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一种无尘车间超声波焊接模具技术参考
文章来源：http://www.iwuchen.com/ 2018年04月23日 点击数：5406
技术领域
本实用新型属于超声波焊接技术领域，具体涉及一种无尘车间超声波焊接模具。
背景技术
打褶滤芯为现有过滤行业广泛采用的过滤滤芯。打褶滤芯在生产过程中，当滤芯打褶工序完成以后，需要在打褶滤芯的边缘焊接两条平行的且间距固定的超声波纵缝，现有技术中，需要采用两种超声波焊接下模具，从而分别焊接得到两条超声波纵缝，一方面，更换超声波焊接下模具增加了操作繁琐度，降低了操作效率；另一方面，也加大了购置成本。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，包括超声波焊接下模具(1)和超声波焊接上模具(5)；
所述超声波焊接下模具(1)包括下模底座(4)、下模上盖(2)以及下模侧板(3)；所述下模底座(4)为长方体结构，表面为水平面；所述下模上盖(2)为L型结构件，包括水平布置的盖板(2.1)以及从所述盖板(2.1)的一侧向下延伸出的支撑短板(2.2)；所述下模上盖(2)固定安装于所述下模底座(4)的上方，且使所述下模上盖(2)的支撑短板(2.2)的底面与所述下模底座(4)的一侧固定；通过所述支撑短板(2.2)的作用，使所述下模底座(4)的上表面与所述盖板(2.1)之间形成滤芯插入空间；所述盖板(2.1)开设有长条形的第1槽体(2.1.1)；所述下模侧板(3)可拆卸安装于所述下模底座(4)的侧面；所述下模侧板(3)开设有水平布置的长条形的第2槽体(3.1)，所述第2槽体(3.1)与所述滤芯插入空间相连通，滤芯穿过所述第2槽体(3.1)而进入所述滤芯插入空间；
所述超声波焊接上模具(5)包括超声波焊接上模具本体(5.1)以及从所述超声波焊接上模具本体(5.1)的底部向下延伸出的上模工具头(5.2)；所述上模工具头(5.2)的长度和宽度均与所述第1槽体(2.1.1)相适配，用于向下穿过所述第1槽体(2.1.1)而压入到所述滤芯插入空间中，进而在滤芯上形成长条形的焊缝。
优选的，所述下模侧板(3)通过卡扣形式可拆卸安装于所述下模底座(4)的侧面。
优选的，所述下模底座(4)、所述下模上盖(2)以及所述下模侧板(3)均为钢材质。
优选的，所述第1槽体(2.1.1)的长度为355毫米，宽度为10毫米。
本实用新型提供的无尘车间超声波焊接模具具有以下优点：
(1)使用方便灵活，具有一模多用的优点，可灵活焊接得到一条焊缝或两条焊缝，从而减少重复开模具的生产成本。
(2)可得到滤材焊接均匀，焊接表面纹路清晰且深浅合适，焊接牢固、美观、平滑的焊缝，提高了产品的合格率以及生产效率。
附图说明
图1为超声波焊接下模具在焊接第1条焊缝时的立体结构图；
图2为超声波焊接下模具在焊接第1条焊缝时的侧面图；
图3为超声波焊接下模具在焊接第2条焊缝时的立体结构图；
图4为超声波焊接下模具在焊接第2条焊缝时的侧面图；
图5为超声波焊接下模具中的下模底座的立体结构图；
图6为超声波焊接下模具中的下模上盖的立体结构图；
图7为超声波焊接下模具中的下模侧板的立体结构图；
图8为超声波焊接上模具的立体结构图；
图9为超声波焊接上模具的侧面图；
图10为超声波焊接上模具与超声波焊接机之间的装配图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，参考图1-图10，包括超声波焊接下模具1和超声波焊接上模具5。
(1)超声波焊接下模具
超声波焊接下模具1包括下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3；下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3均为钢材质。下模底座的底部均布4XM6螺纹孔，用以跟超声波固定板连接固定。
参考图5，下模底座4为长方体结构，表面为水平面；
参考图6，下模上盖2为L型结构件，包括水平布置的盖板2.1以及从盖板2.1的一侧向下延伸出的支撑短板2.2；下模上盖2固定安装于下模底座4的上方，且使下模上盖2的支撑短板2.2的底面与下模底座4的一侧固定；通过支撑短板2.2的作用，使下模底座4的上表面与盖板2.1之间形成滤芯插入空间；盖板2.1开设有长条形的第1槽体2.1.1；
参考图7，下模侧板3可拆卸安装于下模底座4的侧面，具体的，可采用凹槽和凸起配合的卡扣安装方式；下模侧板3开设有水平布置的长条形的第2槽体3.1，第2槽体3.1与滤芯插入空间相连通，滤芯穿过第2槽体3.1而进入滤芯插入空间。
超声波焊接下模具的设计特点包括：
(1)下模侧板与下模底座为可拆卸安装结构，下模侧板的厚度可根据实际需要调整。如果打褶滤芯只需要焊接形成一条焊缝，则将下模侧板拆卸，形成图1-图2所示结构，打褶滤芯的边缘进入滤芯插入空间，使超声波焊接上模具的工具头穿过第1槽体而压在打褶滤芯的边缘，从而形成一条焊缝。
如果打褶滤芯需要焊接形成两条具有一定间距的焊缝，则选取具有一定厚度的下模侧板，下模侧板的厚度等于需形成两条焊缝之间的距离。然后，首先采用图1-图2所示结构，采用上述方法形成一条焊缝。然后，安装下模侧板，形成图3-图4所示结构，使滤芯的边缘穿过第2槽体而进入滤芯插入空间，使超声波焊接上模具的工具头穿过第1槽体而压在打褶滤芯的边缘，从而形成第二焊缝。
因此，采用本实用新型提供的超声波焊接下模具，具有一模多用的优点，可方便的在滤芯上形成一条或两条焊缝，满足不同的使用需求。
(2)超声波焊接下模具所包括的下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3为分体式结构，分体式结构具有以下优点：
由于第1槽体为细长槽，细长槽使之达到高精度存在一定困难或者加工成本剧增；而槽体下平面的粗糙度和平面度的精度严重影响与超声波上模的配合，从而影响工件的焊接合格率以及焊接表面的美观程度。
通过分体加工与打褶滤芯接触的面，即：细长槽部分的上下面以及下模底座的上安装面都进行精磨加工，从而达到良好的平面度和粗糙度，便能解决以往工作中的工件焊接不均匀、工件焊接表面纹路深浅不一等问题。
(3)通过采用下模侧板，可保证第一条焊缝与第二条焊缝相互平行，提高焊接美观程度和焊接加工效率。
组成下模的所有零部件材料均为45号碳钢，机械加工完成以后零件表面进行电镀处理，起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增加美观等作用。
(2)超声波焊接上模具
参考图8-10，超声波焊接上模具5包括超声波焊接上模具本体5.1以及从超声波焊接上模具本体5.1的底部向下延伸出的上模工具头5.2；上模工具头5.2的长度和宽度均与第1槽体2.1.1相适配，用于向下穿过第1槽体2.1.1而压入到滤芯插入空间中，进而在滤芯上形成长条形的焊缝。
超声波上模工具头部分经过机械设计计算及有限元分析，得出尺寸修整，用以达到保证振幅参数的稳定、设计成此尺寸能减少模具的频率误差；超声波工具头能使焊接端面达到最大的振幅，最小的频率误差以及更好的满足焊接要求。
上模工具头端面宽度略有所增加(5mm)，焊接所形成的焊缝宽度较普通宽度略宽，使焊接效果更为牢固，产品安全性更有保障。
超声波焊接上模具的材料选用专用铝合金材质，韧性佳、热传导性强、硬度适中，能够满足无尘车间各种材质，不同尺寸，不同滤材肉厚的焊接要求。
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，其使用方法为：
产品打褶工序完成以后，后续工序为超声波纵缝焊接，采用图1结构，将打褶滤芯从下模上盖的下方插入到滤芯插入空间，落下超声波焊接上模具，形成第一条焊缝。打褶滤芯每走一个行程(超声波上模刀口的长度305mm)，超声波焊接上模具落下一次进行焊接，直至焊接完成。
如果需要焊接第二条焊缝，则安装下模侧板，形成图3所示结构。再按照上述方法焊接第二条纵缝，这样焊接出来的两条纵缝是相互平行的，两条焊缝的间距正好是下模侧板的厚度10mm。因此，由于下模侧板的定位作用，可保证焊接得到的两条焊缝是直线且互相平行，既方便快捷，焊接效果还美观。
本实用新型提供的无尘车间超声波焊接模具具有以下优点：
(1)使用方便灵活，具有一模多用的优点，可灵活焊接得到一条焊缝或两条焊缝，从而减少重复开模具的生产成本。
(2)可得到滤材焊接均匀，焊接表面纹路清晰且深浅合适，焊接牢固、美观、平滑的焊缝，提高了产品的合格率以及生产效率。
本实用新型属于超声波焊接技术领域，具体涉及一种无尘车间超声波焊接模具。
背景技术
打褶滤芯为现有过滤行业广泛采用的过滤滤芯。打褶滤芯在生产过程中，当滤芯打褶工序完成以后，需要在打褶滤芯的边缘焊接两条平行的且间距固定的超声波纵缝，现有技术中，需要采用两种超声波焊接下模具，从而分别焊接得到两条超声波纵缝，一方面，更换超声波焊接下模具增加了操作繁琐度，降低了操作效率；另一方面，也加大了购置成本。
实用新型内容
针对现有技术存在的缺陷，本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，可有效解决上述问题。
本实用新型采用的技术方案如下：
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，包括超声波焊接下模具(1)和超声波焊接上模具(5)；
所述超声波焊接下模具(1)包括下模底座(4)、下模上盖(2)以及下模侧板(3)；所述下模底座(4)为长方体结构，表面为水平面；所述下模上盖(2)为L型结构件，包括水平布置的盖板(2.1)以及从所述盖板(2.1)的一侧向下延伸出的支撑短板(2.2)；所述下模上盖(2)固定安装于所述下模底座(4)的上方，且使所述下模上盖(2)的支撑短板(2.2)的底面与所述下模底座(4)的一侧固定；通过所述支撑短板(2.2)的作用，使所述下模底座(4)的上表面与所述盖板(2.1)之间形成滤芯插入空间；所述盖板(2.1)开设有长条形的第1槽体(2.1.1)；所述下模侧板(3)可拆卸安装于所述下模底座(4)的侧面；所述下模侧板(3)开设有水平布置的长条形的第2槽体(3.1)，所述第2槽体(3.1)与所述滤芯插入空间相连通，滤芯穿过所述第2槽体(3.1)而进入所述滤芯插入空间；
所述超声波焊接上模具(5)包括超声波焊接上模具本体(5.1)以及从所述超声波焊接上模具本体(5.1)的底部向下延伸出的上模工具头(5.2)；所述上模工具头(5.2)的长度和宽度均与所述第1槽体(2.1.1)相适配，用于向下穿过所述第1槽体(2.1.1)而压入到所述滤芯插入空间中，进而在滤芯上形成长条形的焊缝。
优选的，所述下模侧板(3)通过卡扣形式可拆卸安装于所述下模底座(4)的侧面。
优选的，所述下模底座(4)、所述下模上盖(2)以及所述下模侧板(3)均为钢材质。
优选的，所述第1槽体(2.1.1)的长度为355毫米，宽度为10毫米。
本实用新型提供的无尘车间超声波焊接模具具有以下优点：
(1)使用方便灵活，具有一模多用的优点，可灵活焊接得到一条焊缝或两条焊缝，从而减少重复开模具的生产成本。
(2)可得到滤材焊接均匀，焊接表面纹路清晰且深浅合适，焊接牢固、美观、平滑的焊缝，提高了产品的合格率以及生产效率。
附图说明
图1为超声波焊接下模具在焊接第1条焊缝时的立体结构图；
图2为超声波焊接下模具在焊接第1条焊缝时的侧面图；
图3为超声波焊接下模具在焊接第2条焊缝时的立体结构图；
图4为超声波焊接下模具在焊接第2条焊缝时的侧面图；
图5为超声波焊接下模具中的下模底座的立体结构图；
图6为超声波焊接下模具中的下模上盖的立体结构图；
图7为超声波焊接下模具中的下模侧板的立体结构图；
图8为超声波焊接上模具的立体结构图；
图9为超声波焊接上模具的侧面图；
图10为超声波焊接上模具与超声波焊接机之间的装配图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，参考图1-图10，包括超声波焊接下模具1和超声波焊接上模具5。
(1)超声波焊接下模具
超声波焊接下模具1包括下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3；下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3均为钢材质。下模底座的底部均布4XM6螺纹孔，用以跟超声波固定板连接固定。
参考图5，下模底座4为长方体结构，表面为水平面；
参考图6，下模上盖2为L型结构件，包括水平布置的盖板2.1以及从盖板2.1的一侧向下延伸出的支撑短板2.2；下模上盖2固定安装于下模底座4的上方，且使下模上盖2的支撑短板2.2的底面与下模底座4的一侧固定；通过支撑短板2.2的作用，使下模底座4的上表面与盖板2.1之间形成滤芯插入空间；盖板2.1开设有长条形的第1槽体2.1.1；
参考图7，下模侧板3可拆卸安装于下模底座4的侧面，具体的，可采用凹槽和凸起配合的卡扣安装方式；下模侧板3开设有水平布置的长条形的第2槽体3.1，第2槽体3.1与滤芯插入空间相连通，滤芯穿过第2槽体3.1而进入滤芯插入空间。
超声波焊接下模具的设计特点包括：
(1)下模侧板与下模底座为可拆卸安装结构，下模侧板的厚度可根据实际需要调整。如果打褶滤芯只需要焊接形成一条焊缝，则将下模侧板拆卸，形成图1-图2所示结构，打褶滤芯的边缘进入滤芯插入空间，使超声波焊接上模具的工具头穿过第1槽体而压在打褶滤芯的边缘，从而形成一条焊缝。
如果打褶滤芯需要焊接形成两条具有一定间距的焊缝，则选取具有一定厚度的下模侧板，下模侧板的厚度等于需形成两条焊缝之间的距离。然后，首先采用图1-图2所示结构，采用上述方法形成一条焊缝。然后，安装下模侧板，形成图3-图4所示结构，使滤芯的边缘穿过第2槽体而进入滤芯插入空间，使超声波焊接上模具的工具头穿过第1槽体而压在打褶滤芯的边缘，从而形成第二焊缝。
因此，采用本实用新型提供的超声波焊接下模具，具有一模多用的优点，可方便的在滤芯上形成一条或两条焊缝，满足不同的使用需求。
(2)超声波焊接下模具所包括的下模底座4、下模上盖2以及下模侧板3为分体式结构，分体式结构具有以下优点：
由于第1槽体为细长槽，细长槽使之达到高精度存在一定困难或者加工成本剧增；而槽体下平面的粗糙度和平面度的精度严重影响与超声波上模的配合，从而影响工件的焊接合格率以及焊接表面的美观程度。
通过分体加工与打褶滤芯接触的面，即：细长槽部分的上下面以及下模底座的上安装面都进行精磨加工，从而达到良好的平面度和粗糙度，便能解决以往工作中的工件焊接不均匀、工件焊接表面纹路深浅不一等问题。
(3)通过采用下模侧板，可保证第一条焊缝与第二条焊缝相互平行，提高焊接美观程度和焊接加工效率。
组成下模的所有零部件材料均为45号碳钢，机械加工完成以后零件表面进行电镀处理，起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增加美观等作用。
(2)超声波焊接上模具
参考图8-10，超声波焊接上模具5包括超声波焊接上模具本体5.1以及从超声波焊接上模具本体5.1的底部向下延伸出的上模工具头5.2；上模工具头5.2的长度和宽度均与第1槽体2.1.1相适配，用于向下穿过第1槽体2.1.1而压入到滤芯插入空间中，进而在滤芯上形成长条形的焊缝。
超声波上模工具头部分经过机械设计计算及有限元分析，得出尺寸修整，用以达到保证振幅参数的稳定、设计成此尺寸能减少模具的频率误差；超声波工具头能使焊接端面达到最大的振幅，最小的频率误差以及更好的满足焊接要求。
上模工具头端面宽度略有所增加(5mm)，焊接所形成的焊缝宽度较普通宽度略宽，使焊接效果更为牢固，产品安全性更有保障。
超声波焊接上模具的材料选用专用铝合金材质，韧性佳、热传导性强、硬度适中，能够满足无尘车间各种材质，不同尺寸，不同滤材肉厚的焊接要求。
本实用新型提供一种无尘车间超声波焊接模具，其使用方法为：
产品打褶工序完成以后，后续工序为超声波纵缝焊接，采用图1结构，将打褶滤芯从下模上盖的下方插入到滤芯插入空间，落下超声波焊接上模具，形成第一条焊缝。打褶滤芯每走一个行程(超声波上模刀口的长度305mm)，超声波焊接上模具落下一次进行焊接，直至焊接完成。
如果需要焊接第二条焊缝，则安装下模侧板，形成图3所示结构。再按照上述方法焊接第二条纵缝，这样焊接出来的两条纵缝是相互平行的，两条焊缝的间距正好是下模侧板的厚度10mm。因此，由于下模侧板的定位作用，可保证焊接得到的两条焊缝是直线且互相平行，既方便快捷，焊接效果还美观。
本实用新型提供的无尘车间超声波焊接模具具有以下优点：
(1)使用方便灵活，具有一模多用的优点，可灵活焊接得到一条焊缝或两条焊缝，从而减少重复开模具的生产成本。
(2)可得到滤材焊接均匀，焊接表面纹路清晰且深浅合适，焊接牢固、美观、平滑的焊缝，提高了产品的合格率以及生产效率。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。
原文来源： http://www.iwuchen.com/ 微信公众号：rfilter
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Tags：无尘车间专利
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