CN213945263U - 一种超声波焊座 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超声波焊座，包括主体和两个嵌装部，主体为方形，方形四个表面形成焊接面，方形两个相对的侧面形成端面，两个嵌装部分别凸起设置在主体两个端面上，两个嵌装部对称设置在主体两侧，嵌装部表面设有通孔，且通孔贯穿焊座主体和嵌装部，通孔开口下沉形成螺母槽，安装时螺母沉入螺母槽中，减少干涉，焊接面表面设有齿纹，焊接面边缘设有倒角，焊接面两两通过倒角相连，端面上围绕嵌装部分均匀分布有若干螺栓孔，所述螺栓孔贯穿主体，嵌装头对称嵌入式安装，保证焊接面水平。嵌装和螺栓双重连接，焊座固定可靠。四个焊接面旋转以及各个焊接面翻转180°到新焊接面，焊座整体可使用八次，利用率高，使用寿命长。

Description

一种超声波焊座

技术领域

本实用新型涉及一种超声波焊接领域，尤其涉及一种超声波焊接座。

背景技术

软包动力电池极耳焊接工艺自动化程度不断提升，焊接效率也越来越高，但也存在一定问题，目前极耳焊接需要经过极耳箔材簇预焊，极耳裁剪，极耳与引片焊接等工序。在生产过程中，焊座的磨损程度会随着焊接次数的增加而加大，现有的焊座一旦磨损严重，焊接时能量输出不稳定，影响焊接的质量，所以必须定期检查更换焊座，焊座更换后稳定性会受到一定影响，或者底座安装不稳定，且为不对称设计，在生产过程中长期单边受导致底座焊接面不水平的问题。

例如，一种在中国专利文献上公开的“超声波焊接底座”，其公告号CN 209598417U，包括：凹槽，位于超声波焊接部底座的中部；两个凸台，位于凹槽的两侧处；

以及多个通孔，以矩阵形式布置在凹槽中。根据本实用新型的示例性实施例的超声波焊接部底座能够防止金属焊渣和活性物质残留在超声波焊接部底座的上表面上，避免了由此导致的脱焊和短路现象，改善了电池的安全性能和电性能。

此外，根据本实用新型的示例性实施例的超声波焊接部底座的结构简单，不需要较大投资即可实现。通过连接孔固定，各孔的锁紧程度影响焊接底座的水平面的水平程度，且凸台面高于底座，凸台直角边缘锋利容易刮伤箔材，焊座磨损后只能整体更换。存在焊座安装，不能保证焊接面水平，磨损后只能整体更换，使用寿命短的问题。

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有超声波焊座存在的焊接面不水平，焊座固定可靠性低，焊座整体寿命短的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种超声波焊座，包括主体和两个嵌装部，所述主体表面设有若干焊接面，所述主体两侧为端面，两个嵌装部分别凸起设置在主体两个端面上，主体上设有若干焊接面，所述两个嵌装部表面设有通孔。安装时需将主体其中一个焊接面水平朝上，与工作台面平齐，两头两个嵌装部嵌入外部夹具，然后用螺栓贯穿通孔两边用螺母锁紧和外部夹具固定，保证焊座焊接面水平，焊接面设于两端面之间，两端面相对，嵌装部为等边多边形，嵌装部表面边数与焊接面数相对应，保证嵌装部旋转角度能使各个焊接面水平朝上，通孔位于两嵌装部表面中部，且通孔贯穿焊座主体和嵌装部，当一个焊接面磨损，可以通过绕嵌装部旋转，或者翻转焊接面180°调整到未使用的焊接面，使一个焊座拥有多个焊接面，焊座整体可旋转使用多次，延长焊座使用寿命也大大节省了材料。

作为优选，所述主体为方形，方形四个表面形成焊接面，方形两个相对的侧面形成端面。前后、左右、上下、对称的结构设计，单面焊座单侧磨损后，通过四面90°旋转，前后翻面旋转180°到未磨损的焊接面使用，单个焊座可至少使用八次，大大提升焊座整体的使用寿命。

作为优选，所述嵌装部为方形，且对称设置在主体两侧。两个嵌装部分别四个基准面嵌入外部夹具，起到使焊座的上部焊齿保持水平的效果，嵌装部为长方体，嵌装部凸起设在端面中部，嵌装部表面为正方形，嵌装部垂直于主体端面设立，嵌装部与主体端面相连的面为基准面，基准面为长方形，基准面嵌入式安装，确保焊座焊接面水平，通孔贯穿嵌装部表面中部，焊接时受力均匀，中部螺栓固定，在焊接工作时，超声波震动加压时焊接面中心点不偏移，保证焊接面工作时焊接面保持水平且稳定。

作为优选，所述焊接面表面设有齿纹。焊接面齿纹形状根据焊头齿纹形状而定，可选平齿，圆齿，尖齿等，若使用平头焊接，会出现局部烫坏，局部不熔的情况，采用齿纹焊接面，起到密封牢固的作用，焊接后产品表面呈规则齿印，提升焊接效果。焊接时支撑在焊头下方，将被焊工件夹于中间，加压振动将工件焊在一起，故焊接面在使用过程中随着焊接量的增加磨损程度增加，磨损到一定程度需更换新的焊接面以免影响焊接效果，多个焊接面可以便捷更换焊接面。

作为优选，所述焊接面边缘设有倒角，所述焊接面两两通过倒角相连。若焊接面周边没有倒角，在焊接过程中焊头和焊座高频摩擦振动锋利的边线很容易刮伤工件，故焊接面周边加工成倒角保护工件表面不受划伤。

作为优选，所述通孔贯穿主体和嵌装部，所述通孔开口下沉形成螺母槽，焊座连接螺栓时螺母拧紧沉入凹槽中，嵌装后螺母在嵌装部表面没有突出部分，防止与其它工装产生干涉。

作为优选，所述端面上围绕嵌装部分均匀分布有若干螺栓孔，所述螺栓孔贯穿主体。主体两端面四个端角处分别设有螺栓孔，螺栓孔贯穿主体，焊座与外部夹具固定时，四个主体螺栓孔拧紧起到减震稳定的效果。

作为优选，所述螺栓孔开口下沉形成螺母槽。焊座栓接时螺母拧紧可以下沉到凹槽中，减少安装外部工装的干涉，减少焊接面与操作台之间的夹缝。

作为优选，所述主体和嵌装部采用材料的渗碳深度≥0.3mm。所述焊座可采用高速冶金刚，镁铝合金，钨钢等硬度高，稳定性好的材质，渗碳处理是指为增加钢件表面的含碳量和形成一定碳的浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层的化学热处理工艺，钢件的表面热处理，可获得表面高硬度的马氏体组织，而保留心部的韧性和塑性，提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能，大大提高焊座的稳定性和使用寿命。

作为优选，所述嵌装部表面粗糙度Ra小于0.4。基准面表面粗糙度越低，嵌装部的耐磨性越高，与外部夹具配合的表面之间的有效接触面积越大，压强越小，磨损就越慢，且间隙配合稳定，接触刚度高，在生产过程中，焊头与焊座在加压的情况下利用高频振动波使待焊工件表面相互摩擦形成分子层之间的融合，焊座的水平度稳定性都影响焊接的质量，大大提高了焊座的稳定性。

因此，本实用新型有以下有益效果：（1）两侧嵌装头对称嵌入式安装，保证焊接面水平。（2）嵌装和螺栓双重连接，焊座固定可靠。（3）四个焊接面旋转以及各个焊接面翻转180°到新焊接面，焊座整体可使用八次，利用率高，使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的正视剖面图。

图2是本实用新型一种实施例的左视剖面图。

图3是本实用新型一种实施例的结构示意图。

1、嵌装部 2、通孔 3、螺栓孔 101、端面 103、焊接面。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步描述。

如图1~图3所示的实施例中一种超声波焊座，适用于软包动力电池生产，用于多层极耳箔材焊接以及极耳和引片焊接。焊座主体为长方体，其中两对立面为端面101，端面101为正方形，端面宽度W根据极耳宽度定义，W约为0.5~3cm。

主体除两端面101外，环绕端面101的四个侧面均为焊接面103，焊接面103为长方形，焊接面103长为W、宽为W1,W1=a*2+b*2+c，其中a:设计焊齿印宽度，b:边缘倒角宽度，c:冗余2mm~7mm。

主体两端面101中部分别设有两个嵌装部1，嵌装部1为长方体，嵌装部1一个面与主体相连，嵌装部1与主体相对的表面为正方形，余下四个面为长方形，通孔2贯穿两个嵌装部1和主体中部，通孔2呈圆柱形，通孔2口部边沿与嵌装部1表面形成凹槽，焊座连接螺栓时螺母拧紧沉入凹槽中，嵌装后螺母在嵌装部1表面没有突出部分，防止与其它工装产生干涉。嵌装部1表面正方形宽度为0.1mm~1.5mm，嵌装部1表面距离主体端面101的垂直高度L1=W1。

焊座主体两端面101上围绕嵌装部1在端面101的四个端角处分别设有四个螺栓孔3，螺栓孔3内径小于通孔2内径，螺栓孔3贯穿焊座主体，且在螺栓孔3口部边沿与端面101形成凹槽，用于焊座栓接时栓接螺母可以下沉到凹槽中，减少安装外部工装的干涉，减少焊接面103与操作台之间的夹缝。

焊接面103表面设有齿纹，焊接面103四边边缘设有倒角，齿纹为尖齿，倒角半径为1mm~2.5mm。若焊接面103周边没有倒角，其边线就会像刀刃一样锋利，在极耳箔材簇预焊和极耳与引片焊接时很容易刮伤箔材，操作人员在安装操作时也容易划伤，故焊接面103周边加工成倒角保护工件表面不受划伤和弯折。

焊座通过螺栓分别穿过通孔2和螺栓孔3与外部夹具锁紧固定，螺母拧紧固定，螺母沉入通孔2和螺栓孔3的凹槽中，安装时需要先将嵌装部1分嵌入外部夹具再用螺栓固定，嵌装加螺栓的双重固定，减少在焊接作业中焊座与固定支架之间的相对震动，牢固性高，稳定性好，使用寿命长。前后、左右、上下、对称的结构设计，单面焊座单侧磨损后，通过四面90°旋转，前后翻面旋转180°到未磨损的焊接面103使用，单个焊座可使用八次。大大提升焊座整体的使用寿命。

焊座所用采用材质的渗碳深度不小于0.3mm。渗碳处理是指为增加钢件表面的含碳量和形成一定碳的浓度梯度，将钢件在渗碳介质中加热并保温使碳原子渗入表层的化学热处理工艺，钢件的表面热处理，可获得表面高硬度的马氏体组织，而保留心部的韧性和塑性，提高工件的耐磨性能和抗疲劳性能，大大提高焊座的稳定性。

嵌装部1表面粗糙度Ra小于0.4。嵌装部1表面粗糙度越低，耐磨性越高，与外部夹具配合的表面之间的有效接触面积越大，压强越小，磨损就越慢，且间隙配合稳定，接触刚度高，在生产过程中，焊头与焊座在加压的情况下利用高频振动波使待焊工件表面相互摩擦形成分子层之间的融合，焊座的水平度稳定性都影响焊接的质量，本设计大大提高了焊座的稳定性。

尽管上面结合附图对本实用新型的优选实例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超声波焊座，其特征是，包括主体和两个嵌装部（1），所述主体表面设有若干焊接面（103），所述主体两侧为端面（101），所述两个嵌装部（1）分别凸起设置在主体两个端面（101）上，所述两个嵌装部（1）表面设有通孔（2）。

2.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述主体为方形，方形四个表面形成焊接面（103），方形两个相对的侧面形成端面（101）。

3.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述嵌装部（1）为方形，且对称设置在主体两侧。

4.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述焊接面（103）表面设有齿纹。

5.根据权利要求3所述的一种超声波焊座，其特征是，所述焊接面（103）边缘设有倒角，所述焊接面(103)两两通过倒角相连。

6.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述通孔（2）贯穿主体和嵌装部（1），所述通孔（2）开口下沉形成螺母槽。

7.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述端面(101)上围绕嵌装部分均匀分布有若干螺栓孔（3），所述螺栓孔（3）贯穿主体。

8.根据权利要求7所述的一种超声波焊座，其特征是，所述螺栓孔(3)开口下沉形成螺母槽。

9.根据权利要求1所述的一种超声波焊座，其特征是，所述主体和嵌装部（1）采用材料的渗碳深度≥0.3mm。

10.根据权利要求1或2所述的一种超声波焊座，其特征是，所述嵌装部（1）表面粗糙度Ra小于0.4。

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