加热模具，包括上热模组件和下热模组件，其特征在于，上热模组件和下热模组件各包括一权利要求1-7任一项所述的热模仿形板、一支撑座、一连接板，上热模组件和下热模组件热模仿形板分别通过所述支撑座安装在所述连接板上，热模仿形板与支撑座之间设置有隔热板，上热模组件的热模仿形板正面朝上，背面与上热模组件的支撑座的上面固定，上热模组件的支撑座的下面与连接板固定；下热模组件的热模仿形板正面朝下，背面与下热模组件的支撑座的下面固定，下热模组件的支撑座的上面与连接板固定。
9.根据权利要求8所述的热板焊接加热模具，其特征在于，在热模仿形板的相临两个侧面分别设置有定位板，所述定位板与支撑座固定。
10.根据权利要求8所述的热板焊接加热模具，其特征在于，所述支撑座的相对的两个侧面上分别设有一条滑槽，连接板上对应支撑座的两侧滑槽设置用于压紧固定支撑座的L形紧固件，L形紧固件与连接板通过螺栓连接，用于连接L形紧固件与连接板的螺栓未拧紧前，支撑座可在两侧L形紧固件限制下在另外两个侧面的方向上直线滑动；螺栓扭紧后，L形紧固件伸入滑槽的部分与连接板一起将支撑座夹紧固定。
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