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旋转摩擦焊接结构设计

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旋转焊接

旋转焊接是一种经济快速的塑料连接方法。该方法要求产品焊接区域必须是回转结构(圆形)。产品下零件固定在夹具中,上零件固定在旋转头中。旋转头带动上零件旋转并压紧下零件。旋转动能转化为摩擦热,然后上下零件接触部分熔融在一起。

旋转焊缝设计

一个有效的焊缝结构设计,包括两个零件的过盈(干涉量或叫做剪切量)、溢料挡槽、旋转角度指示标记和承受扭矩的止口等设计。设计时应注意以下几点:

  • 上下零件设计要带自定位特征,能够方便的上下对位。

  • 为了防止变形,零件结构和壁厚设计要能够承受一定的压力,例如400-1000N。

  • 焊接筋下方必须有足够的支撑,尤其对于薄壁件,需要增加支撑法兰设计。

常见的设计如下,其中参数说明见下表。

旋转摩擦焊接结构设计

焊接深度>2T(当T≤1mm),实际为了避免过多溢料一般小于2mm。焊接深度典型范围在0.7-2mm之间。

其余变形体(带挡料槽设计 )如下:

旋转摩擦焊接线设计

旋转摩擦焊接线设计

挡料槽面积要大于熔料面积的一半。焊接深度D=0.7-2mm。

旋转摩擦焊接结构设计

挡料槽面积要大于熔料面积的一半。焊接深度D=0.7-2mm。

下图是支撑法兰设计参考。尤其对于薄壁件,该结构设计可大大提高支撑刚度,提高焊接强度。

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另外,零件设计时要考虑上下零件应设计止口特征,用来传递扭矩和固定产品。

常见的止口设计有:

  • 加强筋

  • 凸起

  • 通孔

  • 缺口

  • 零件本身的非圆结构

旋转摩擦焊接案例




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