CN118595602B - 一种高压快插连接件焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压快插连接件焊接工艺，包括如下步骤：S1：在导电连接片的正反面开设第一槽体，并在第一槽体中部形成焊接凸台；S2：将两个导电弹片对应于第一槽体的位置贴靠组装于导电连接片的正反面，并在导电弹片背向导电连接片的表面开设与第一槽体位置对应的第二槽体，得到组装体；S3：对组装体的正面焊接：通过第一激光束沿第二槽体的轨迹移动，使第二槽体的底壁和焊接凸台融化并在第一槽体内形成熔池，第二激光束将焊丝融化后的液态金属置于熔池和第二槽体内；S4：将步骤S2的组装体翻面，重复步骤S3的焊接过程，对组装体的背面进行焊接；本发明降低了焊接过程对周边区域的热影响，有效降低导电弹片和导电连接片在焊接过程中的变形。

Description

一种高压快插连接件焊接工艺

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，特别是涉及一种高压快插连接件焊接工艺。

背景技术

高压快插连接件是一种用于新能源汽车高压电路中的一种电气连接件，由于其需要传导较大的电流且需要承受端子插拔过程中的作用力，因此对焊接强度和焊接熔池面积均有较高要求。

现有的高压快插连接件大多通过激光点焊工艺对导电弹片和导电连接片进行焊接，由于直接施焊，熔池需要贯穿导电片导致需要采用高能量密度的激光束进行焊接，高能量密度的激光束导致焊接熔池区的热量堆积更多，使得热影响区较大，容易引起热影响区内的导电连接片和导电弹片变形。

发明内容

本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供一种高压快插连接件焊接工艺，降低了焊接过程对周边区域的热影响，有效降低导电弹片和导电连接片在焊接过程中的变形。

为实现上述目的，本发明的具体方案如下：

一种高压快插连接件焊接工艺，包括如下步骤：

S1：在导电连接片的正反面开设第一槽体，并在第一槽体中部形成焊接凸台；

S2：将两个导电弹片对应于第一槽体的位置贴靠组装于导电连接片的正反面，并在导电弹片背向导电连接片的表面开设与第一槽体位置对应的第二槽体，得到组装体；

S3：对组装体的正面焊接：通过第一激光束沿第二槽体的轨迹移动，使第二槽体的底壁和焊接凸台融化并在第一槽体内形成熔池，通过第二激光束将焊丝融化后的液态金属置于熔池和第二槽体内；

S4：将步骤S2的组装体翻面，重复步骤S3的焊接过程，对组装体的背面进行焊接。

可选地，第一槽体的深度小于导电连接片厚度的一半。

可选地，第二槽体的宽度大于焊丝的直径。

可选地，还包括焊接设备，焊接设备包括回转送料装置，回转送料装置包括回转工作台以及沿周向设于回转工作台上的多个载具机构；

载具机构包括载具座、设于载具座的翻转组件和转动设于载具座的载具单元，翻转组件与载具单元连接，以驱动载具单元翻转；

回转工作台固设有驱动块，在载具机构转动至翻转组件与驱动块接触时，驱动块使翻转组件驱动载具单元翻转180度。

可选地，翻转组件包括固设于载具座的导向座、滑动穿设于导向座的齿条、设于齿条一端的推板和连接在推板和导向座之间的第一弹簧；推板上轴接有接触滚轮；

载具单元设有齿轮，齿轮与齿条另一端啮合。

可选地，载具单元包括载具本体和滑动穿设于载具本体的压料架，载具本体一侧凸设有转轴，载具本体一端设有U形缺口，转轴转动连接在载具座上，齿轮套接在转轴上，压料架与U形缺口位于同一端，压料架与载具本体之间连接有第二弹簧，通过第二弹簧使压料架对导电连接片和导电弹片保持夹持力。

可选地，载具本体一侧凸设有限位销，载具座一侧设有半弧槽，限位销活动嵌入半弧槽，以限制载具本体的翻转角度。

可选地，载具本体设有第一定位销，压料架设有第二定位销，导电连接片设置有用于与第一定位销配合的第一定位孔，导电连接片和导电弹片均设有用于与第二定位销配合的第二定位孔。

可选地，焊接设备还包括围绕在回转送料装置周向依次设置的连接片上料装置、第一开槽装置、弹片上料装置、第二开槽装置、第一激光焊接装置和第二激光焊接装置；

第一激光焊接装置和第二激光焊接装置的结构相同，两者均包括用于产生第一激光束的第一激光器、用于产生第二激光束的第二激光器以及用于输送焊丝的送丝器，送丝器位于第一激光器和第二激光器之间。

可选地，焊接设备还包括底板，回转送料装置、连接片上料装置、第一开槽装置、弹片上料装置、第二开槽装置、第一激光焊接装置和第二激光焊接装置均固定安装在底板上。

本发明的有益效果为：本发明通过在导电弹片上开设第二槽体，与直接焊接相比，降低了焊接部位的金属厚度，使得可以以更小的激光能量密度形成熔池，减少焊接热影响区；同时通过在导电连接片上开设第一槽体和在第一槽体内设置焊接凸台，相比于未在焊接凸台周边开槽进行直接焊接的情况，熔池形成过程中，由于将焊接凸台周围区域的金属进行了去除，使得熔池形成过程中向熔池周边进行热传递的面积减小，进一步降低了焊接过程对周边区域的热影响，有效降低导电弹片和导电连接片在焊接过程中的变形。

附图说明

图1是本发明焊接工艺的流程示意图；

图2是高压快插连接件的分解示意图；

图3是图2中A处的局部放大示意图；

图4是本发明焊接设备的结构示意图；

图5是本发明回转送料装置的结构示意图；

图6是本发明载具机构的结构示意图；

图7是本发明载具机构的一分解示意图；

图8是本发明第一激光焊接装置或第二激光焊接装置的结构示意图；

附图标记说明：1、底板；2、回转送料装置；21、回转工作台；22、载具机构；221、载具座；2211、半弧槽；222、翻转组件；2221、导向座；2222、齿条；2223、推板；2224、第一弹簧；2225、接触滚轮；223、载具单元；2231、载具本体；2232、压料架；2233、第二弹簧；2234、齿轮；2235、转轴；2236、U形缺口；2237、限位销；2238、第一定位销；2239、第二定位销；23、驱动块；3、连接片上料装置；4、第一开槽装置；5、弹片上料装置；6、第二开槽装置；7、第一激光焊接装置；8、第二激光焊接装置；91、第一激光器；92、第二激光器；93、送丝器；10、导电连接片；101、第一槽体；102、焊接凸台；103、第一定位孔；20、导电弹片；201、第二槽体；30、第二定位孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。

如图1至图8所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，该高压快插连接件包括导电连接片10以及设置在导电连接片10正反面的导电弹片20，该焊接工艺具体包括如下步骤：

步骤S1：在导电连接片10的正反面分别开设第一槽体101，并在第一槽体101中部形成焊接凸台102，焊接凸台102不与第一槽体101的槽壁相接触，如图2和图3所示；优选地，第一槽体101的深度小于导电连接片10厚度的一半；

步骤S2：将两个导电弹片20对应于第一槽体101的位置贴靠组装在导电连接片10的正反面上，并在导电弹片20背向导电连接片10的表面开设与第一槽体101位置对应的第二槽体201，如图2所示，得到组装体，优选地，第二槽体201的宽度大于焊丝的直径，以便焊丝融化后的液态金属能够充分进入第二槽体201内；

步骤S3：对组装体的正面焊接：通过第一激光束沿第二槽体201的轨迹移动，使第二槽体201的底壁和焊接凸台102融化并在第一槽体101内形成熔池，从而对导电弹片20和导电连接片10进行焊接，通过第二激光束对焊丝进行熔融，融化后的液态金属掉落至熔池和第二槽体201内，凝固后将位于正面上的导电弹片20和导电连接片10焊接固定，在第一激光束和第二激光束移动过程中，第一激光束位于移动方向的前端，第二激光束位于移动方向的后端；

优选地，第一激光束的光斑直径大于焊接凸台102的宽度，以便焊接凸台102快速充分熔融；

步骤S4：将步骤S2的组装体翻面，重复步骤S3的焊接过程，对组装体的背面进行焊接，使得位于背面的导电弹片20与导电连接片10焊接固定；完成后下料，即完成高压快插连接件的焊接。

本实施例通过在导电弹片20上开设第二槽体201，与直接焊接相比，降低了焊接部位的金属厚度，使得可以以更小的激光能量密度形成熔池，减少焊接热影响区；同时通过在导电连接片10上开设第一槽体101和在第一槽体101内设置焊接凸台102，相比于未在焊接凸台102周边开槽进行直接焊接的情况，熔池形成过程中，由于将焊接凸台102周围区域的金属进行了去除，使得熔池形成过程中向熔池周边进行热传递的面积减小，进一步降低了焊接过程对周边区域的热影响，有效降低导电弹片20和导电连接片10在焊接过程中的变形。

另外，在熔池形成过程中，焊丝会吸收熔池辐射出的热量，一方面这部分热量使焊丝自身温度升高，利于以更小的能量密度即可将焊丝融化，另一方面，焊丝在吸热升温的同时也带走了熔池内的一部分热量，使得熔池的热影响区范围进一步减小。

需要说明的是，如图2所示，为了保证导电连接片10与导电弹片20之间的焊接牢固性，第一槽体101包括第一框形部和第一X形部，第一框形部的四个角位置与第一X形部的四个端部相连通，焊接凸台102的形状与第一槽体101的形状相适配，第二槽体201包括第二框形部和第二X形部，第二框形部的四个角位置与第二X形部的四个端部相连通，以保证连接件的导电率。

如图4至图8所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，还包括焊接设备，焊接设备包括回转送料装置2，回转送料装置2包括回转工作台21以及沿周向设于回转工作台21上的多个载具机构22；载具机构22包括固定安装在回转工作台21上的载具座221、设置在载具座221上的翻转组件222和转动设置在载具座221上的载具单元223，翻转组件222与载具单元223连接，以驱动载具单元223翻转；回转工作台21在靠近其边缘位置固定安装有驱动块23，在载具机构22转动至翻转组件222与驱动块23接触时，驱动块23使翻转组件222驱动载具单元223翻转180度。

具体地，在实际使用时，通过回转工作台21带动各个载具机构22沿周向转动，从而依次进行导电连接片10的上料、开槽，导电弹片20的上料、开槽，以及导电连接片10和导电弹片20的焊接操作，从而完成高压快插连接件的焊接过程；在位于正面的导电弹片20焊接后，回转工作台21带动载具机构22转动，使得翻转组件222转动至与驱动块23接触，驱动块23使得翻转组件222驱动载具单元223带动组装体同步翻转180度，使得位于背面的导电弹片20朝上，从而对位于背面的导电弹片20进行焊接。

如图5至图7所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，翻转组件222包括固定安装在载具座221上的导向座2221、滑动穿设在导向座2221上的齿条2222、固定连接在齿条2222一端的推板2223和连接在推板2223和导向座2221之间的第一弹簧2224；推板2223上轴接有接触滚轮2225；载具单元223安装有齿轮2234，齿轮2234与齿条2222另一端啮合。

具体地，在接触滚轮2225与驱动块23接触时，驱动块23对接触滚轮2225施加推力，使得齿条2222相对导向座2221滑动，齿条2222带动齿轮2234转动，齿轮2234带动载具单元223翻转180度，从而实现组装体的翻转。

如图6和图7所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，载具单元223包括载具本体2231和滑动穿设于载具本体2231的压料架2232，载具本体2231一侧凸设有转轴2235，载具本体2231一端设置有U形缺口2236，以便对导电弹片20进行焊接操作，转轴2235转动连接在载具座221上，齿轮2234套接在转轴2235上，压料架2232与U形缺口2236位于同一端，压料架2232与载具本体2231之间连接有第二弹簧2233，通过第二弹簧2233使压料架2232对导电连接片10和导电弹片20保持夹持力。

具体地，压料架2232具有两个导向杆，导向杆的末端设置有卡接台，第二弹簧2233套设在导向杆的外壁上，第二弹簧2233的两端与载具本体2231和卡接台相抵接；在实际使用时，通过控制压料架2232相对载具本体2231滑动，使得第二弹簧2233压缩，从而增大压料架2232与载具本体2231之间的间距，以便导电连接片10和导电弹片20的上料，在上料完成后，压料架2232在第二弹簧2233的弹力作用下复位，从而对置于载具本体2231上的导电连接片10、导电弹片20进行夹持固定。

如图7所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，载具本体2231一侧凸设有限位销2237，载具座221一侧设有半弧槽2211，限位销2237活动嵌入半弧槽2211，以限制载具本体2231的翻转角度。本实施例通过限位销2237和半弧槽2211配合，从而对载具本体2231的翻转角度范围进行限制。

如图2、图6和图7所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，载具本体2231设有第一定位销2238，压料架2232设有第二定位销2239，导电连接片10设置有用于与第一定位销2238配合的第一定位孔103，导电连接片10和导电弹片20均设有用于与第二定位销2239配合的第二定位孔30。本实施例通过第一定位销2238和第一定位孔103，以便导电连接片10安装在载具本体2231上，通过设置第二定位销2239和第二定位孔30，以便对导电弹片20和导电连接片10进行夹持固定，还能有效防止导电弹片20和导电连接片10在旋转过程中发生偏移。

如图4所示，本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，焊接设备还包括围绕在回转送料装置2周向依次设置的连接片上料装置3、第一开槽装置4、弹片上料装置5、第二开槽装置6、第一激光焊接装置7和第二激光焊接装置8；第一激光焊接装置7和第二激光焊接装置8的结构相同，两者均包括用于产生第一激光束的第一激光器91、用于产生第二激光束的第二激光器92以及用于输送焊丝的送丝器93，送丝器93位于第一激光器91和第二激光器92之间。本实施例所述的一种高压快插连接件焊接工艺，在一些实施例中，焊接设备还包括底板1，回转送料装置2、连接片上料装置3、第一开槽装置4、弹片上料装置5、第二开槽装置6、第一激光焊接装置7和第二激光焊接装置8均固定安装在底板1上；如此设置，结构更为紧凑。

在实际使用时，回转工作台21带动载具单元223转动至与连接片上料装置3的位置对应，连接片上料装置3将需要焊接组装的导电连接片10转移至载具机构22上，并通过压料架2232对导电连接片10进行夹持固定，接着承载有导电连接片10的载具单元223转位至与第一开槽装置4位置对应，第一开槽装置4在导电连接片10的正反面上分别开设第一槽体101，并在第一槽体101的中部形成焊接凸台102；

然后回转工作台21带动载具单元223和导电连接片10转动至与弹片上料装置5的位置对齐，弹片上料装置5在导电连接片10的正反面贴靠组装导电弹片20，形成组装体，组装后，回转工作台21带动载具单元223转位至与第二开槽装置6的位置对齐，第二开槽装置6在位于正反面上的导电弹片20上开设与第一槽体101位置对应的第二槽体201；接着回转工作台21带动载具单元223转动至与第一激光焊接装置7的位置对齐，第一激光焊接装置7的第一激光器91产生第一激光束投射于第二槽体201的底壁上，同时使第一激光束沿第二槽体201的轨迹移动，使第二槽体201的底壁和焊接凸台102融化并在第一槽体101内形成熔池，从而对导电弹片20和导电连接片10进行焊接；第一激光焊接装置7的第二激光器92产生第二激光束对焊丝进行熔融，焊丝融化后形成的液态金属掉落至熔池内，并填充在第二槽体201内，凝固后，将导电连接片10和位于正面的导电弹片20焊接为整体；

然后回转工作台21带动载具单元223转位至与第二激光焊接装置8的位置对齐，此时载具单元223在驱动块23的作用下，翻转180度，使得位于背面的导电弹片20朝上，然后第二激光焊接装置8重复第一激光焊接装置7的焊接动作，将导电连接片10与位于背面的导电弹片20焊接为整体，从而得到高压快插连接件；

然后将焊接完成的高压快插连接件从载具单元223上卸下，空闲后的载具单元223在回转工作台21的带动下再次转位至与连接片上料装置3对齐，以进行下一个高压快插连接件的焊接操作。

以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

Claims (5)

1.一种高压快插连接件焊接工艺，其特征在于，包括焊接设备；焊接设备包括有回转送料装置，回转送料装置包括回转工作台以及沿周向设于回转工作台上的多个载具机构；

载具机构包括载具座、设于载具座的翻转组件和转动设于载具座的载具单元，翻转组件与载具单元连接，以驱动载具单元翻转；

回转工作台固设有驱动块，在载具机构转动至翻转组件与驱动块接触时，驱动块使翻转组件驱动载具单元翻转180度；

翻转组件包括固设于载具座的导向座、滑动穿设于导向座的齿条、设于齿条一端的推板和连接在推板和导向座之间的第一弹簧；推板上轴接有接触滚轮；

载具单元设有齿轮，齿轮与齿条另一端啮合；

载具单元包括载具本体和滑动穿设于载具本体的压料架，载具本体一侧凸设有转轴，载具本体一端设有U形缺口，转轴转动连接在载具座上，齿轮套接在转轴上，压料架与U形缺口位于同一端，压料架与载具本体之间连接有第二弹簧，通过第二弹簧使压料架对导电连接片和导电弹片保持夹持力；

载具本体一侧凸设有限位销，载具座一侧设有半弧槽，限位销活动嵌入半弧槽，以限制载具本体的翻转角度；

载具本体设有第一定位销，压料架设有第二定位销，导电连接片设置有用于与第一定位销配合的第一定位孔，导电连接片和导电弹片均设有用于与第二定位销配合的第二定位孔；

焊接工艺包括如下步骤：

S1：在导电连接片的正反面开设第一槽体，并在第一槽体中部形成焊接凸台；

S2：将两个导电弹片对应于第一槽体的位置贴靠组装于导电连接片的正反面，并在导电弹片背向导电连接片的表面开设与第一槽体位置对应的第二槽体，得到组装体；

S3：对组装体的正面焊接：通过第一激光束沿第二槽体的轨迹移动，使第二槽体的底壁和焊接凸台融化并在第一槽体内形成熔池，通过第二激光束将焊丝融化后的液态金属置于熔池和第二槽体内；

S4：将步骤S2的组装体翻面，重复步骤S3的焊接过程，对组装体的背面进行焊接。

2.根据权利要求1所述的一种高压快插连接件焊接工艺，其特征在于，第一槽体的深度小于导电连接片厚度的一半。

3.根据权利要求1所述的一种高压快插连接件焊接工艺，其特征在于，第二槽体的宽度大于焊丝的直径。

4.根据权利要求1所述的一种高压快插连接件焊接工艺，其特征在于，焊接设备还包括围绕在回转送料装置周向依次设置的连接片上料装置、第一开槽装置、弹片上料装置、第二开槽装置、第一激光焊接装置和第二激光焊接装置；

第一激光焊接装置和第二激光焊接装置的结构相同，两者均包括用于产生第一激光束的第一激光器、用于产生第二激光束的第二激光器以及用于输送焊丝的送丝器，送丝器位于第一激光器和第二激光器之间。

5.根据权利要求4所述的一种高压快插连接件焊接工艺，其特征在于，焊接设备还包括底板，回转送料装置、连接片上料装置、第一开槽装置、弹片上料装置、第二开槽装置、第一激光焊接装置和第二激光焊接装置均固定安装在底板上。