一种超声金属焊组合式工具头的制作方法

本发明涉及超声波焊接领域，尤其涉及一种超声金属焊组合式工具头。

背景技术：

超声波焊接设备的焊接工具头需要在经受一定的压力下进行高频率的振动和摩擦，工具头是保证超声波工具头寿命与焊接质量的重要原因之一。

目前在市场上的超声金属焊工具头，均是使用整体一体式制作。在进行超声焊接时，经过1.5～7万次/秒的摩擦下，工具头的焊接部损耗过快，需要频繁进行更换，故整体个工具头需要跟随更换，导致使用成本极高，在使用上具有一定的局限性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种超声金属焊组合式工具头，工具头呈组合式结构，大幅提高了组合式工具头的可利用率，大大降低了使用成本。

为实现上述目的，本发明可以通过以下技术方案予以实现：

一种超声金属焊组合式工具头,包括第一母杆、第二母杆以及焊接头，所述第一母杆以及第二母杆分别位于焊接头的两侧，所述第一母杆上设置有将第一母杆、焊接头、第二母杆依序固连的连接组件。

由于组合式工具头组装而成，而其中的焊接头为主要的消耗品，当焊接头因工作磨损而无法被修复使用时，只需更换焊接头，不必更换整个组合式工具头，大幅提高了组合式工具头的可利用率，从而大大降低了使用成本，而且拆卸过程方便。

优选的是，所述连接组件包括螺杆，所述螺杆与第一母杆一体式设置，所述焊接头上设置有供螺杆穿过的通孔，所述第二母杆上设置有与螺杆螺纹连接的安装孔。

通过这样的设置，对组合式工具头进行安装操作时，先行将第一母杆上的螺杆通过通孔穿入到焊接头上，随后操作螺杆旋入安装孔内，直至第一母杆以及第二母杆将焊接头牢牢夹紧，此时组合式工具头的安装过程结束，如此的结构设置起到了便于拆卸的效果。

优选的是，所述焊接头与第一母杆以及第二母杆的接触方式为平面贴合。

通过这样的设置，令第一母杆、第二母杆将焊接头夹紧时，能够更为平稳。

优选的是，所述焊接头上至少设置有两个焊接端，所述焊接端均匀分布在焊接头的周侧上。

优选的是，所述焊接端设置有4个，所述焊接端包括焊接面，所述焊接面上均匀覆盖有焊接纹点。

优选的是，所述焊接纹点为直纹或网纹。

优选的是，所述第一母杆以及第二母杆上均设置有法兰固定结构。

优选的是，所述第一母杆以及第二母杆上均设置有辅助安装结构。

通过这样的设置，便于操作人员对第一母杆以及第二母杆进行安装或拆卸。

优选的是，所述辅助安装结构为供勾头扳手安入进行拆装的辅助安装孔。

优选的是，所述辅助安装结构为辅助安装面，所述辅助安装面呈扁位式设置以供扳手安入进行拆装。

本发明的优点在于：

1.第一母杆、第二母杆以及焊接头构成的组合式工具头，大幅提高了组合式工具头的可利用率，大大降低了使用成本；

2.辅助安装结构的设置，提高了操作人员的拆装效率；

3.法兰固定结构的设置起到辅助定位、辅助安装的作用，避免组装时因人为因素造成其他不良影响，直接提高了工具头的稳定性。

附图说明

图1是本发明实施例1的具体结构图；

图2是本发明实施例1的应用示意图；

图3是本发明实施例2的具体结构图；

图4是本发明实施例2的应用示意图。

附图标记：1、第一母杆；2、第二母杆；3、焊接头；4、超声发生器；5、换能器；6、高频连接线；7、安装杆；8、法兰组件；9、底模；10、待加工件；11、螺杆；12、螺纹孔；13、焊接端；14、焊接面；15、焊接纹点；16、辅助安装面；17、法兰固定结构；18、辅助安装孔。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步的说明：

一种超声金属焊组合式工具头,如图1所示，包括第一母杆1以及第二母杆2。在第一母杆1与第二母杆2之间设有焊接头3，其中，在第一母杆1上设有连接组件，连接组件将第一母杆1、焊接头3、第二母杆2依序固定连接在一起，从而形成一个组合式工具头。第一母杆1以及第二母杆2的超声波波长可为半波长或全波长，本实施例中第一母杆1以及第二母杆2的超声波波长为半波长，组合式工具头的工作频率为15khz-80khz。

第一母杆1、第二母杆2以及焊接头3可根据实际需要用不同材料制作，然后经组装组合而成。其焊接头3是与焊接物直接摩擦的关键部位，且焊接头3的体积较小，可使用高硬度、高耐磨性好的价格较贵的合金钢材料制成；第一母杆1以及第二母杆2为焊接头3两端的连接部分，可使用价格相对便宜，更易加工的普通工具钢材或稍好点的钛合金料制成，这样既能达到超声焊接工具头的使用要求，还能降低工具头的制作成本。

如图2所示，为本实施例的其中一个应用示意图，在第一母杆1以及第二母杆2在远离焊接头3的一端均设有供法兰连接的安装端。整一个焊接系统包括超声发生器4、换能器5以及连接两者的高频连接线6，换能器5通过法兰组件8与第一母杆1固定连接，系统还包括安装杆7，安装杆7亦通过法兰组件8与第二母杆2固定连接。在焊接头3的下方对应设置有底模9以及待加工件10。

超声波焊接原理，是利用超声频率的机械振动能量，连接同种金属或异种金属的一种特殊方法。金属在进行超声波焊接时，既不向工件输送电流，亦不向工件施以高温热源。接头间的冶金结合是母材不发生熔化的情况下实现的一种固态焊接。超声波作用于热塑性的塑料接触面时，会产生每秒几万次的高频振动，这种达到一定振幅的高频振动，通过组合式工具头把超声能量传送到焊区，由于焊区即两个焊接的交界面处声阻大，因此会产生局部高温，加上一定压力后，使其融合成一体。当超声波停止作用后，让压力持续几秒钟，使其凝固成型，这样就形成一个坚固的分子链，达到焊接的目的，焊接强度能接近于原材料强度。

在本发明的实施例中，连接组件包括螺杆11，且螺杆11与第一母杆1一体式设置，在焊接头3上设有供螺杆11穿过的通孔，同时在第二母杆2上设有与螺杆11螺纹连接的安装孔。对组合式工具头进行安装操作时，先行将第一母杆1上的螺杆11通过通孔穿入到焊接头3上，随后操作螺杆11旋入安装孔内，直至第一母杆1以及第二母杆2将焊接头3牢牢夹紧，此时组合式工具头的安装过程结束。由于组合式工具头组装而成，而其中的焊接头3为主要的消耗品，当焊接头3因工作磨损而无法被修复使用时，只需更换焊接头3，不必更换整个组合式工具头，大幅提高了组合式工具头的可利用率，从而大大降低了使用成本，而且拆卸过程方便快捷。

更优的，在本发明实施例中，通孔为螺纹孔12，在对组合式工具头进行安装时，操作人员仅需把焊接头3旋入螺杆11即可，如此的螺纹连接方式能够让焊接头3与第一母杆1、第二母杆2的连接配合更为稳定。焊接头3与第一母杆1以及第二母杆2的接触方式为平面贴合，如此的贴合方式令第一母杆1、第二母杆2将焊接头3夹紧时，能够更为平稳。

在焊接头3上设置有4个焊接端13，且焊接端13均匀分布在焊接头3的周侧上，焊接端13可根据实际被加工物的情况进行数量的设置，在本实施例中，焊接端13设置有4个，根据实际情况设置对应的焊接端13，能够简化加工步骤，从而实现提高工作效率的效果。同时，焊接端13包括焊接面14，每一个焊接端13对应着一个焊接面14，焊接面14上均匀覆盖有焊接纹点15。焊接纹点15可设置成直纹、网纹、梯形纹、钻石纹或圆点纹，在本实施例中焊接纹点15为直纹。

为便于组合式工具头的安装以及拆卸，在第一母杆1以及第二母杆2上均设有辅助安装结构，在本实施例中，辅助安装结构为辅助安装面16，辅助安装面16设置有4个，呈扁位式设置，两两之间相互平行，供扳手安入进行拆装。需要对第一母杆1、第二母杆2进行旋紧或旋松时，仅需将扳手调至适当的开口宽度，紧接着将扳手顺着辅助安装面16卡入第一母杆1或第二母杆2上，随后即可通过扳手对第一母杆1、第二母杆2进行旋紧或旋松，从而实现便于组合式工具头安装、拆卸的效果。

实施例2

一种超声金属焊组合式工具头，如图3以及图4所示，在第一母杆1以及第二母杆2上均固定有法兰固定结构17，第一母杆1、第二母杆2上的法兰固定结构17均位于其远离焊接头3一端的外缘，操作人员对工具头进行安装时，能够依据法兰固定结构17的位置对工具头进行安装，起到辅助定位、辅助安装的作用，避免组装时因人为因素造成其他不良影响，直接提高了工具头的稳定性。

在本实施例中，辅助安装结构为辅助安装孔18，在第一母杆1、第二母杆2两者的外缘上均设有辅助安装孔18，辅助安装孔18设置有4个，供勾头扳手安入进行拆装，需要对第一母杆1、第二母杆2进行旋紧或旋松时，仅需将勾头扳手勾入辅助安装孔18内，随后即可通过扳手对第一母杆1、第二母杆2进行旋紧或旋松，从而实现便于组合式工具头安装、拆卸的效果。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上技术方案以及构思，做出其它各种等效的改变以及变形，而所有的这些改变和变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。