CN110694860B - 一种胶接工艺方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种胶接工艺方法,用于插装适配形成结构体的构件间的胶接;待胶接所述构件插装形成容胶空间,插装适配位置处位于内侧的所述构件具有内腔;所述内腔的侧壁开设有与所述容胶空间连通的注胶口和出胶口,分别位于所述侧壁的沿所述构件长度方向的两端,与现有技术相比,本方案的待胶接构件采用插装的方式建立形成有容胶空间的预组固定关系,再用密封条粘覆插装接缝处;应用本方案的高压自动化注胶工艺,能够克服人工施胶效率低、质量稳定性差、难以对腔体内部位施工等问题,具有工艺效率高、稳定性好的特点;同时,大大扩展了胶接应用范围,可对人工难以施胶部位进行可靠胶接操作,并且可实现大面积结构粘接。

Description

一种胶接工艺方法
技术领域
本发明涉及机械制造工艺技术领域,具体涉及一种胶接工艺方法。
背景技术
随着轨道交通车辆快速化发展,与运行相关的车体构件自身性能及组装工艺性要求,日趋成为各整车厂家重点关注研发的重点。现有轨道车辆碳纤维复合材料部件的有效连接是整车装配过程的重要环节,目前连接方法多采用胶接和铆接两种,其中,铆接方式连接强度更高,但会破会基材,影响基材服役性能,此外,铆接方式还存在加工量大、连接气密性差,以及金属铆件导致产品自重增大的缺陷;而现有胶接方法普遍采用人工操作,只能适用于小面积结构粘接,应用范围受限,且工作效率很低。
有鉴于此,亟待另辟蹊径针对构件部件的胶接工艺进行优化设置,以克服现有技术存在的上述缺陷。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供一种胶接工艺方法,以广泛适用于不同产品粘接工艺要求,在确保胶接可靠性的基础上,有效提高作业效率。
本发明提供的胶接工艺方法,用于插装适配形成结构体的构件间的胶接;待胶接所述构件插装形成容胶空间,插装适配位置处位于内侧的所述构件具有内腔;所述内腔的侧壁开设有与所述容胶空间连通的注胶口和出胶口,分别位于所述侧壁的沿所述构件长度方向的两端;所述胶接包括下述步骤:S1.胶接环境的准备;
S2.预处理待胶接所述构件;
S3.预组固定:将待胶接两块所述构件插装拼接、固定;
S4.密封:在两块所述构件的插装接缝处粘覆密封条;
S5.注胶:将粘接胶置入胶泵,在所述内腔中进行注胶操作,直至所述出胶口溢胶;
S6.加热固化:在所述内腔中进行加热至粘接胶固化;
S7.表面修整:清理所述密封条及所述注胶口和所述出胶口的残胶。
优选地,步骤S3中,预组固定状态下,所述出胶口的位置高于所述注胶口的位置。
优选地,步骤S5中,所述粘接胶为高温固化单组份环氧树脂。
优选地,步骤S5中,所述粘接胶由树脂与固化剂混合形成。
优选地,步骤S6中,在所述内腔中采用电热丝进行加热。
优选地,步骤S1中,所述胶接环境配置为:温度为5℃-35℃,相对湿度为20%-80%,且无硅、无粉。
优选地,步骤S1中,所述构件和所述粘接胶在同温下保持8h以上。
优选地,步骤S2中,所述预处理包括:打磨、清洁及偶联剂处理所述构件的粘接面表面。
优选地,所述出胶口设置为多个,分别沿所述容胶空间的外周间隔设置。
优选地,所述胶泵为高压胶泵,且注胶操作过程中所述出胶口为负压。
与现有技术相比,本发明创新地提出了构件胶接的工艺方案,本方案的待胶接构件采用插装的方式建立形成有容胶空间的预组固定关系,再用密封条粘覆插装接缝处,由此形成相对密封的内部容胶空间;插装适配位置处位于内侧的述构件具有内腔,可用于进行施胶等操作,该内腔的两端分别开设有注胶口和出胶口;注胶操作时,粘接胶经由胶泵高压注入,至出胶口溢胶完成;最后加热固化、表面修整。本方案的注胶口和出胶口分别位于内腔侧壁的沿构件长度方向的两端,且相应操作可在构件内腔中完成,为采用胶泵自动化注胶提供了技术保障,可大大提高作业效率;并且,应用本方案可沿构件长度方向全面施胶,在实现大面积结构粘接的基础上,具有较好的胶接质量稳定性,能够应用不同产品构件的胶接,应用范围得以有效扩展。
附图说明
图1为具体实施方式中型材构件插装连接状态下的整体结构示意图。
图中:
本体1、型腔11、连接凸头2、容胶空间21、内腔22、连接凹头3、密封条4。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
不失一般性,本实施方式以图中所示的型材插装连接形成的车体作为描述主体,详细说明应用于该插装构件的胶接工艺方法。应当理解,相邻拼接型材的本体形状基于车体外部轮廓形成,其本体的具体形状及尺寸比例关系对本申请请求保护的技术方案并未构成实质限制。
请一并参见图1,该图为插装连接状态下型材构件连接结构的横截面示意图。
本方案提供的胶接工艺方法,用于插装适配形成结构体的构件间的胶接。如图1所示,待胶接两个型材构件插装形成容胶空间21,该容胶空间21通过插装结构(一者连接凸头2,另一者为连接凹头3)形成,从而在两者之间构建相应的粘接面。其中,插装适配位置处位于内侧的型材连接凸头2具有内腔22,该内腔22独立于型材构件本体1的型腔11设置。由此,在有效控制总重的基础上,可进一步结构体的整体强度和刚度。
在此基础上,该内腔22的侧壁开设有与容胶空间21连通的注胶口和出胶口(图中未示出),具体地,注胶口和出胶口分别位于内腔22侧壁的沿构件长度方向(垂直于图1所示图面的方向)的两端,其中,注胶口用于与胶泵适配注胶,在注胶操作过程中可观察出胶口溢胶状态确定注满状态。胶接工艺主要包括下述步骤:
S1.胶接环境的准备;这里,具体胶接环境的准确确认,需要基于构件材质、粘接胶特性等因素确定。以高温固化单组份环氧树脂为例,该胶接环境优选配置为:环境温度为5℃-35℃,环境相对湿度为20%-80%,且环境无硅、无粉,以避免硅类物质及粉尘影响粘接性能。
此外,为了获得良好的粘接质量,避免温差可能产生的影响,待胶接型材构件和粘接胶(包括树脂和固化剂)优选在同温下保持8h以上。
S2.预处理待胶接构件;该预处理包括:打磨、清洁及偶联剂处理型材构件的粘接面表面,提供良好的胶接基础。
S3.预组固定:将待胶接两个型材构件插装拼接,采用工装进行固定;预组固定状态下倾斜一定的角度,使得出胶口的位置高于注胶口的位置,便于胶填充过程中自出胶口排气与观察胶满状态。结合图1所示,两侧接缝为密封区域,其余三面缝隙处为胶接区域。
S4.密封:在两个型材构件的插装接缝处粘覆密封条4;应当理解,该插装接缝沿型材构件的长度方向形成,插装接缝粘覆后,形成相对密封的内部容胶空间。
S5.注胶:树脂与固化剂混合后粘接胶置入胶泵,在内腔22中进行注胶操作,直至出胶口溢胶,即可结束注胶,当胶注满后密封出胶口;当然,为了更好的多角度观察和排气注胶,该出胶口设置为多个,分别沿容胶空间21的外周间隔设置。
具体地,注胶操作过程中出胶口为负压,胶泵为高压胶泵。
S6.加热固化:在内腔22中采用电热丝进行加热,加热固化后,电热丝移出内腔22。以便粘接面覆粘接胶固化,形成型材构件之间的可靠胶接;需要说明的是,本方案优选采用电热丝加热,便于操作且粘接面可均匀受热;实际上也可以采用热空气吹入的方式进行上述加热,只要能够满足粘接胶固定的功能需要均可。
S7.表面修整:清理上述密封条及注胶口和出胶口的残胶。
与现有技术相比,本方案的待胶接构件采用插装的方式建立形成有容胶空间的预组固定关系,再用密封条粘覆插装接缝处;应用本方案的高压自动化注胶工艺,克服了人工施胶效率低、质量稳定性差、难以对腔体内部位施工等问题,具有工艺效率高、稳定性好的特点;同时,大大扩展了胶接应用范围,可对人工难以施胶部位进行可靠胶接操作,并且可实现大面积结构粘接。
需要说明的是,该型材构件拼装形成的结构体可以为车体,也可以为车下线槽体等采用型材组装成型的结构。特别地,该型材可以采用复合材料,只要采用本申请的核心发明点均在本申请请求保护的范围内。
以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种胶接工艺方法,用于插装适配形成结构体的构件间的胶接;其特征在于,待胶接所述构件插装形成容胶空间,插装适配位置处位于内侧的所述构件具有内腔;所述内腔的侧壁开设有与所述容胶空间连通的注胶口和出胶口,分别位于所述侧壁的沿所述构件长度方向的两端;所述胶接包括下述步骤:
S1.胶接环境的准备;
S2.预处理待胶接所述构件;
S3.预组固定:将待胶接两个所述构件插装拼接、固定;
S4.密封:在两个所述构件的插装接缝处粘覆密封条;
S5.注胶:将粘接胶置入胶泵,在所述内腔中进行注胶操作,直至所述出胶口溢胶;
S6.加热固化:在所述内腔中进行加热至粘接胶固化;
S7.表面修整:清理所述密封条及所述注胶口和所述出胶口的残胶。
2.根据权利要求1所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S3中,预组固定状态下,所述出胶口的位置高于所述注胶口的位置。
3.根据权利要求1所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S5中,所述粘接胶为高温固化单组份环氧树脂。
4.根据权利要求3所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S5中,所述粘接胶由树脂与固化剂混合形成。
5.根据权利要求1所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S6中,在所述内腔中采用电热丝进行加热。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S1中,所述胶接环境配置为:温度为5℃-35℃,相对湿度为20%-80%,且无硅、无粉。
7.根据权利要求6所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S1中,所述构件和所述粘接胶在同温下保持8h以上。
8.根据权利要求7所述的胶接工艺方法,其特征在于,步骤S2中,所述预处理包括:打磨、清洁及偶联剂处理所述构件的粘接面表面。
9.根据权利要求1所述的胶接工艺方法,其特征在于,所述出胶口设置为多个,分别沿所述容胶空间的外周间隔设置。
10.根据权利要求1所述的胶接工艺方法,其特征在于,所述注胶操作过程中所述出胶口为负压。
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