关于注塑类水壶产品的焊接工艺分析
目 录
引言 1
一、B515水壶焊接设备及原料的介绍 2
（一）热板焊接机选择的优势 2
（二）原料的特性 2
二、焊接工艺分析 2
（一）产品翘曲变形 3
1.分析测量产品尺寸 3
2.泄漏仪测试/水底充气测试 3
3.切开泄漏部位 4
4.半成品变形分析 4
5.模仿验证 5
（二）焊接位置超差 4
1.验证分析 4
2.检查焊接板 5
3.测量焊接模垂直度 5
4.测量焊接模及加热板的平行度 5
5.检查加热板位置 6
（三）热熔面焊接筋溢料处不良 6
1.验证温度对产品的影响 6
2.产品焊接强度分析 6
三、焊接方法的改善措施 7
（一）、焊接机改善 7
1.标准化焊接前半成品的冷却规范和时间 7
（二）焊接面不良的改善方法 7
1.矫正焊接板固定柄与焊接板的垂直位置 7
2.打磨焊接处 7
3.热熔一个半成品，查看焊接面 7
4.长期措施 8
5.培训 8
（三）定义加热板位置 8
1.改善位置 8
2.定义加热板清洁 8
3.重新设置参数 8
总结 9
参考文献 10
致谢 11
引 言
随着塑料的优势不断的被发现，塑料产品已经大量进入人们的生活。在汽车行业，由于节能减排和绿色出行成为人们购车的焦点，如何是让汽车减排、减重势在必得。目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
前，已经有许多金属汽车配件已经被塑料汽车配件所替代，如：汽车通风格栅、门板、水壶、水箱、汽车底板、气管等等。塑料产品因为具有质地轻，便于成型，强度高，耐腐蚀，化学性能相对稳定的特点，成为汽车不可缺少的一部分。
塑料产品的成型工艺也极为重要，对于水壶类产品，它的成型需要对上下盖两部分进行焊接，因此，焊接的好坏与强度和位置有着十分重要的影响，在本论文中，我将以劳士领汽车配件（昆山）有限公司的B515水壶产品为例，着重研究和讲解关于水壶焊接的问题和解决方法。
下文的主要内容是关于产品材料，生产设备以及焊接工艺的优化。
一、B515水壶焊接设备及原料的介绍
本产品（如图1-1）为汽车发动机盛放冷却液的冷却水壶，我们选择的焊接设备为苏豫卧式热板焊接机SY-HP5050/SH（如图1-2），产品的原材料为Basell PP H1850（如图1-3）。
图1-1汽车发动机盛放冷却液的冷却水壶
图1-2苏豫卧式热板焊接机SY-HP5050/SH
图1-3 Basell PP H1850
（一）热板焊接机选择的优势
1.可适应用于大小不同的工件，且无面积限制；
2.可适应用于任何焊接面上，且无特别要求；
3.焊接面可允许塑料余量补偿，焊接强度得到保证；
4.各种材料的需要，可调整焊接程序，灵活方便、控制性强、精度高等优点
（二）原料的特性
1.PP(聚丙烯)为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，且其密度只有0. 90--"0. 91g/cm3，是目前所知塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率很小，仅为0. 01%，分子量约8万一15万。成型性好，制品表面光泽好，易于着色。
2.聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。加入一定量的玻纤可以增强其强度。
3.聚丙烯的熔融温度约为164一170℃，对治具的要求不高，方便选用热板焊。
4.聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
二、焊接工艺分析
我们接下来将通过B515水壶产品的外形、产品的材料特性对焊接可能发生的不良情况进行实验分析。
（一）产品翘曲变形
图2-1存在翘曲问题的水壶
问题：焊接筋有局部约0.5CM没熔到
猜想：由于产品热变形温度较大，表面焊接部位广，极易发生局部翘曲
验证：我们对此类产品进行焊接试验，能否完成焊接强度要求。
1.分析测量产品尺寸
从产品的外形看，都有同一个特点，
1.1焊接后的尺寸都超下线（要求7.3-8.4mm)但泄露的产品最低的只有6.6mm,
超出下线0.7mm.
1.2焊接后的溢料较大，达到1.2mm.
2.泄漏仪测试/水底充气测试
不良的九个产品我们分别在测试机上进行测试和水底充气测试
2.1其中4个产品充气充不到设定的压力值（2bar）产品有漏气，只能充到1.89bar设备就报警，且能听到漏气声，在水底充气2bar , 漏气明显。
2.2其中有一个泄漏量在41.5ml/min,水底充气不泄漏，仔细观察此产品是因为管口有碰伤导致测试泄漏量较大。
图2-2泄漏仪测试
2.3其它4个泄漏量都在15ml/min左右，水底充气不泄漏。
图2-3水底充气测试
3.切开泄漏部位
切开泄露部位，发现热熔较深，溢料较多，两手稍微用力能将产品从焊接处拉开（大概30N的力，我们正常产品2000N都是拉不开的）说明焊接不牢。
4.半成品变形分析
半成品研究:
4.1测量半成品尺寸，尖嘴处变形最大，单边的变形量达到1.0mm,上下盖加起来达到2.0mm,4.1热板焊接对产品的变形要求较高，又要控制焊接后的尺寸，又要保证焊接强度，此处如果变形越大，越是不容易焊接的地方。
5.模仿验证
模仿验证：
5.1将热熔位置由标准的300.2改为300.5，将焊接位置由356.5改为356，加热温度为正常的280°和关掉一根加热管，温度设为260°时产品的焊接情况，发现在产品的尖嘴处都是有泄露，且焊接厚度也超下线，有溢料。特征与投诉的产品相似。
5.2放在水箱内用2bar的气压进行测试，有明显的漏气泡，大概3秒钟2个气泡。用量杯收集气泡1分钟，收集了4ml的泄露量。
（二）焊接位置超差
1.验证分析
我们在任何东西都没调节的情况下，用热熔深度300.2，焊接深度356.5和热熔深度300.5焊接深度356.5，分别焊接，发现300.5的参数比300.2参数焊的表面看上去要好一点，但还是很明显上盖热熔较少。
引言 1
一、B515水壶焊接设备及原料的介绍 2
（一）热板焊接机选择的优势 2
（二）原料的特性 2
二、焊接工艺分析 2
（一）产品翘曲变形 3
1.分析测量产品尺寸 3
2.泄漏仪测试/水底充气测试 3
3.切开泄漏部位 4
4.半成品变形分析 4
5.模仿验证 5
（二）焊接位置超差 4
1.验证分析 4
2.检查焊接板 5
3.测量焊接模垂直度 5
4.测量焊接模及加热板的平行度 5
5.检查加热板位置 6
（三）热熔面焊接筋溢料处不良 6
1.验证温度对产品的影响 6
2.产品焊接强度分析 6
三、焊接方法的改善措施 7
（一）、焊接机改善 7
1.标准化焊接前半成品的冷却规范和时间 7
（二）焊接面不良的改善方法 7
1.矫正焊接板固定柄与焊接板的垂直位置 7
2.打磨焊接处 7
3.热熔一个半成品，查看焊接面 7
4.长期措施 8
5.培训 8
（三）定义加热板位置 8
1.改善位置 8
2.定义加热板清洁 8
3.重新设置参数 8
总结 9
参考文献 10
致谢 11
引 言
随着塑料的优势不断的被发现，塑料产品已经大量进入人们的生活。在汽车行业，由于节能减排和绿色出行成为人们购车的焦点，如何是让汽车减排、减重势在必得。目 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
前，已经有许多金属汽车配件已经被塑料汽车配件所替代，如：汽车通风格栅、门板、水壶、水箱、汽车底板、气管等等。塑料产品因为具有质地轻，便于成型，强度高，耐腐蚀，化学性能相对稳定的特点，成为汽车不可缺少的一部分。
塑料产品的成型工艺也极为重要，对于水壶类产品，它的成型需要对上下盖两部分进行焊接，因此，焊接的好坏与强度和位置有着十分重要的影响，在本论文中，我将以劳士领汽车配件（昆山）有限公司的B515水壶产品为例，着重研究和讲解关于水壶焊接的问题和解决方法。
下文的主要内容是关于产品材料，生产设备以及焊接工艺的优化。
一、B515水壶焊接设备及原料的介绍
本产品（如图1-1）为汽车发动机盛放冷却液的冷却水壶，我们选择的焊接设备为苏豫卧式热板焊接机SY-HP5050/SH（如图1-2），产品的原材料为Basell PP H1850（如图1-3）。
图1-1汽车发动机盛放冷却液的冷却水壶
图1-2苏豫卧式热板焊接机SY-HP5050/SH
图1-3 Basell PP H1850
（一）热板焊接机选择的优势
1.可适应用于大小不同的工件，且无面积限制；
2.可适应用于任何焊接面上，且无特别要求；
3.焊接面可允许塑料余量补偿，焊接强度得到保证；
4.各种材料的需要，可调整焊接程序，灵活方便、控制性强、精度高等优点
（二）原料的特性
1.PP(聚丙烯)为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，且其密度只有0. 90--"0. 91g/cm3，是目前所知塑料中最轻的品种之一。它对水特别稳定，在水中的吸水率很小，仅为0. 01%，分子量约8万一15万。成型性好，制品表面光泽好，易于着色。
2.聚丙烯的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。加入一定量的玻纤可以增强其强度。
3.聚丙烯的熔融温度约为164一170℃，对治具的要求不高，方便选用热板焊。
4.聚丙烯的化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯
二、焊接工艺分析
我们接下来将通过B515水壶产品的外形、产品的材料特性对焊接可能发生的不良情况进行实验分析。
（一）产品翘曲变形
图2-1存在翘曲问题的水壶
问题：焊接筋有局部约0.5CM没熔到
猜想：由于产品热变形温度较大，表面焊接部位广，极易发生局部翘曲
验证：我们对此类产品进行焊接试验，能否完成焊接强度要求。
1.分析测量产品尺寸
从产品的外形看，都有同一个特点，
1.1焊接后的尺寸都超下线（要求7.3-8.4mm)但泄露的产品最低的只有6.6mm,
超出下线0.7mm.
1.2焊接后的溢料较大，达到1.2mm.
2.泄漏仪测试/水底充气测试
不良的九个产品我们分别在测试机上进行测试和水底充气测试
2.1其中4个产品充气充不到设定的压力值（2bar）产品有漏气，只能充到1.89bar设备就报警，且能听到漏气声，在水底充气2bar , 漏气明显。
2.2其中有一个泄漏量在41.5ml/min,水底充气不泄漏，仔细观察此产品是因为管口有碰伤导致测试泄漏量较大。
图2-2泄漏仪测试
2.3其它4个泄漏量都在15ml/min左右，水底充气不泄漏。
图2-3水底充气测试
3.切开泄漏部位
切开泄露部位，发现热熔较深，溢料较多，两手稍微用力能将产品从焊接处拉开（大概30N的力，我们正常产品2000N都是拉不开的）说明焊接不牢。
4.半成品变形分析
半成品研究:
4.1测量半成品尺寸，尖嘴处变形最大，单边的变形量达到1.0mm,上下盖加起来达到2.0mm,4.1热板焊接对产品的变形要求较高，又要控制焊接后的尺寸，又要保证焊接强度，此处如果变形越大，越是不容易焊接的地方。
5.模仿验证
模仿验证：
5.1将热熔位置由标准的300.2改为300.5，将焊接位置由356.5改为356，加热温度为正常的280°和关掉一根加热管，温度设为260°时产品的焊接情况，发现在产品的尖嘴处都是有泄露，且焊接厚度也超下线，有溢料。特征与投诉的产品相似。
5.2放在水箱内用2bar的气压进行测试，有明显的漏气泡，大概3秒钟2个气泡。用量杯收集气泡1分钟，收集了4ml的泄露量。
（二）焊接位置超差
1.验证分析
我们在任何东西都没调节的情况下，用热熔深度300.2，焊接深度356.5和热熔深度300.5焊接深度356.5，分别焊接，发现300.5的参数比300.2参数焊的表面看上去要好一点，但还是很明显上盖热熔较少。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/mjsk/1596.html
