CN109253295A - 激光焊接龙头 - Google Patents

激光焊接龙头 Download PDF

Info

Publication number
CN109253295A
CN109253295A CN201810763624.7A CN201810763624A CN109253295A CN 109253295 A CN109253295 A CN 109253295A CN 201810763624 A CN201810763624 A CN 201810763624A CN 109253295 A CN109253295 A CN 109253295A
Authority
CN
China
Prior art keywords
spigot portion
faucet
edge
weld seam
faucet body
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201810763624.7A
Other languages
English (en)
Inventor
A·哈德韦
L·莫汉普里
J·M·穆尔蒂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kohler Co
Original Assignee
Kohler Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kohler Co filed Critical Kohler Co
Publication of CN109253295A publication Critical patent/CN109253295A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0093—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring combined with mechanical machining or metal-working covered by other subclasses than B23K
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D—WORKING OR PROCESSING OF SHEET METAL OR METAL TUBES, RODS OR PROFILES WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
    • B21D22/00—Shaping without cutting, by stamping, spinning, or deep-drawing
    • B21D22/02—Stamping using rigid devices or tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K33/00—Specially-profiled edge portions of workpieces for making soldering or welding connections; Filling the seams formed thereby
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
    • B23P15/001—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass valves or valve housings
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03C—DOMESTIC PLUMBING INSTALLATIONS FOR FRESH WATER OR WASTE WATER; SINKS
    • E03C1/00—Domestic plumbing installations for fresh water or waste water; Sinks
    • E03C1/02—Plumbing installations for fresh water
    • E03C1/04—Water-basin installations specially adapted to wash-basins or baths
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/04—Tubular or hollow articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D7/00—Electroplating characterised by the article coated
    • C25D7/04—Tubes; Rings; Hollow bodies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Domestic Plumbing Installations (AREA)

Abstract

一种用于制造包括基体和喷嘴的龙头的方法，包括：提供第一龙头部分，其限定在所述基体与所述喷嘴之间延伸一定距离的第一边缘；提供第二龙头部分，其限定延伸所述距离的第二边缘；通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第一边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第二边缘，以形成沿所述距离延伸的焊缝；以及磨制所述焊缝以形成龙头本体。

Description

激光焊接龙头
技术领域
本申请通常涉及一种龙头和一种组装龙头的方法。特别而言，本申请涉及使用激光焊接过程构造龙头本体的方法。
背景技术
龙头组件可包括龙头本体、手柄、阀芯和水路。龙头本体可限定水路并被构造以联接到手柄和阀芯。传统的龙头本体可例如通过使用铸造过程沿芯体来形成龙头本体(即，在铸体或模中)而制造。
通常，在经由传统铸造过程制造龙头本体时可实现的最小壁厚度在2.5mm至3.5mm之间，而实现龙头本体所需结构强度所必要的最小厚度小于所述值。这样，传统的龙头本体制作过程导致所用材料多于必要量。
此外，传统的用于龙头本体的铸造过程导致异物颗粒和其它杂质被引入到最终龙头本体中。这样的杂质通常本身在整个模铸过程完成而且表面进行精修过程之后显现，导致制造后大量部件不合格。
发明内容
一个实施例涉及一种用于制造包括基体和喷嘴的龙头的方法。该方法包括：提供第一龙头部分，其限定在所述基体与所述喷嘴之间延伸一定距离的第一边缘。该方法还包括：提供第二龙头部分，其限定延伸所述距离的第二边缘。该方法还包括：通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第一边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第二边缘，以形成沿所述距离延伸的焊缝。该方法还包括：磨制所述焊缝以形成龙头本体。
另一实施例涉及一种用于制造包括基体和喷嘴的龙头的方法。该方法包括：提供第一龙头部分，其限定在所述基体的一端与所述喷嘴之间延伸第一距离的第一边缘，和在所述龙头的上端与所述基体的所述一端之间延伸第二距离的第二边缘。该方法还包括：提供第二龙头部分，其限定延伸所述第一距离的第三边缘和延伸所述第二距离的第四边缘。该方法还包括：通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第一边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第三边缘，以形成从所述基体的所述一端延伸所述第一距离的至少一部分的第一焊缝。该方法还包括：通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第二边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第四边缘，以形成从所述基体的所述一端延伸所述第二距离的至少一部分的第二焊缝。
另一实施例涉及一种龙头的龙头本体。龙头本体包括：第一龙头本体部分，其包括：沿第一方向延伸的第一基体部分，和沿与所述第一方向成角度的第二方向延伸的第一喷嘴部分。龙头本体还包括：第二龙头本体部分，其包括：沿所述第一方向延伸的第二基体部分，和沿与所述第一方向成所述角度的所述第二方向延伸的第二喷嘴部分。龙头本体还包括：第一焊缝，其设置在所述第一本体部分与所述第二本体部分之间，并沿与水流过所述龙头的方向平行的方向延伸。
应理解，以上总体描述和以下详细描述均仅为示例性的和解释性的，并且不会限制所要求的本发明。
本发明能够实现其它实施例，并能够按照各种方式执行。可替代的示例性实施例涉及其它特征和特征组合。
附图说明
图1是根据示例性实施例通过激光焊接生产过程构造的龙头本体的立体图。
图2A-2C是根据示例性实施例在生产过程不同阶段的工件的立体图。
图3A和3B是根据示例性实施例在构造龙头本体时使用的设备的示意图。
图4是根据示例性实施例生产龙头的方法的流程示意图。
具体实施方式
在参见附图(其详细例示出示例性实施例)之前，应理解，本申请不限于说明书中提出的或图中例示的细节或方法。还应理解，在此使用的术语仅用于描述目的，而不应被认为是限制性的。
整体上参见附图，在此公开的各个实施例涉及一种使用激光焊接过程构造龙头本体的方法。龙头本体至少包括第一本体部分和第二本体部分，它们相互固定以大致封闭延伸通过龙头本体的水路。在各个实施例中，龙头本体通过利用激光焊接过程将第一本体部分焊接到第二本体部分构造，激光焊接过程涉及将激光施加于第一和第二本体部分相互邻接抵靠的边缘处的部位。例如，从源(例如固态、气态或任何其它适合激光，如Nd:YAG激光)发射的光束可由光学部件(例如光纤和/或硬性光学部件，如反射镜、透镜、光栅和棱镜)引导到所述部位，使得第一和第二龙头本体部分的所述部分熔化以形成焊缝。激光或工件组合(即，第一和第二本体部分)可然后相对于彼此平移(例如通过利用调节光学部件使光束沿与第一和第二龙头本体部分的边缘的表面对应的路径平移)，以将第一和第二本体部分在焊缝处牢固附接。在激光焊接过程之后，各种精修过程(例如焊接、磨制、擦光、抛光、镀层等等)可在本体部分的外表面上执行，使得外表面具有所希望的外观。
在各个实施例中，第一和第二本体部分可均通过分立的材料件(例如金属片)经由冲压过程构造。可替代地，龙头本体部分可以通过模制或任何其它适合方法由塑料构造。在冲压过程中，材料件位于冲压机的至少一个模组之间。模组的部件中的至少一个具有与龙头本体的所希望外表面对应的表面。模组被按压到一起，使得每个材料件包括具有与龙头本体的期望形状对应的表面的部分。在执行激光焊接过程之前，材料件的另外的部分(例如从裁切线沿径向向外延伸的部分)可被去除(例如通过激光切割过程实现)以形成第一和第二本体部分。
这样的过程相对于传统模铸过程具有许多优点。由于在此所述的每个龙头本体部分经由冲压过程由预选的材料形成，因而在此公开的激光焊接过程给制造者提供对于材料厚度和其它尺度的更大控制。例如，使用在此公开的过程时，可使用厚度在1mm至2mm之间的材料。这样的厚度在使用传统模铸方法时是无法获得的。因此，在此的系统和方法能够使制造者通过减少所需材料量提高效率。此外，利用冲压过程为制造者提供对于龙头本体最终形状的更大控制，这是因为，模组能够在受压材料的最终形状上实现精确控制。
此外，由于杂质和异物颗粒进入工件中在模铸过程中是不可避免的，因而在此的过程将使工件杂质更少。结果，在制造后工件的不合格率将更低。此外，制造者将避免与传统模铸过程典型关联的模故障检修，从而进一步增强前述的效率益处。
避免熔化材料还将产生更少排放(例如由于不需要燃料用于在模铸过程中加热金属)和更安全更清洁的制造环境(例如更清洁的空气，更清洁的车间，更少的外露热表面，等等)。由此，所述过程比传统过程对环境更友好。
现在参见图1，其中显示出根据示例性实施例的龙头本体100。龙头本体100包括：基体部分102，喷嘴部分104，和上部分106。在所示示例中，基体部分102大致为圆柱形并沿第一方向延伸。在各个可替代实施例中，基体部分102采用不同形状，这是因为基体部分102和喷嘴部分104可为任意几何形状设计。例如，在一个实施例中，基体部分102大致为矩形。喷嘴部分104从基体部分102的一端沿与第一方向成角度的第二方向延伸。在所示示例中，所述角度约为90度。在可替代实施例中，所述角度可具有不同值。例如，在一些实施例中，所述角度大于90度(例如135度)。喷嘴部分104的一端包括开口108，开口108被构造为接纳另外的龙头部件(例如曝气器)。在所示示例中，喷嘴部分104是细长形状(例如大致为椭圆形)，其具有小于基体部分102的横截面积。在可替代实施例中，喷嘴部分104在形状上类似于基体部分102(例如，喷嘴也可大致为圆柱形)。
基体部分102和喷嘴部分104限定水路，当包括龙头本体100的龙头组件安装之后，来自水源的水可流过水路。由此，基体部分102和喷嘴部分104的内表面大致封闭空间。上部分106从基体部分102的一端延伸并与基体部分102对准。在所示示例中，上部分106与基体部分102同心，并且具有与基体部分102的尺度类似的尺寸(例如直径)。在各个实施例中，根据在此公开的过程，上部分106的一端中的开口被构造为在龙头本体100制造之后接纳龙头的另外部件(例如手柄组件，阀芯，等等)。
应理解，龙头本体100可采取不同于图1中所图示的形式。例如，在一个实施例中，龙头本体100不包括上部分106。此外，基体部分102、喷嘴部分104和上部分106可包括任意形状或尺寸，并仍与本公开内容一致。
如图所示，龙头本体100包括第一本体部分110和第二本体部分112。在所示示例中，第一本体部分110和第二本体部分112是龙头本体100形状对称的半件。在所示的示例中，第一和第二本体部分110和112均为连续的材料件(例如，经由在此所述过程由金属片构造)。
第一和第二本体部分110和112在第一焊缝114处相互牢固地附接。在各个实施例中，第一焊缝114通过在此所述的激光焊接过程形成。龙头本体100进一步包括：第二焊缝，其与第一焊缝114大致相对(例如，第一焊缝114和第二焊缝可位于由基体部分102的内表面限定的圆的直径的端上)。第一焊缝114从龙头本体100的第一端(例如基体部分102的下端)延伸第一距离经过喷嘴部分104至龙头本体100的第二端(例如上部分106的上端)。第二焊缝从基体部分102的第一端延伸第二距离至上部分106的第二端。在一些实施例中，第一焊缝114和第二焊缝仅在基体部分102的第一端与上部分106的第二端之间部分地延伸第一和第二距离。
优选地，第一焊缝114和第二焊缝限定大致直线和/或位于单个平面中。这样的构造有利于在此所述的激光焊接过程，例如通过简化以下过程：将激光束平移经过与第一焊缝114对应的区域以形成第一焊缝114。然而，可以设想可替代实施例。例如，在各个可替代实施例中，龙头本体100可包括另外的焊缝，其沿与第一焊缝114的延伸方向不同的方向延伸。
在各个实施例中，龙头本体100包括：多于两个本体部分。例如，在一些实施例中，龙头本体100包括三个或更多个本体部分。在一个实施例中，龙头本体100包括四个本体部分。这样的本体部分中的两个可大致形成基体部分102和上部分106的半件(例如前半件)，同时形成整个喷嘴部分104。其它两个本体部分可形成基体部分102和上部分106的另一半件(例如后半件)。龙头本体100可根据本公开内容通过任意数量的本体部分构造。例如，本体部分的数量可基于龙头本体100的所希望外部形式以及待安装在龙头本体100内的各部件的组合而确定。
现在参见图2A，其中显示出根据示例性实施例的工件200。在各个实施例中，工件200可用于形成关于图1所述的龙头本体100的第一和第二本体部分110和112。由此，可参照图1的各部件以助于描述图2。工件200包括单一的材料件(例如金属片)。在各个实施例中，工件200示出为恰在工件200经历压制过程之后。在这样的压制过程中，材料件可经过第一压制步骤(例如冲裁)以形成工件200，使工件200包括所希望的尺度设定。在第一压制步骤中，材料件可置于包括间隙(例如腔、开口等)的冲裁模上，冲裁模具有对应于工件200的所希望尺度(例如在其预定阈值内)的一组尺度。在各个实施例中，所希望的尺度可基于工件用于构造的已完成龙头本体的所希望尺度而选择。此外，金属片的最终形状可在多个阶段获得，取决于所希望的部件形状。
在示例中，为了形成关于图1所述的第一龙头本体部分110，冲裁模中的间隙可包括第一尺度(例如高度)，其大致对应于第一本体部分110的所希望的高度。冲裁模中的间隙可进一步包括：具有第一宽度的第一部分，和具有第二宽度(大于第一宽度)的第二部分。在示例中，第一部分的高度比基体部分102的一端(例如底端)与龙头本体100的喷嘴部分104之间的所希望距离大预定量。如在此所述，这样的构造有利于在喷嘴部分104的一端中形成开口108。一旦材料件安置到冲裁模上，压制设备就可将冲头压入到冲裁模中的间隙中，使得具有所希望尺度的工件200从初始材料件剪切。在使用冲裁模的此初始压步骤之后，工件200是具有所希望的周边形状的基本平坦的材料件。在一些实施例中，工件200经由初始激光切割过程设置有所希望的尺度和所希望的周边形状。在一些实施例中，这种冲裁过程被省略。
一旦冲裁或激光切割过程被执行，则工件200可在分立的压制设备中经历金属成形过程。如图2中所示，工件200位于第一成形模202上。在各个实施例中，第一成形模202是包括第二成形模(例如关于图3A所述的压制设备300的模具中的第二模306)的模组的部件。第一成形模202和第二成形模包括：对应的凸表面和凹表面，它们对应于龙头本体100的外表面的期望形状。当工件200设置在第一成形模202与第二成形模之间时，压制设备可以将第一成形模202压入第二成形模中(或者相反)，以在工件200中形成受压部分204，受压部分204具有对应于关于图1中所述的第一本体部分110或第二本体部分112的形状。可替代地，第二成形模可被压入第一成形模202中。
现在参见图2B，显示出根据示例性实施例的从压制设备中移除的工件200。如图所示，工件200包括：受压部分204，其具有与龙头本体100的本体部分(例如第一本体部分110)的期望形状对应的表面。工件200还包括：具有第一宽度A的第一部分206，和具有第二宽度B的第二部分208(例如，对应于关于图2A所述的冲裁模中的间隙)。在实施例中，宽度A基于龙头本体100的喷嘴部分104中的开口108的预计定位而选择。应理解，工件200可为不同于所示构造的构造。例如，在一个实施例中，工件大致为矩形。
如图所示，第一部分206具有的高度小于工件200第一边缘(例如底边缘)到受压部分204的对应于龙头本体100喷嘴部分104的区部之间的距离。这样的构造有利于在喷嘴部分104中形成开口108(例如，以在龙头本体100中形成水出口部位)。由于第一部分206的高度如此选择，因此，凹形部分210(例如经由关于图2A所述的压制过程)可形成在第一部分206与第二部分208之间的划分边界(例如角部)处。在可替代实施例中，开口108在龙头本体部分110和112相互焊接之后(例如经由激光切割过程)形成。在这样的实施例中，工件200可具有不同形状(例如正方形或矩形形状)。
为了制定龙头本体100的本体部分(例如第一本体部分110)，工件200的平面部分从受压部分204被移除，平面部分从第一裁切线212、第二裁切线214、第三裁切线216向外延伸。如图所示，第一裁切线212大致为直线，并从工件200的第一(例如下)边缘延伸到工件200的第二(例如上)边缘。第二裁切线214包括从第一边缘延伸的第一直线部分、从第一直线部分延伸的曲形部分、从曲形部分延伸的第二直线部分、凹形部分和端部分(例如从凹形部分向外延伸)。第二直线部分以角度(例如约90度)从第一直线部分延伸。凹形部分对应于工件200的凹形部分210，并且大致为半圆形。在各个其它实施例中，第二裁切线214的凹形部分可具有不同形状，取决于喷嘴部分104中的开口108的所希望构造。第三裁切线216包括：从工件200的第二边缘延伸的曲形部分、大致直线部分和衔接第二裁切线214端部分的第二曲形部分。
在各个实施例中，工件200的平面部分在裁切线212,214,216处通过激光切割过程被去除。在这样的过程中，来自光源(例如激光器)的光束经由各种光学元件被朝向裁切线212,214,216之一上的部位导向且聚焦于该部位上，以在所述部位处形成开口。光束然后相对于工件200沿裁切线212,214,216之一限定的路径平移，直到从裁切线向外延伸的工件200的平面部分与受压部分204分离。在各个其它实施例中，可替代的切割方法(例如冲裁)可用于去除平面部分。
现在参见图2C，显示出根据示例性实施例的工件200的分离的受压部分204。如图所示，受压部分204包括位于先前由裁切线212,214,216占据的位置(关于图2B所述)的边缘218,220,222。在一些实施例中，在工件200的平面部分被去除之后，裁切线212,214,216被处理(例如使用磨制设备)，以形成边缘218,220,222。在所示示例中，边缘218,220,222均大致为平面的，且均相对于彼此共面。这样的布置有利于使受压部分204与另一相同受压部分经由在此所述的激光焊接过程接合以制定龙头本体，例如关于图1所述的龙头本体100。然而，在不背离本公开内容的范围的情况下，边缘218,220,222可在不同平面中。
现在参见图3A，显示出根据示例性实施例的压制设备300。压制设备300可用于执行关于图2A-2C所述的各个过程。对此，压制设备300包括模组302。模组302包括第一模304和第二模306。第一和第二模304和306固定到能够相对于彼此(例如通过液压机)运动的构件。例如，第一模304可沿大致竖直方向朝向第二模306运动，直到第一和第二模304的表面相互压靠。
第一和第二模304和306所采取的形式可取决于使用压制设备300的制造步骤。例如，在压制设备300用于关于图2A所述的冲裁过程中的实施例中，第一模304可包括：具有的形状对应于第二模306中的腔的冲头或类似物，第二模306可被构造为冲裁模。为了执行此过程，材料件308在第二模306中的腔上插入到第一模304和第二模306之间。压力机然后迫使第一模304通过第二模306中的腔，由此使具有所希望尺度和所希望周边形状的工件从材料件308剪切。
在另一示例中，压制设备300用于使工件形成龙头本体部分的期望形状。在这样的实施例中，第一和第二模304和306包括凸配对部分和凹配对部分。凸配对部分和凹配对部分中的每一者具有与所形成的龙头本体部分的期望形状对应的表面。材料件308(例如关于图2A-2C所述的工件200)然后插入到第一和第二模304和306之间，以形成形状对应于期望形状的受压部分。
现在参见图3B，显示出根据示例性实施例的激光处理设备310。激光处理设备310可用于执行在此所述的各个过程。激光处理设备310包括：激光器312，其被构造为将光束314沿光路朝向元件316发射。在一些实施例中，至少一个光学元件318(例如反射镜、透镜、棱镜、光栅等)设置在光路中以引导光束314朝向元件316。在一些实施例中，光学元件318被构造为改变光束314的路径。例如，在实施例中，控制器控制光学元件318的旋转角度以使光束314沿预定路径行进。另外的光学元件应可沿光路设置以在光束314到达元件316之前调整(例如聚焦、成形)光束314。
激光处理设备310还包括：固持设备320，其被构造为将元件316固持到所希望位置。例如，固持设备320可包括可动平台和夹。夹可将元件316固定到可动平台，并且控制器可使可动平台相对于固持设备320的静止元件平移，以使元件316相对于光束314平移。
激光处理设备300可基于使用激光处理设备的制造步骤以多种配置操作。例如，在激光处理设备300用于将龙头的本体部分相互焊接的实施例中，元件316可包括通过固持设备320固持到一起的龙头本体的部分。激光处理设备300可以使光束314相对于元件314向下移动预定路径(其中，龙头本体部分的相遇边缘被固持到一起以形成焊缝320)运动。例如，计算机化的控制器可使光学元件318旋转以引起光束314沿焊缝320向下运动。可替代地或另外地，控制器可以使固持元件320的一部分相对于光束314运动以形成焊缝320。
在另一个示例中，激光处理设备300可用于形成具有所希望尺度和所希望周边形状的工件(例如工件200)。在这样的实施例中，元件316可包括坯体，并且激光焊接设备300可使光束314沿对应于所希望的工件周界的另一预定路径运动。应理解，激光处理设备300当用于激光切割应用相对激光焊接应用时可按不同方式构造。在又一示例中，激光处理设备可用于从工件去除一部分以形成具有期望形状的龙头本体部分。例如，光束314可沿将工件平面部分与受压部分(例如关于图2C所述的受压部分204)分离的裁切线相对于元件316在路径中运动。如应理解地，光束314相对于元件316的运动速率可根据实施方式改变。
现在参见图4，显示出根据示例性实施例使用激光焊接过程制造龙头的过程400的流程示意图。通过经由压制过程提供具有第一边缘的龙头的第一部分(方框402)来开始过程400。例如，金属片件可经历受压制和切割过程(类似于关于图2A-2C所述过程)，以提供龙头的第一部分。在这样的过程中，金属片件可首先经历冲裁过程以产生第一工件。第一工件然后通过金属压制设备(其包括第一模组)被压制。第一模组包括：凹部件和凸部件，其包括具有与龙头本体一部分的期望形状对应的表面的部分。由此，一旦通过金属压制设备压制，则工件包括具有期望形状的部分。工件的无关部分然后被去除(例如经由激光切割过程)以形成具有第一边缘的龙头的第一部分。
过程400可以进一步包括：通过压制过程至少提供具有第二边缘的龙头的第二部分(方框404)。在实施例中，龙头的第二部分大致类似于龙头的第一部分(例如龙头的第一部分的镜像)。在这样的实施例中，第二工件可插入到包括第二模组的压制设备中，第二模组具有凹部件和凸部件，其具有与第一模组的表面呈镜像的表面。在其它实施例中(即，其中龙头的第二部分不是龙头的第一部分的镜像)，第二工件可以插入到包括不同形状的第二模组的压制设备中。在一些实施例中，龙头本体被设计为包括多于两个龙头本体部分。在这样的实施例中，关于图2A-2C所述的压制过程可对于每个龙头本体部分重复进行(例如，使用不同的压制设备或模组以形成具有期望形状的另外的本体部分)。
过程400可进一步包括：使用激光焊接设备将第一部分焊接到第二部分，以形成第一焊缝(方框406)。例如，在形成龙头的第一和第二部分之后，第一和第二部分的边缘可被压制到一起，而从光源(例如激光器)发射的光束被导向和聚焦于由于压制所致第一部分的第一边缘邻接第二部分的第二边缘的位置上。聚焦的光束使第一和第二光学部分熔化并形成焊接部位。光束然后相对于第一和第二部分平移(例如，控制器可调节光学元件(如透镜)的旋转位置，以使光束沿与龙头的第一和第二部分的边缘的形状对应的第一预定路径平移)，以形成限定焊缝的一系列焊接部位。
这样的过程可然后重复进行以在龙头本体上形成另外的焊缝。例如，当龙头的第一和第二部分包括龙头本体的对称的半件时，第二焊缝可按照类似于第一焊缝的方式形成。在这种实施例中，第二焊缝与第一焊缝相对(即，第一和第二焊缝彼此相距最大的距离)。由此，在第一焊缝形成之后，龙头的第一和第二部分可以在光束形成大致平行于第一焊缝的第二焊缝之前相对于光束的源以一定角度(例如180度)旋转。在其它实施例中，光束可沿可替代的路径被引导，以在不旋转第一和第二部分的情况下形成第二焊缝。在又一实施例中，可(例如从多个光源)提供多条光束，使得第一和第二焊缝可同时形成。在实施例中，第一和第二焊缝均大致是直线的且相互平行。
在一些实施例中，其中例如存在多于两个龙头本体部分相互激光焊接，而另外的焊缝可通过类似于前述的过程形成。在一些实施例中，不同的焊缝可在形状上相互不同。在这样的情况下，激光焊接设备可以使光束相对于龙头各部分沿不同的预定路径平移，取决于被形成的焊缝的定位。
过程400可进一步包括：磨制和抛光焊缝(方框408)。在各个实施例中，所希望的是确保龙头本体的外表面平滑。这样，到前述激光焊接过程在外表面中形成不连续结构的一定程度，则可执行另外的处理过程以去除这样的不连续结构。例如，包括磨盘的磨角器可用于磨平焊缝。下一步，具有不同粗糙度磨盘的不同磨角器可用于抛光焊缝。这种过程对于方框406处产生的每个焊缝可重复进行。
过程400可进一步包括：在焊缝或龙头本体的外表面上执行另外的表面处理过程，以形成具有所希望的表面特性的龙头本体(方框410)。例如，在磨制和抛光焊缝之后，已组装的龙头本体的整个外表面可去毛刺、清洁、抛光和擦光。此外，装饰性精修可施加于龙头本体的外表面以形成所希望外观。例如，外表面可被电镀以第一涂层(例如镍涂层)，涂覆以静电施加材料(例如聚合物材料)，或经由物理气相沉积法进行涂覆。任意公知的精修过程可用于提供具有所希望外部外观的龙头主体。例如，当对龙头本体的外表面镀层时，可将一层涂料施加于所述外表面。
过程400进一步包括：将另外的龙头部件附接到精修的龙头本体(方框412)。为了完成龙头的组装，各种其它部件可安置或附接到组装的龙头本体。例如，手柄组件的元件(例如手柄杆、帽组件等等)、水出口组件(例如曝气器、转向器等等)和阀组件(例如阀芯)可以附接到精修的龙头本体。在各个实施例中，一些这样的部件需要安装架固定到龙头本体的内表面。在一些实施例中，这样的架可经由激光焊接或者经由传统的钎焊或焊接技术安装。在一些实施例中，在对龙头本体外表面进行精修和/或将龙头的第一部分焊接到龙头的第二部分(例如，在第一龙头本体部分焊接到第二龙头本体部分之前，安装架经由激光焊接安装到第一龙头本体部分)之前，这种部件的一部分附接到龙头本体。
如在此所用的用语“大约”、“约”、“大致”和类似用词意在具有宽泛含义，与本公开内容的主题所属领域的普通技术人员通常可接受用法相一致。看到本公开内容的本领域技术人员应理解，这些用词意在允许描述所述和要求保护的特定特征，而不会将这些特征的范围限制到所提供的精确数字范围。相应地，这些用词应被解读为指示：所述和要求保护的主题的非实质的或非关键的修改和变化被认为处于如所附权利要求书限定的本发明的范围内。
应注意，在此用于描述各个实施例的用词“示例性的”意在指示：这样的实施例是可行的示例、表现方案、和/或可行实施例的例示(这样的用词并不是意在表示这种实施例必定是非凡或最优示例)。
在此使用的用词“联接”、“连接”和类似物是指：两个构件直接或间接地相互接合。这样的接合可为静止的(例如持久的)或可动的(例如可移除的或可松脱的)。可通过两个构件实现或者两个构件和任何另外中间构件相互形成为单一单个本体，或者，两个构件或者两个构件和任何另外中间构件相互附接实现这样的接合。
在此提及各元件的位置(例如“顶”、“底”、“上”、“下”，等等)，仅用于描述图中各个元件的取向。应注意，各个元件的取向可根据其它示例性实施例而不同，并且这样的变例意在被本公开内容所涵盖。
重要的是应注意：各个示例性实施例的结构和布置仅为示例性的。虽然仅一些实施例在此公开内容中详细描述，但是看到本公开内容的本领域技术人员将易于认识到，在不实质背离在此所述主题的创新教示和优点的情况下，可进行多种修改(例如，各个元件的尺寸、尺度、结构、形状和比例的变化、参数值、安装布置、材料使用、颜色、取向，等等)。例如，显示为集成形成的元件可由多个部件或元件构造，元件的位置可相反或另有不同，分立元件的性质或数量或者位置可以改变或变化。任何过程或方法步骤的顺序或次序根据可替代实施例可以变化或重新排序。在不背离本发明的范围的情况下，在各个示例性实施例的设计、操作条件和布置方面，也可进行其它替代、修改、变化和省略。

Claims (20)

1.一种用于制造包括基体和喷嘴的龙头的方法，包括：
提供第一龙头部分，所述第一龙头部分限定在所述基体与所述喷嘴之间延伸一定距离的第一边缘；
提供第二龙头部分，所述第二龙头部分限定延伸所述距离的第二边缘；
通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第一边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第二边缘，以形成沿所述距离延伸的焊缝；以及
磨制所述焊缝以形成龙头本体。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述提供所述第一龙头部分包括：
提供第一材料片；
将所述第一材料片定位在包括凹部件和凸部件的第一冲压机的第一模组之间，所述凹部件和凸部件包括具有与所述第一龙头部分的外表面对应的表面的部分；
通过所述第一冲压机将所述凸部件压入所述凹部件中，使得所述第一材料片包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有与所述第一龙头部分的外表面对应的表面；以及
移除所述第一材料片的所述第二部分。
3.如权利要求2所述的方法，其中，所述提供所述第二龙头部分包括：
提供第二材料片；
将所述第二材料片定位在所述第一冲压机的所述第一模组之间；
通过所述第一冲压机将所述凸部件压入所述凹部件中，使得所述第二材料片包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有与所述第二龙头部分的外表面对应的表面；以及
移除所述第二材料片的所述第二部分。
4.如权利要求3所述的方法，其中，移除所述第一和第二材料片的所述第二部分经由激光切割设备执行。
5.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一和第二材料片由金属片构造。
6.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一和第二材料片具有约1～2mm的厚度。
7.如权利要求2所述的方法，其中，所述提供所述第二龙头部分包括：
提供第二材料片；
将所述第二材料片定位在包括凹部件和凸部件的第二冲压机的第二模组之间，所述凹部件和凸部件包括具有与所述第二龙头部分的外表面对应的表面的部分，其中所述第二模组不同于所述第一模组；
通过所述第二冲压机将所述第二凸部件压入所述第二凹部件中，使得所述第二材料片包括第一部分和第二部分，所述第一部分具有与所述第二龙头部分的外表面对应的表面；以及
移除所述第二材料片的所述第二部分。
8.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将被构造为固持另外的龙头部件的支撑架附接到所述第一和第二龙头部分的组合，所述另外的龙头部件为阀芯和固定软管中的至少一个。
9.如权利要求1所述的方法，其中，所述附接所述支撑架通过所述激光焊接设备执行。
10.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一龙头部分限定第三边缘，并且所述第二龙头部分限定第四边缘；所述方法进一步包括：通过所述激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第三边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第四边缘，以形成第二焊缝。
11.如权利要求10所述的方法，其中，所述第一和第二焊缝相互大致平行。
12.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二龙头部分是所述龙头本体的对称的半件。
13.如权利要求1所述的方法，进一步包括：将涂层涂覆于所述第一和第二部分，使得所述涂层覆盖所述焊缝；其中涂覆所述涂层通过物理气相沉积法或电镀法中的至少一种执行。
14.一种于制造包括基体和喷嘴的龙头的方法，包括：
提供第一龙头部分，所述第一龙头部分限定在所述基体的一端与所述喷嘴之间延伸第一距离的第一边缘，和在所述龙头的上端与所述基体的所述一端之间延伸第二距离的第二边缘；
提供第二龙头部分，所述第二龙头部分限定延伸所述第一距离的第三边缘和延伸所述第二距离的第四边缘；
通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第一边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第三边缘，以形成从所述基体的所述一端延伸所述第一距离的至少一部分的第一焊缝；以及
通过激光焊接设备将所述第一龙头部分的所述第二边缘焊接到所述第二龙头部分的所述第四边缘，以形成从所述基体的所述一端延伸所述第二距离的至少一部分的第二焊缝。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一焊缝与所述第二焊缝处于相同的平面中。
16.如权利要求14所述的方法，其中，所述第一焊缝沿整个所述第一距离连续延伸；其中，所述第二焊缝沿整个所述第二距离连续延伸。
17.一种龙头的龙头本体，包括：
第一龙头本体部分，其包括：沿第一方向延伸的第一基体部分，和沿与所述第一方向成角度的第二方向延伸的第一喷嘴部分；
第二龙头本体部分，其包括：沿所述第一方向延伸的第二基体部分，和沿与所述第一方向成所述角度的所述第二方向延伸的第二喷嘴部分；和
第一焊缝，其设置在所述第一本体部分与所述第二本体部分之间，并沿与水流过所述龙头的方向平行的方向延伸。
18.如权利要求17所述的龙头本体，其中，所述第一和第二龙头本体部分是所述龙头本体的对称的半件，其中所述本体部分进一步包括：与所述第一焊缝相对的第二焊缝。
19.如权利要求18所述的龙头本体，其中，所述第一和第二喷嘴部分限定供水离开所述龙头的开口，其中所述第一焊缝包括：在所述开口的两侧上的部分。
20.如权利要求17所述的龙头本体，其中，所述第一和第二龙头本体部分各自通过厚度约为1～2mm的单片金属片材料构造。
CN201810763624.7A 2017-07-13 2018-07-12 激光焊接龙头 Pending CN109253295A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IN201711024848 2017-07-13
IN201711024848 2017-07-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109253295A true CN109253295A (zh) 2019-01-22

Family

ID=65000502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810763624.7A Pending CN109253295A (zh) 2017-07-13 2018-07-12 激光焊接龙头

Country Status (2)

Country Link
US (3) US11565343B2 (zh)
CN (1) CN109253295A (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11565343B2 (en) * 2017-07-13 2023-01-31 Kohler Co. Laser-welded faucet
USD857169S1 (en) * 2019-01-25 2019-08-20 Yadong Feng Faucet

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1447053A (zh) * 2003-03-21 2003-10-08 潘永平 一种卫生洁具的制造方法
CN101101072A (zh) * 2007-07-23 2008-01-09 林伟祥 一种环保塑料水龙头的制作方法
CN201121734Y (zh) * 2007-11-27 2008-09-24 邹建仁 柱式塑料水龙头
CN202087924U (zh) * 2011-08-09 2011-12-28 江门市金凯登装饰材料实业有限公司 水龙头用激光焊接装置
CN203809761U (zh) * 2014-01-20 2014-09-03 刘荣铨 一种拼装式出水器
CN104043901A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 华侨大学 一种不锈钢水龙头壳体焊接工艺
CN204004666U (zh) * 2014-08-15 2014-12-10 吴宗权 一种组合焊接成型的水龙头

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4514613A (en) * 1981-05-21 1985-04-30 Lucas Industries Plc, Great King St. Method of an apparatus for welding together metal components
US4576030A (en) * 1983-08-31 1986-03-18 Wallace Expanding Machines, Inc. Stretch form die
WO1987005244A1 (en) * 1986-02-28 1987-09-11 Kawasaki Steel Corporation Method and device for cutting and welding steel belts
US4777708A (en) * 1987-03-17 1988-10-18 Ap Industries, Inc. Method for manufacturing an exhaust manifold
US4983797A (en) * 1989-12-29 1991-01-08 Dana Corporation Method for manufacturing a composite camshaft
JPH0550277A (ja) * 1991-08-23 1993-03-02 Toyota Motor Corp 異板厚素材のレーザ溶接方法
JPH0557467A (ja) * 1991-09-05 1993-03-09 Toyota Motor Corp 異板厚素材のレーザ溶接方法
DE69431869T2 (de) * 1993-10-06 2003-10-02 Toto Ltd., Kita-Kyushu Zapfhahn aus rohrmaterial und verfahren zu seiner herstellung
US5431326A (en) * 1994-09-07 1995-07-11 General Motors Corporation Method of forming a tubular member with separate flange
US6270600B1 (en) * 1996-07-03 2001-08-07 Henkel Corporation Reinforced channel-shaped structural member methods
US7246416B2 (en) * 2000-10-19 2007-07-24 Leonard Arnold Duffy Slidingly Engagable Fasteners and method
US7494556B2 (en) * 2002-08-16 2009-02-24 Blanco Gmbh + Co Kg Installation elements and methods for fastening an installation element to a work surface
US6745609B2 (en) * 2002-11-06 2004-06-08 Daimlerchrysler Corporation Sheet metal forming die assembly with textured die surfaces
US6794603B1 (en) * 2003-03-03 2004-09-21 Dana Corporation Laser joint welding metal material
TR200805253T2 (tr) * 2006-01-18 2008-09-22 Terzi̇akin Mehmet Sıcak presleme işlemlerinde soğuma ve sertleşme etkileri kontrolü için takım.
WO2008070710A1 (en) * 2006-12-05 2008-06-12 Noble Advanced Technologies Method of manufacturing a welded metal panel having a high quality surface finish
DE102008042300A1 (de) 2008-08-21 2010-06-02 Maincor Ag Zulaufschlauch für Hausgerät, Wasserarmatur oder dgl.
EP2184411B1 (de) 2008-11-07 2017-12-20 R. Nussbaum AG Anschlussdose zur Montage von sanitären Armaturen
US20110120571A1 (en) * 2009-11-24 2011-05-26 Derge Heather J Liquid Filled Tap Handle
DE102010036419A1 (de) 2010-07-15 2012-01-19 Kludi Gmbh & Co. Kg Brausekopfelement für eine Handbrause
US20130255346A1 (en) * 2012-03-29 2013-10-03 A. Raymond Et Cie Metal-stamping die manufactured by additive manufacturing
EP2687318B1 (de) * 2012-07-18 2015-01-14 Emerson Climate Technologies GmbH Verfahren zum Fügen zweier Bauteile mittels eines Schweissprozesses unter Verwendung eines Zwischenteils
CN102886657B (zh) 2012-11-01 2015-06-17 浙江苏泊尔卫浴有限公司 一种淋浴龙头阀体的制作方法
CN103640212B (zh) * 2013-12-21 2016-05-11 厦门建霖工业有限公司 过水组件激光焊接工艺
CN105003708A (zh) * 2015-05-16 2015-10-28 厦门建霖工业有限公司 一种环保龙头结构及生产工艺
CN205614264U (zh) 2016-05-14 2016-10-05 台州市菲克激光设备有限公司 方形花洒焊接专用工作台
US11565343B2 (en) * 2017-07-13 2023-01-31 Kohler Co. Laser-welded faucet

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1447053A (zh) * 2003-03-21 2003-10-08 潘永平 一种卫生洁具的制造方法
CN101101072A (zh) * 2007-07-23 2008-01-09 林伟祥 一种环保塑料水龙头的制作方法
CN201121734Y (zh) * 2007-11-27 2008-09-24 邹建仁 柱式塑料水龙头
CN202087924U (zh) * 2011-08-09 2011-12-28 江门市金凯登装饰材料实业有限公司 水龙头用激光焊接装置
CN203809761U (zh) * 2014-01-20 2014-09-03 刘荣铨 一种拼装式出水器
CN104043901A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 华侨大学 一种不锈钢水龙头壳体焊接工艺
CN204004666U (zh) * 2014-08-15 2014-12-10 吴宗权 一种组合焊接成型的水龙头

Also Published As

Publication number Publication date
US11565343B2 (en) 2023-01-31
US11999007B2 (en) 2024-06-04
US20230201955A1 (en) 2023-06-29
US20240286216A1 (en) 2024-08-29
US20190015927A1 (en) 2019-01-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5696867B2 (ja) 内部空間が形成された金属製品及びその製造方法
CN109253295A (zh) 激光焊接龙头
CN100553956C (zh) 采用圆坯制造镜片的方法
CN102363199B (zh) 一种整体叶盘的蜡模制造方法及夹具
JP6254794B2 (ja) メッシュフィルタ
CN109551103A (zh) 水导激光加工装置及方法
JP2018065281A (ja) 多層成形レンズとその製造方法
JP6734995B2 (ja) マイクロファインバーを含むリファイナーバープレート及びその製造方法
CN101363950A (zh) 镜筒及其制造方法
EA008896B1 (ru) Способ скрепления термопластичных слоистых материалов и устройство для его осуществления
TWI379800B (en) Method for producing lens coated film
CN210233902U (zh) 一种高效冷却镶件
KR20130056068A (ko) 울템소재의 안경테 제조용 금형판 및 그 금형을 이용한 제조방법
KR101209853B1 (ko) 안경테 성형장치 및 이를 이용한 안경테 성형방법
KR101284123B1 (ko) 안경테의 외측으로 사출성형이 가능한 안경테 제조용 금형 및 그 금형방법
CN100363280C (zh) 可简化芯取作业的固定式玻璃模造成形装置
JP3927460B2 (ja) 熱可塑性樹脂部材の溶着方法
CN107351229B (zh) 一种双孔结构光纤连接头制造用模具
JP7423415B2 (ja) 合成樹脂製品の成形方法及びそれに用いる成形型
JP5911381B2 (ja) 樹脂成形品、その製造方法およびプリンター
KR101391835B1 (ko) 사출금형장치의 히터 내장형 스프루 부시 모듈 제조 방법 및 사출금형장치의 히터 내장형 런너 모듈 제조 방법
JP5728460B2 (ja) ストレーナ製造用金型およびこれを用いたストレーナの製造方法
JP2012234036A (ja) 母型の製造方法、母型及び眼鏡レンズの製造方法
CN209317990U (zh) 镜片模仁雾化治具
JPWO2009096219A1 (ja) 金型加工方法、射出成形用金型、及び光学素子

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190122

RJ01 Rejection of invention patent application after publication