旋转摩擦焊接结构的制作方法

本实用新型涉及一种旋转焊接结构，特别是涉及一种汽车通气通水塑料管路的旋转摩擦焊接结构。

背景技术：

随着汽车行业的持续发展，汽车零件经量化设计的需求，汽车零件塑料的比例越来越高。塑料焊接工艺成为塑料零件连接工艺中不可或缺的部分，而旋转摩擦焊接在塑料焊接工艺中，特别是管路接头和小型圆形管道焊接中有很多的优势，例如焊接周期快、焊接结构简单、焊接设备便宜等。目前常用的旋转摩擦焊接结构分为两种，一种是端面摩擦焊接，一种是v型侧面摩擦焊接，但这两种焊接结构都存在一个问题，旋转焊接有溢料的时候实际上还没有完全熔融，在焊接初期由于溢料槽没有密封导致大块的摩擦碎屑溢出，影响产品外观，块状溢料也会导致焊接熔料填充不均匀，导致焊接合格率降低等问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种溢料填充均匀的旋转摩擦焊接结构。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：旋转摩擦焊接结构，包括旋转零件和底座零件，在所述旋转零件的焊接部位设置有环形两级凸型台阶和环形凸筋，在所述底座零件的焊接部位设置有环形两级凹型台阶和环形凹槽，且所述环形两级凸型台阶和环形两级凹型台阶形状匹配，环形凸筋和环形凹槽形状匹配。

进一步的，所述旋转零件上的环形两级凸型台阶中的第一级环形台阶为密封溢料台阶，第二级环形台阶为端面台阶。

进一步的，所述密封溢料台阶的高度等于焊接深度加焊接外观预留缝隙。

进一步的，所述密封溢料台阶与环形两级凹型台阶配合形成封闭溢料槽。

进一步的，所述密封溢料台阶与底座零件上的配合密封面配合形成间隙。

进一步的，所述配合密封面的高度等于密封溢料台阶的高度。

进一步的，所述环形凸筋与环形凹槽配合形成旋转预留间隙。

进一步的，所述环形凸筋的高度等于底座零件上的环形两级凹型台阶与环形凹槽的深度之和。

本实用新型的有益效果是：避免因为旋转摩擦产生的块状熔料从焊接结构缝隙溢出来，焊接熔料在溢料槽中被压紧压实，提高溢料填充均匀性，提高产品的焊接密封性、强度、外观和合格率。本实用新型特别适用于塑料零件管道接头以及部分圆形管道的旋转焊接。

附图说明

图1是本实用新型的旋转摩擦焊接结构的剖视图。

图2是本实用新型的旋转摩擦焊接结构预装后的剖视图。

图3是图2的局部放大示意图。

图4是本实用新型焊接过程示意图。

图5是本实用新型焊接后的剖视图。

图6是本实用新型的焊接完成产品的局部剖视图。

具体实施方式

本实用新型的旋转摩擦焊接结构在原有端面旋转摩擦焊接的结构基础上重新设计，包括旋转零件1和底座零件2，在旋转零件1的焊接部位设置有环形两级凸型台阶3和环形凸筋4，在底座零件2的焊接部位设置有环形两级凹型台阶5和环形凹槽6，且环形两级凸型台阶3和环形两级凹型台阶5形状匹配，环形凸筋4和环形凹槽6形状匹配，如图1所示。

旋转零件1上的环形两级凸型台阶3中的第一级环形台阶为密封溢料台阶31，第二级环形台阶为端面台阶32，其中，密封溢料台阶31的高度等于焊接深度加焊接外观预留缝隙，配合密封面51的高度等于密封溢料台阶31的高度，环形凸筋4的高度等于底座零件2上的环形两级凹型台阶5与环形凹槽6的深度之和。旋转零件1和底座零件2预装后(焊接前)，密封溢料台阶31与环形两级凹型台阶5配合形成封闭溢料槽7，封闭溢料槽7是控制焊接溢料的挡料结构；环形凸筋4与环形凹槽6配合形成旋转预留间隙8，同时，密封溢料台阶31与底座零件2上的配合密封面51也配合形成相同的配合间隙，用于平衡产品尺寸公差，防止两边配合过紧，旋转阻力太大，如图2-3所示。

工作时，首先将旋转零件1放置在旋转头焊接夹持工装9上，然后将底座零件2放置在底座焊接夹具10上；旋转头带动旋转零件1向下运动，使旋转零件1和底座零件2焊接部位进行预装，使旋转零件1的环形两级凸型台阶3和环形凸筋4与底座零件2的环形两级凹型台阶5和环形凹槽6相互配合，如图2所示；然后开始旋转焊接，旋转零件1在焊接设备的带动下与底座零件2进行旋转摩擦，产生熔料的同时逐渐向下移动，旋转过程中因摩擦产生的溢料在封闭溢料槽7中，随着旋转零件1在旋转过程中逐渐向下移动，封闭溢料槽7的空间逐渐减小，溢料被均匀压紧压实，逐渐达到完全填满封闭溢料槽7，如图4所示；焊接完成后，旋转头焊接夹持工装9向上运动，取出焊接完成产品，如图5-6所示。

技术特征：

1.旋转摩擦焊接结构，包括旋转零件(1)和底座零件(2)，其特征在于：在所述旋转零件(1)的焊接部位设置有环形两级凸型台阶(3)和环形凸筋(4)，在所述底座零件(2)的焊接部位设置有环形两级凹型台阶(5)和环形凹槽(6)，且所述环形两级凸型台阶(3)和环形两级凹型台阶(5)形状匹配，环形凸筋(4)和环形凹槽(6)形状匹配。

2.如权利要求1所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述旋转零件(1)上的环形两级凸型台阶(3)中的第一级环形台阶为密封溢料台阶(31)，第二级环形台阶为端面台阶(32)。

3.如权利要求2所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述密封溢料台阶(31)的高度等于焊接深度加焊接外观预留缝隙。

4.如权利要求2所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述密封溢料台阶(31)与环形两级凹型台阶(5)配合形成封闭溢料槽(7)。

5.如权利要求2所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述密封溢料台阶(31)与底座零件(2)上的配合密封面(51)配合形成间隙。

6.如权利要求5所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述配合密封面(51)的高度等于密封溢料台阶(31)的高度。

7.如权利要求1所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述环形凸筋(4)与环形凹槽(6)配合形成旋转预留间隙(8)。

8.如权利要求1所述的旋转摩擦焊接结构，其特征在于：所述环形凸筋(4)的高度等于底座零件(2)上的环形两级凹型台阶(5)与环形凹槽(6)的深度之和。

技术总结
本实用新型提供一种旋转摩擦焊接结构。旋转摩擦焊接结构，包括旋转零件和底座零件，在所述旋转零件的焊接部位设置有环形两级凸型台阶和环形凸筋，在所述底座零件的焊接部位设置有环形两级凹型台阶和环形凹槽，且所述环形两级凸型台阶和环形两级凹型台阶形状匹配，环形凸筋和环形凹槽形状匹配。本实用新型避免因为旋转摩擦产生的块状熔料从焊接结构缝隙溢出来，焊接熔料在溢料槽中被压紧压实，提高溢料填充均匀性，提高产品的焊接密封性、强度、外观和合格率。本实用新型特别适用于塑料零件管道接头以及部分圆形管道的旋转焊接。

技术研发人员：赵小军;爨俊眺
受保护的技术使用者：成都万友滤机有限公司
技术研发日：2020.04.10
技术公布日：2020.11.17