焊接头及超声波焊接装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种焊接头及超声波焊接装置，该焊接头包括：主体部，具有至少一个焊接面，焊接面至少包括第一区域和围绕第一区域的外周设置的第二区域；第一焊齿，为锥形结构体，其位于第一区域；第二焊齿，为锥形结构体，其位于第二区域，且至少第二焊齿的高度尺寸H2小于第一焊齿的高度尺寸H1。该焊接头可以提高工件在高频、高压工况下的焊接质量和焊接效率，节省了后期修整成本。

Welding joint and ultrasonic welding device

【技术实现步骤摘要】
焊接头及超声波焊接装置
本技术涉及焊接
，特别是涉及一种焊接头及超声波焊接装置。
技术介绍
近几年金属材料的超声波焊接技术发展较快，尤其是铜、铝金属材料的接头焊接。由于铜、铝材料在熔焊过程中易出现脆化相，焊接后形成的连接接头可靠性较低，而超声波焊接的固相连接比较可靠，成为铜铝等异种金属材料连接的优选技术。但是，金属材料的这种超声波焊接的焊接头对材料厚度很敏感，不易控制，尤其在高频、高压下容易发生焊接材料的塑性变形，导致焊接头外周产生溢料，影响焊接材料的最终尺寸，只能通过后期修整，降低了焊接质量和焊接效率。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种焊接头及超声波焊接装置，该焊接头可以提高工件在高频、高压工况下的焊接质量和焊接效率。第一方面，本技术提出了一种焊接头，其包括：主体部，具有至少一个焊接面，焊接面至少包括第一区域和围绕第一区域的外周设置的第二区域；第一焊齿，为锥形结构体，其位于第一区域；第二焊齿，为锥形结构体，其位于第二区域，且至少第二焊齿的高度尺寸H2小于第一焊齿的高度尺寸H1。根据本技术实施例的一个方面，第一焊齿的高度尺寸H1与第二焊齿的高度尺寸H2满足如下条件：H2＝(0.25～0.75)×H1。根据本技术实施例的一个方面，第一焊齿靠近第一区域的一端为第一根部，第二焊齿靠近第二区域的一端为第二根部，第一根部的截面面积D1大于第二根部的截面面积D2。根据本技术实施例的一个方面，第一焊齿远离第一区域的一端形成有平行于焊接面的第一切面，且第一切面的截面面积C1与第一根部的截面面积D1满足如下条件：C1<0.1×D1；和/或，第二焊齿靠近第二区域的一端为第二根部，远离第二区域的一端形成有平行于焊接面的第二切面，且第二切面的截面面积C2与第二根部的截面面积D2满足如下条件：C2<0.1×D2。根据本技术实施例的一个方面，多个第一焊齿在第一区域内沿相交的第一方向和第二方向呈行列分布，且相邻的两个第一焊齿的第一根部之间形成有第一间隙d1，第一间隙d1满足如下条件：d1＝(0.05～0.2)×W1，其中，W1为第一根部在第一方向和第二方向上较小的截面宽度尺寸，第一方向平行于焊接头的焊接移动方向设置。根据本技术实施例的一个方面，第一焊齿的第一根部与相邻的第二焊齿的第二根部之间形成有第三间隙d3，第三间隙d3的宽度尺寸大于或者等于第一间隙d1的宽度尺寸。根据本技术实施例的一个方面，多个第二焊齿围绕第一区域分布，且相邻的两个第二焊齿的第二根部之间形成有第二间隙d2，第二间隙d2满足如下条件：d2＝(0.05～0.2)×W2，其中，W2为第二焊齿的第二根部在第一方向和第二方向上较小的截面宽度尺寸。根据本技术实施例的一个方面，焊接面还包括围绕第二区域的外周设置的第三区域。根据本技术实施例的一个方面，第三区域的外侧边缘设置有圆角。另一方面，本技术还提出了一种超声波焊接装置，其包括：超声波振荡器，产生超声波；如前所述的任一种焊接头，焊接头与超声波振荡器连接。本技术实施例提供的焊接头及超声波焊接装置，通过在焊接头的第一焊齿外周设置高度较低的第二焊齿，且第一焊齿用于焊接工件，第二焊齿对工件焊接过程中发生塑性变形产生的溢料形状进行修整，以防止溢料的高度影响工件的最终尺寸，提高了工件在高频、高压工况下的焊接质量和焊接效率，节省了后期修整成本。附图说明下面将参考附图来描述本技术示例性实施例的特征、优点和技术效果。图1是本技术实施例提供的一种超声波焊接装置的结构示意图；图2是本技术实施例提供的一种焊接头的立体结构示意图；图3是图2所示的焊接头的区域B的放大结构示意图；图4是图2所示的焊接头的俯视结构示意图；图5是图4所示的焊接头的区域C的放大结构示意图；图6是图4所示的焊接头沿D-D方向的剖视结构示意图；图7是图6所示的焊接头的区域E的放大结构示意图。其中：1-第一焊齿；11-第一根部；12-第一切面；13-第一锥形斜面；α-第一倾斜角度；2-第二焊齿；21-第二根部；22-第二切面；23-第二锥形斜面；β-第二倾斜角度；3-主体部；3a-焊接面；31-第一区域；32-第二区域；33-第三区域；330-圆角；4-耦合部；100-焊接头；200-超声波振荡器；M1-第一工件；M2-第二工件。在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。具体实施方式下面将详细描述本技术的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本技术的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本技术可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本技术的示例来提供对本技术的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本技术造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本技术的焊接头的具体结构进行限定。在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸式连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。为了更好地理解本技术，下面结合图1至图7对本技术实施例提供的焊接头及超声波焊接装置进行详细描述。参阅图1，本技术实施例提供了一种超声波焊接装置，其包括焊接头100和超声波振荡器200，超声波振荡器200用于产生超声波，焊接头100与超声波振荡器200连接。如图1所示，焊接头100与超声波振荡器200电连接后，超声波振荡器可以将例如60HZ交流电流转换成20kHZ或以上的高频率电流，将电能转换成作为机械能的超声波，并将超声波放大以传递到焊接头100，焊接头100汇聚一定的振幅及能量对第一工件M1和第二工件M2进行焊接。第一工件M1和第二工件M2可以为金属材料的工件，超声波振荡器200产生的超声波传递至焊接头100，焊接头100在超声波振动的驱使下，带动第一工件M1与第二工件M2在一定压力下进行高频摩擦，致使第一工件M1与第二工件M2界面间产生高温达到或接近金属再结晶温度引起塑形变形，随着焊接过程的持续，金属间发生一定的塑形流动且形成金属键合。该超声波焊接装置可以对铜、银、铝、镍等金属的细丝或薄片材料进行单点焊接、多点焊接和面、线焊接，广泛应用于可控硅引线、熔断器片、电器引线、锂电池极片、极耳等的焊接，同时还可以焊接塑料工件。下面结合附图详细描述本实用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接头(100)，其特征在于，包括：/n主体部(3)，具有至少一个焊接面(3a)，所述焊接面(3a)至少包括第一区域(31)和围绕所述第一区域(31)的外周设置的第二区域(32)；/n第一焊齿(1)，为锥形结构体，其位于所述第一区域(31)；/n第二焊齿(2)，为锥形结构体，其位于所述第二区域(32)，且至少所述第二焊齿(2)的高度尺寸H2小于所述第一焊齿(1)的高度尺寸H1。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接头(100)，其特征在于，包括：
主体部(3)，具有至少一个焊接面(3a)，所述焊接面(3a)至少包括第一区域(31)和围绕所述第一区域(31)的外周设置的第二区域(32)；
第一焊齿(1)，为锥形结构体，其位于所述第一区域(31)；
第二焊齿(2)，为锥形结构体，其位于所述第二区域(32)，且至少所述第二焊齿(2)的高度尺寸H2小于所述第一焊齿(1)的高度尺寸H1。


2.根据权利要求1所述的焊接头(100)，其特征在于，所述第一焊齿(1)的高度尺寸H1与所述第二焊齿(2)的高度尺寸H2满足如下条件：
H2＝(0.25～0.75)×H1。


3.根据权利要求1所述的焊接头(100)，其特征在于，所述第一焊齿(1)靠近所述第一区域(31)的一端为第一根部(11)，所述第二焊齿(2)靠近所述第二区域(32)的一端为第二根部(21)，所述第一根部(11)的截面面积D1大于所述第二根部(21)的截面面积D2。


4.根据权利要求3所述的焊接头(100)，其特征在于，所述第一焊齿(1)远离所述第一区域(31)的一端形成有平行于所述焊接面(3a)的第一切面(12)，且所述第一切面(12)的截面面积C1与所述第一根部(11)的截面面积D1满足如下条件：C1<0.1×D1；和/或，
所述第二焊齿(2)靠近所述第二区域(32)的一端为第二根部(21)，远离所述第二区域(32)的一端形成有平行于所述焊接面(3a)的第二切面(22)，且所述第二切面(22)的截面面积C2与所述第二根部(21)的截面面积D2满足如下条件：C2<0.1×D2。


5.根据权利要求3所述的焊接头(100)，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘小荣，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35