某手机壳体超声波焊接工艺研究

摘要

由于超声波焊接具有速度快、效率高、成本低、环保，容易实现自动化等优点而广泛应用于电子、汽车、包装等工业领域。本文针对在某手机壳体超声波焊接实际生产中发生的压伤、偏位、毛边以及强度低等质量问题，通过从超声波焊接夹具选材及结构的改进、超声波焊接线设计以及超声波焊接参数优化方面展开研究。 1.通过采用铝合金夹具替代原电木夹具，提高了产品定位精度，使产品经超声波焊接后的强度趋于稳定。进而又通过在铝合金夹具上增加了压料块装置，成功解决了产品的偏位问题，并使产品的抗拉拔力有了一定程度的改善。 2.研究发现采用断开型焊接线焊接后产品的抗拉拔力值与焊接线尺寸之间存在强正相关关系，进而通过加大模具焊接线高度明显提升了产品的强度。 3.采用全析因实验设计方法，分析获得了焊接时间、振幅、触发压力、气压、下降速度及其交互作用对超声波焊接后产品的抗拉拔力影响的显著性及规律。 4.基于实验设计研究获得了适合于该手机超声波焊接的优化参数组合为：焊接时间0．5s、振幅8．0段、触发压力、1.50 kg/cm<'2>、气压5．0 kg/Cm<'2>和下降速度5．0级。采用该优化后的超声波焊接工艺参数及改进的模具，大大提高了产品的强度，减少了压伤和毛边等质量缺陷的出现。

目录

文摘

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论文创新与贡献

第1章资料综述

1.1概述

1.1.1产品连接的发展

1.1.2超声波焊接原理

1.2超声波焊接技术研究现状

1.2.1超声波焊接材料的研究

1.2.2超声波焊接接口的研究

1.2.3超声波焊接参数的研究

1.2.4超声波焊接过程的质量控制

1.3超声波焊接质量问题

1.3.1产品强度难以达到标准要求

1.3.2产品表面产生压痕或裂痕

1.3.3产品产生毛边

1.3.4产品产生扭曲变形

1.3.5产品焊接后被破坏

1.3.6产品出现偏位

1.4超声波焊接应避免的几种设计方案

1.4.1避免尖角设计

1.4.2避免孔、空心或缺口设计

1.5操纵臂接触方式及布置

1.6选题的背景和意义

1.7主要研究内容

第2章超声波焊接和焊接线设计基础

2.1引言

2.2焊接线设计的几种变化

2.2.1阶梯焊接线设

2.2.2凸缘与凹槽焊接线设计

2.2.3纹理表面焊接线设计

2.2.4断开的焊接线设计

2.2.5交叉十字形焊接线设计

2.2.6正交的焊接线设计

2.2.7凿子式焊接线设计

2.2.8专用焊接线设计

2.2.9剪切焊接设计

第3章某手机壳体超声波焊接初期方案及存在问题

3.1某手机壳体介绍

3.2某手机壳体的焊接工艺分析及确定

3.3超声波焊接该手机存在的困难

3.3.1产品初期抗拉拔力强度

3.3.2产品初期合格率

第4章某手机壳体超声波焊接工艺方案的改进及参数优化

4.1超声波焊接夹具的改进

4.2焊接线设计及改进

4.2.1原模具焊接线分析

4.2.2模具焊接线的高度修正

4.2.3模具焊接线修正后产品的抗拉拔力值

4.2.4模具焊接线修正后的抗拉拔力值分布图

4.3超声波焊接参数优化

4.3.1影响超声波焊接质量主要参数

4.3.2超声波焊接参数优化

4.3.3超声波焊接参数优化后的产品抗拉拔力值分布

4.4超声波焊接工艺改善后的效果确认

4.4.1次品率降低趋势图

4.4.2缺陷项目的次品率比较

结论

参考文献

致谢