【技术实现步骤摘要】
本技术属于超声波焊接，具体涉及一种超声波焊接用的自冷却式底模结构。
技术介绍
1、超声波焊接是通过超声波发生器将50/60赫兹电流转换成15、20、30或40khz电能。被转换的高频电能通过换能器再次被转换成为同等频率的机械运动，随后机械运动通过一套可以改变振幅的变幅杆装置传递到焊头。焊头将接收到的振动能量传递到待焊接工件的接合部，在该区域，振动能量被通过摩擦方式转换成热能，从而使两个物体表面相互摩擦而形成分子层之间熔合。而底模作为超声波焊接的重要组成部分，起到对下层材料进行固定及支撑的作用。
2、目前，由于在焊接中因为高频摩擦使热量集中在其上面，造成焊接时零件与底模粘连、脱模时零件变形等问题，因此，为防止底模的热量积聚，在超声波焊接过程中需要对底模进行降温冷却处理。传统的冷却手段为风冷，即通过外部气源对底模的外表面持续吹送冷却气流。
3、然而，在实际焊接过程中，传统的外部风冷方式仅能对底模外表面实施降温，而零件与底模接触的区域形成冷却死角，并在热传递下，底模内部容易聚集大量热量，从而使得零件与底模接触的区域温度居高不下，冷却效果不佳，容易导致脱模时零件变形或者粘连在底模上；同时，冷却气流对底模外表面降温时，底模外表面过低，容易产生冷凝水，导致焊接不稳定。
技术实现思路
1、本技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种改进的超声波焊接用的自冷却式底模结构。
2、为解决以上技术问题，本技术采取如下技术方案：
3、一种超声波焊接
4、优选地，进风槽与排风槽分别设置在导流槽的相对两侧，且导流槽分别与进风槽和排风槽构成凸字形。在此，通过导流槽、进风槽、排风槽三者的布局，冷却气流进入冷却槽时，能够实现分流，即，冷却气流自进风槽进入导流槽时分流，并沿着导流槽从两个方向进入排风槽，有效提升冷却效率。
5、具体的，进风槽、排风槽、导流槽三者的中心线重合设置。
6、优选地，在竖直方向的正投影中，进风槽的面积小于排风槽的面积。在此，冷却气流进入冷却槽时，进风槽和排风槽之间形成压差，加速冷却气流在冷却槽内的流速，提升冷却效果。
7、优选地，进风槽、排风槽、导流槽三者的槽深相等。在此，便于底模的加工，且能够保证冷却气流流动稳定。
8、具体的，进风槽、排风槽、导流槽三者的槽深均为d1，底模的厚度为d2，其中0.4d2≤d 1≤0.65d2。在此，通过槽深的布局，便于控制底模表面的温度处于合适的范围内。
9、优选地，模座的顶面形成与进风通道相连通的进风孔、与排风通道相连通的排风孔，在竖直方向的正投影中，进风孔与进风槽重合，排风孔与排风槽重合设置。在此，结构简单，在模座与底模组装中，便于进风通道和排风通道与进风槽和排风槽对位连通。
10、具体的，进风孔和排风孔在进风槽、排风槽、导流槽三者排列方向上错位设置。
11、进一步的，模座包括第一座体、自第一座体向上延伸的第二座体，其中第二座体的顶面形成进风孔和排风孔，且第二座体与底模自外壁相齐平设置。
12、此外，进风通道和排风通道的结构相同；第二座体的侧壁上形成有接口，进风通道包括与接口相连通且水平延伸的第一通道、自第一通道竖直向上延伸并与进风孔相连通的第二通道。
13、由于以上技术方案的实施，本技术与现有技术相比具有如下优点：
14、现有技术的底模在焊接中与零件接触区域冷却效果不佳、底模外表面在外部气流冷却下降温过快并易产生冷凝水，从而存在脱模时零件易变形以及焊接不稳定的缺陷，而本申请对底模结构进行整体设计，巧妙解决现有技术的各种不足。采取该底模结构，冷却气流自进风通道依次经过进风槽、导流槽、排风槽后自排风通道排出，其中冷却气流在环形导流槽中流动时，冷却气流与底模的零件定位区进行热交换。因此，与现有技术相比，本技术一方面能够从底模内部实现对底模的自冷却，从而稳定控制零件与底模接触区域的温度，有效改善零件变形或粘连问题；另一方面避免底模外部表面温度过低产生冷凝水，保证焊接稳定。
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1.一种超声波焊接用的自冷却式底模结构，其包括自顶面形成零件定位区的底模，其特征在于：所述底模自底面形成有向上凹陷的冷却槽，其中所述冷却槽包括环形导流槽、分别与所述导流槽相连通的进风槽和排风槽，在竖直方向的正投影中，所述定位区位于所述导流槽所形成的环形区域内；所述底模结构还包括模座，所述模座上设有进风通道和排风通道，其中所述底模自底面与所述模座的顶面相密封贴合，且所述进风通道和排风通道分别与所述进风槽和排风槽相连通，焊接时，冷却气流依次穿过所述进风通道、进风槽、导流槽、排风槽以及排风通道以与所述底模的定位区进行热交换。
2.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽与所述排风槽分别设置在所述导流槽的相对两侧，且所述导流槽分别与所述进风槽和排风槽构成凸字形。
3.根据权利要求2所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者的中心线重合设置。
4.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：在竖直方向的正投影中，所述进风槽的面积小于所述排风槽的面积。>
5.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者的槽深相等。
6.根据权利要求5所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者的槽深均为d1，所述底模的厚度为d2，其中0.4d2≤d 1≤0.65d2。
7.根据权利要求2所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述模座的顶面形成与所述进风通道相连通的进风孔、与所述排风通道相连通的排风孔，在竖直方向的正投影中，所述进风孔与所述进风槽重合，所述排风孔与所述排风槽重合设置。
8.根据权利要求7所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风孔和所述排风孔在所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者排列方向上错位设置。
9.根据权利要求7或8所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述模座包括第一座体、自所述第一座体向上延伸的第二座体，其中所述第二座体的顶面形成所述的进风孔和排风孔，且所述第二座体与所述底模自外壁相齐平设置。
10.根据权利要求9所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风通道和排风通道的结构相同；所述第二座体的侧壁上形成有接口，所述进风通道包括与所述接口相连通且水平延伸的第一通道、自所述第一通道竖直向上延伸并与所述进风孔相连通的第二通道。
...【技术特征摘要】
1.一种超声波焊接用的自冷却式底模结构，其包括自顶面形成零件定位区的底模，其特征在于：所述底模自底面形成有向上凹陷的冷却槽，其中所述冷却槽包括环形导流槽、分别与所述导流槽相连通的进风槽和排风槽，在竖直方向的正投影中，所述定位区位于所述导流槽所形成的环形区域内；所述底模结构还包括模座，所述模座上设有进风通道和排风通道，其中所述底模自底面与所述模座的顶面相密封贴合，且所述进风通道和排风通道分别与所述进风槽和排风槽相连通，焊接时，冷却气流依次穿过所述进风通道、进风槽、导流槽、排风槽以及排风通道以与所述底模的定位区进行热交换。
2.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽与所述排风槽分别设置在所述导流槽的相对两侧，且所述导流槽分别与所述进风槽和排风槽构成凸字形。
3.根据权利要求2所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者的中心线重合设置。
4.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：在竖直方向的正投影中，所述进风槽的面积小于所述排风槽的面积。
5.根据权利要求1所述的超声波焊接用的自冷却式底模结构，其特征在于：所述进风槽、所述排风槽、所述导流槽三者...
【专利技术属性】
技术研发人员：傅煜，朱永明，袁斐，郭超平，
申请(专利权)人：适新科技苏州有限公司，
类型：新型
国别省市：
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