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振动摩擦焊接机的典型应用


线性振动摩擦焊接机在汽车发动机进气歧管生产中的应用

进气歧管(AirIntakeManifold)是发动机最关键的部件之一,其功能是将前端总进气平均分配至发动机各缸室,并为各缸室提供充足而均匀的混合气,它对于发动机的动力性和油耗有着至关重要的影响。

传统进气歧管一般由铸铁或铝合金材料铸成,由于在进气歧管上安装有很多发动机进气和电喷系统,因而在制造这种结构复杂、弧度大的金属进气歧管时常常面临着制造工艺方面的困难,其成品率很难保证。

1990年,德国宝马公司开创了熔芯法生产塑料进气歧管技术,之后,塑料进气歧管以其重量轻、成本低及性能好等特点迅速取代了金属进气歧管,目前国内超过90%的发动机都配备了塑料进气歧管。时至今日,熔芯法由于存在成本高、能耗高及周期长的缺点,已基本被振动摩擦焊接工艺所取代。

由于进气歧管直接与发动机连接,工作环境恶劣,因此所用材料为耐高温、化学稳定性好的PA6或PA66材料,这些材料一般含有25%~35%的玻纤,以克服尼龙材料易吸水的缺点(吸水可导致收缩率增大及强度下降)。

塑料进气歧管的如下特征决定了振动摩擦焊接机是其最理想的焊接工艺:采用的材料为尼龙加玻纤,该材料的熔点高,焊接需要较大压力;尺寸较大、形状复杂,超声波和激光焊接无法满足要求;焊接强度要求高,传统的热板焊接工艺因存在材料降解致使焊接强度不能满足要求。

对于焊接进气歧管、助力转向罐之类的高压容器,线性振动摩擦焊接机的停振耗时这项指标非常关键。所谓停振耗时,是指在达到设定的焊接深度或焊接时间后焊接机的振动头从所设定的振幅(通常为单边0.9mm)降到零所需要的时间。这个时间越短则焊接强度越高,因为停振耗时长,会使原本已结合到一起的焊接区域重新撕裂,从而降低了焊接强度。

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