焊头及其上的凹槽的深度设计方法与流程

    技术2025-02-15  54


    本发明涉及超声波焊接,尤其涉及一种焊头及其上的凹槽的深度设计方法。


    背景技术:

    1、现有技术中,线束与端子之间通常采用超声波焊接,现有技术中存在一种焊接情况,具体地,焊接时需要将两根以上的线束焊接在一个端子上。如图1所示,现有技术中,焊头的焊接面230为平面,当待焊接的所有线束110中存在直径不同的线束110时,焊头的焊接面230首先与直径较大的线束110接触,从而使焊接能量集中在直径较大的线束110上,而直径较小的线束110仅会在直径较大的线束110被压缩至一定程度后才会参与焊接,因此,直径较小的线束110存在焊接能量不足,焊接效果较差的问题,从而导致焊接后与直径较小的线束110对应的焊点处的焊接强度较低,后续在进行拉力测试时,与直径较小的线束110对应的焊点处由于焊接强度低,容易裂开,难以通过拉力测试。

    2、因此,上述问题亟待解决。


    技术实现思路

    1、本发明的目的在于提供一种焊头及其上的凹槽的深度设计方法,以解决直径较小的线束存在焊接能量不足,焊接效果较差的问题,从而导致焊接后与直径较小的线束对应的焊点处的焊接强度较低,后续在进行拉力测试时,与直径较小的线束对应的焊点处由于焊接强度低,容易裂开,难以通过拉力测试的问题。

    2、为达此目的,本发明采用以下技术方案:

    3、本发明一方面提供了一种焊头,用于将两根以上线束焊接至端子上,所述焊头的一端的端面开设有凹槽,所述凹槽沿平行于所述端面的方向贯穿所述焊头,所述端面和所述凹槽的槽壁在所述焊头的端部形成凹凸不平的焊接面,所有所述线束中直径较大的所述线束与所述凹槽的底壁接触,所有所述线束中直径最小的所述线束与所述端面接触。

    4、作为优选,所述焊接面上设置有若干个第一齿槽,若干个所述第一齿槽沿所述凹槽的贯穿方向间隔排列,且所述第一齿槽的延伸方向与所述凹槽贯穿所述焊头的方向垂直。

    5、作为优选,所述第一齿槽的横截面为v型。

    6、作为优选,所述焊接面上设置有若干个第二齿槽,若干个所述第二齿槽沿所述第一齿槽的延伸方向间隔排列,且所述第二齿槽的延伸方向与所述第一齿槽的延伸方向垂直。

    7、作为优选,所述第二齿槽的横截面为v型。

    8、作为优选,所述焊接面沿所述凹槽的贯穿方向的一侧朝向所述焊头的另一端弯曲。

    9、作为优选,沿与所述凹槽的贯穿方向垂直的方向,所述凹槽设置有至少两个侧槽壁,任意相对的两个所述侧槽壁朝向相互远离的方向倾斜设置。

    10、作为优选,所述凹槽的底壁与所述侧槽壁的相交处呈倒圆角设置。

    11、作为优选,所述端面与所述侧槽壁的相交处呈倒圆角设置。

    12、本发明另一方面还提供了一种如上述的焊头上的凹槽的深度设计方法,包括:

    13、令焊接后的所有所述线束的总宽度等于所述焊头沿与所述凹槽的贯穿方向垂直的方向的宽度;

    14、令焊接后单根所述线束的宽度占所有所述线束的总宽度的比例正比于焊接前单根所述线束的直径占所有所述线束的直径总和的比例;

    15、直径最小的所述线束焊接前的直径为d1,横截面面积为s1,该线束焊接后的宽度为w1,高度为h1,所述焊头沿与所述凹槽的贯穿方向垂直的方向的宽度为x,所有所述线束的直径总和为a,其中:

    16、其中,k为焊接后的所述线束的横截面面积占焊接前的所述线束的横截面面积的比例;

    17、直径较大的所述线束焊接前的直径为d2,横截面面积为s2,该线束焊接后的宽度为w2,且高度为h2,所述凹槽与该线束所对应的部位的深度为l,其中:

    18、l=h2-h1。

    19、本发明的有益效果:

    20、本发明中,焊接时,焊头的焊接面与不同直径的线束同时接触,因此,本发明能够避免因焊接能量集中在直径较大的线束上,而导致直径较小的线束存在焊接能量不足,焊接效果较差的问题,从而提高焊接后与直径较小的线束对应的焊点处的焊接强度,后续在进行拉力测试时,与直径较小的线束对应的焊点处由于焊接强度提高,不易裂开,从而能够通过拉力测试。

    21、而且,本发明通过对凹槽上与直径较大的线束所对应的部位的深度进行设计,从而能够使得焊接后单根线束占所有线束的总宽度的比例正比于焊接前单根线束的直径占所有线束的直径总和的比例,进而保证不同直径的线束所形成的变形体的拉脱力均满足通用测试标准,即,与不同直径的线束对应的焊点处均能够通过拉力测试。



    技术特征:

    1.焊头,用于将两根以上线束(110)焊接至端子(120)上,其特征在于,所述焊头的一端的端面(210)开设有凹槽(220),所述凹槽(220)沿平行于所述端面(210)的方向贯穿所述焊头,所述端面(210)和所述凹槽(220)的槽壁在所述焊头的端部形成凹凸不平的焊接面(230),所有所述线束(110)中直径较大的所述线束(110)与所述凹槽(220)的底壁(221)接触,所有所述线束(110)中直径最小的所述线束(110)与所述端面(210)接触。

    2.根据权利要求1所述的焊头,其特征在于,所述焊接面(230)上设置有若干个第一齿槽(240),若干个所述第一齿槽(240)沿所述凹槽(220)的贯穿方向间隔排列,且所述第一齿槽(240)的延伸方向与所述凹槽(220)贯穿所述焊头的方向垂直。

    3.根据权利要求2所述的焊头,其特征在于,所述第一齿槽(240)的横截面为v型。

    4.根据权利要求2所述的焊头,其特征在于,所述焊接面(230)上设置有若干个第二齿槽(250),若干个所述第二齿槽(250)沿所述第一齿槽(240)的延伸方向间隔排列,且所述第二齿槽(250)的延伸方向与所述第一齿槽(240)的延伸方向垂直。

    5.根据权利要求4所述的焊头,其特征在于,所述第二齿槽(250)的横截面为v型。

    6.根据权利要求1所述的焊头,其特征在于,所述焊接面(230)沿所述凹槽(220)的贯穿方向的一侧朝向所述焊头的另一端弯曲。

    7.根据权利要求1所述的焊头,其特征在于,沿与所述凹槽(220)的贯穿方向垂直的方向,所述凹槽(220)设置有至少两个侧槽壁(222),任意相对的两个所述侧槽壁(222)朝向相互远离的方向倾斜设置。

    8.根据权利要求7所述的焊头,其特征在于,所述凹槽(220)的底壁(221)与所述侧槽壁(222)的相交处呈倒圆角设置。

    9.根据权利要求7所述的焊头,其特征在于,所述端面(210)与所述侧槽壁(222)的相交处呈倒圆角设置。

    10.如权利要求1-9任意一项所述的焊头上的凹槽的深度设计方法,其特征在于,包括:


    技术总结
    本发明属于超声波焊接技术领域,公开了一种焊头及其上的凹槽的深度设计方法,焊头的一端的端面开设有凹槽,凹槽沿平行于端面的方向贯穿焊头,端面和凹槽的槽壁在焊头的端部形成凹凸不平的焊接面。焊接时,焊头的焊接面与不同直径的线束同时接触,以避免因焊接能量集中在直径较大的线束上,而导致直径较小的线束存在焊接能量不足,焊接效果较差的问题,从而提高焊接后与直径较小的线束对应的焊点处的焊接强度,后续在进行拉力测试时,与直径较小的线束对应的焊点处能够通过拉力测试。而且,本发明通过对凹槽上与直径较大的线束所对应的部位的深度进行设计,从而使得与不同直径的线束对应的焊点处均能够通过拉力测试。

    技术研发人员:张雯,林雪松
    受保护的技术使用者:无锡海颂科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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