钎料环热成型机的制作方法

本实用新型属于钎料环加工技术领域，特别涉及一种钎料环热成型机。

背景技术：

钎焊，是指用低于焊件熔点的钎料和焊件同时加热到钎料熔化温度后，利用液态钎料填充固态工件的缝隙使金属连接的焊接方法。

散热器部件采用感应加热等方式进行高效率钎焊时，需要按照部件焊缝形状，制作特定尺寸的钎料环；焊缝的形状、尺寸多样；诸如铜磷钎料等钎焊材料，因材料本身的硬度较大，脆性大，冷弯易折断，采用手工冷弯加工成品率很低，造成材料成本上升。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种钎料环热成型机，能够加工制作任意形状的硬脆钎料环，提高效率。

本实用新型采用的技术方案是：一种钎料环热成型机，工作台上固定有加热控制机构，所述加热控制机构包括成型芯底座以及安装在成型芯底座上的钎料环成型芯，钎料环成型芯内部装有加热棒和温度传感器，加热棒和温度传感器通过电路连接到温控箱，电路中安装有电滑环。

进一步优化，工作台上固定有自动缠丝机构，所述自动缠丝机构包括放丝机构和缠丝机构，改善手动缠丝工作，进一步提高效率优化缠丝稳定性。

进一步优化，放丝机构包括钎料丝托盘、托盘轴、摩擦盘、推力轴承、摩擦片和摩擦片固定座，托盘轴与钎料丝托盘焊接在一起，底部安装有摩擦盘，通过摩擦盘锁紧螺钉将摩擦盘和托盘轴锁紧，摩擦盘底部安装有推力轴承，托盘轴穿在工作台上，摩擦盘外侧装有摩擦片及摩擦片固定座，摩擦片固定座固定在工作台上。

进一步优化，缠丝机构包括缠丝位置控制机构和缠丝速度控制机构；

缠丝位置控制机构包括滑台电机、滑台滑块、滑台底座、钎料丝位置固定块、滑台电机控制柜，所述滑台底座固定安装在工作台上，位于放丝机构和加热控制机构之间，滑台底座上部连接滑台滑块，钎料丝位置固定块安装于滑台滑块上，滑台滑块上部安装滑台电机，滑台电机连接滑台电机控制柜，所述滑台电机控制柜设置滑块步进距离；

缠丝速度控制机构包括连接轴、电滑环、调速电机、减速器、调速电机控制柜，所述连接轴一端连接成型芯底座，另一端与调速电机轴连接在一起，调速电机安装于工作台上，电滑环的转子随连接轴，由调速电机带着转动，定子由电滑环锁紧螺钉固定在工作台上，调速电机及减速器驱动连接轴带动加热控制机构转动缠丝，调速电机通过调速电机控制柜操控。优化了缠丝方式，可以根据钎料的直径通过滑台电机控制柜设置滑块步进距离，根据钎料的材质特点预调缠丝的速度，达到最佳缠丝效果，提高了钎料环的生产效率和成品率。

进一步优化，摩擦片两侧带有导向销，中间设有弹簧固定杆，弹簧固定杆上装有弹簧和螺母，通过拧紧或松动螺母来调节弹簧压缩，从而调节摩擦盘和摩擦片之间形成的摩擦力，起到拉紧钎料丝的作用。

进一步优化，滑台滑块上安装有限位开关，这样可以自动同时控制缠丝的停止位置和停止加热。

进一步优化，钎料环成型芯底部加工钎料丝固定孔，成型芯底座上对应钎料丝固定孔的位置焊接螺母，螺母上安装螺栓作为顶丝，在钎料环成型芯上，钎料丝固定孔附近，开有由上至下贯通的钎料环剪切槽。

进一步优化，加热棒至少为2个，对称分布于钎料环成型芯内部，温度传感器设置在钎料环成型芯的几何中心，加热温度根据钎料环材料设定，高于材料的软化温度且不超过固相线温度的范围，选取所述范围中较低值。

进一步优化，钎料环成型芯形状按照设计要求的钎料环形状加工，钎料环成型芯形状为四边形、圆形、带有倒角的异形多边形等，满足不同工况的需求。

进一步优化，还包括冷却机构，冷却机构为设置在钎料环成型芯附近的风冷装置，加快冷却固定成型的速度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型设计一种能够制作硬脆钎料环的设备，能够制造任意形状的钎料环，生产效率高，成品率高，自动化程度高，降低操作者的劳动强度，节约生产成本。

附图说明

图1为钎料环热成型机结构示意图；

图2为放丝机构结构示意图；

图3为缠丝位置控制机构结构示意图；

图4为缠丝速度控制机构和加热控制机构结构示意图；

图5为钎料环成型芯结构示意图；

图6为矩形钎料环成型芯结构示意图；

图7为圆形钎料环成型芯结构示意图。

附图标记：1-工作台2-放丝机构3-缠丝位置控制机构4-缠丝速度控制机构5-加热控制机构6-推力轴承7-摩擦盘8-摩擦盘锁紧螺钉9-托盘轴10-钎料丝托盘11-弹簧固定杆12-导向销13-弹簧14-螺母15-摩擦片16-摩擦片固定座17-滑台底座18-滑台滑块19-钎料丝位置固定块20-限位开关21-滑台电机22-滑台电机控制柜23-调速电机24-减速器25-连接轴26-电滑环27-成型芯底座28-钎料环成型芯29-加热棒30-温度传感器31-温控箱32-电滑环锁紧螺钉33-调速电机控制柜34-钎料环剪切口35-顶丝36-钎料丝固定孔

具体实施方式

本实用新型为一种钎料环热成型机，可以根据各个行业领域所需要的钎料环形状制作对应的钎料环成型芯28的形状以满足要求，本实施例以用于散热器钎焊所使用的钎料环为例进行具体说明。下面结合附图对本实用新型技术作进一步具体的阐述说明。

如图1所示，本实用新型为一种钎料环热成型机，由工作台1、放丝机构2、缠丝位置控制机构3、加热控制机构5和缠丝速度控制机构4几部分组成。工作台1是由型钢焊接而成的钢结构件，加工有各机构安装孔。

如图4所示，工作台1上固定有加热控制机构5，加热控制机构5包括成型芯底座27以及安装在成型芯底座27上的钎料环成型芯28，钎料环成型芯28内部装有加热棒29和温度传感器30，加热棒29和温度传感器30通过电路连接到温控箱31，电路中安装有电滑环26，其作用是连接温度传感器30、加热棒29的电路至温控箱31，否则当调速电机23转动时，电路各电线会缠绕拉断。温控箱31上带有温控表、开关和指示灯，外接电源。温控表可设定加热温度，显示当前温度，通过温度传感器30传过来的信号，温控表控制加热棒29的工作或停止，即加热或停止加热。开关有三个档位，停止、手动和自动，在自动状态下，由温控表自动控制；手动状态时，温控表继续显示加热温度，但不对温度进行控制，需要人工控制。指示灯有运行指示灯和停止指示灯，显示设备当前的工作状态。

如图5所示，钎料环成型芯28和成型芯底座27之间，采用螺钉连接，成型芯底座27四角加工安装孔，用于安装于工作台上。钎料环成型芯28及成型芯底座27上加工若干安装孔，用于安装温度传感器30和加热棒29，加热棒29采用的是规格、型号、参数一样的同一厂家的产品，接线上采用的并联电路，电压和电流是相同的，加热功率基本一致。加热棒29的位置对称分布于钎料环成型芯内部，间隔均匀。加热棒29的数量多少，主要取决于升温过程的时间，以图5为例，图中4个双圈的是钎料环成型芯28和成型芯底座27的螺钉安装孔，中间一排7个圆的单孔，最中间第4个是安装温度传感器30的孔，其余6个(两边各3个)是安装加热棒29的孔。温度传感器30设定在钎料环成型芯28的几何中心，此处温度相对外表面要略高些，这样可以有效控制钎料环成型芯28的表面温度不超过显示温度，由于钎料环成型芯28采用的是碳钢材料，导热性好，表面温度与内部温度相差不大，一般会超过1℃。在钎料环成型芯28内部布置6个加热棒29，启动后大约20分钟就可以从室温达到设定的370℃，可以满足工艺过程的需要。当温度达到设定温度以后，温控箱31根据温度传感器30传回的信号，通过其内部电路，控制加热棒29的启动或停止，从而控制加热温度，温控箱31的控制精度在±1℃，能够满足钎料环的加热成型的温度控制。本实用新型的设备能够达到的温度范围为室温～500℃，温度范围是根据材料的软化温度、固相线温度来确定的，一般控制在达到材料的软化温度、不超过固相线温度，尽可能选取低的温度，来避免材料氧化、内部晶格破坏。以钎料牌号为bcu80agp、bcu93p、bcu92agp等铜基钎料为例，固相线温度在640-710℃范围，软化温度低于370℃，所以选择加热成型的温度为370℃，达到较佳成型效果。

如图5所示，钎料环成型芯28底部加工钎料丝固定孔36，用于固定钎料丝的端部；成型芯底座27上对应钎料环成型芯28底部钎料丝固定孔36的位置，焊接螺母，螺母上安装螺栓作为顶丝35，顶丝35设计在钎料丝固定孔36正对的位置，用于夹紧固定钎料丝；在钎料环成型芯28上，钎料丝固定孔36附近，设有钎料环剪切口34，为通长的槽道，用于钎料环的剪切成环。当顺时针缠绕时，钎料环剪切口34必须在钎料丝固定孔36的左侧，这样才能保证钎料环的切口处开口尺寸尽可能的小，开口尺寸一般控制在1mm以内；钎焊时，如果钎料环的切口处开口≥3mm时发生过焊缝断开(切口处没有钎料)的现象。反之，当逆时针缠绕时，钎料环剪切口34必须在钎料丝固定孔36的右侧。

如图2所示，工作台1上固定有放丝机构2，放丝机构2包括钎料丝托盘10、托盘轴9、摩擦盘7、推力轴承6、摩擦片15和摩擦片固定座16，钎料丝托盘10用于盛放成捆的钎料丝，并将其固定在钎料丝托盘10上，托盘轴9与钎料丝托盘10焊接在一起，底部安装有摩擦盘7，通过摩擦盘锁紧螺钉8将摩擦盘7和托盘轴9锁紧，摩擦盘7底部安装有推力轴承6，托盘轴9穿在工作台1上，摩擦盘7外侧装有摩擦片15及摩擦片固定座16，摩擦片固定座16固定在工作台1上。摩擦片15两侧带有导向销12，中间设有弹簧固定杆11，弹簧固定杆11上装有弹簧13和螺母14，通过拧紧或松动螺母14来调节弹簧13压缩，从而调节摩擦盘7和摩擦片15之间形成的摩擦力，起到拉紧钎料丝的作用，确保钎料丝能够贴合在钎料丝成型芯28上。

如图3所示，缠丝位置控制机构3包括滑台电机21、滑台滑块18、滑台底座17、钎料丝位置固定块19、滑台电机控制柜22，滑台底座17固定安装在工作台1上，位于放丝机构2和加热控制机构5之间，滑台底座17上部连接滑台滑块18，钎料丝位置固定块19安装于滑台滑块18上，滑台滑块18上安装有限位开关20，滑台滑块18上部安装滑台电机21，滑台电机21连接滑台电机控制柜22，滑台电机控制柜22设置滑块步进距离，按钎料丝直径设定。由缠丝速度控制机构4，每缠绕(旋转)一周给出一个步进信号，滑台电机21启动，带动滑台滑块18和钎料丝位置固定块19移动一个钎料丝直径的位移。当钎料丝缠绕到顶端，触碰到限位开关20时，同时停止加热和缠绕。

如图4所示，缠丝速度控制机构4包括连接轴25、电滑环26、调速电机23、减速器24、调速电机控制柜33，连接轴25一端连接成型芯底座27，另一端与调速电机轴连接在一起，调速电机23安装于工作台1上，电滑环26的转子随连接轴25，由调速电机23带着转动，定子由电滑环锁紧螺钉32固定在工作台1上，调速电机23及减速器24驱动连接轴25带动加热控制机构5转动缠丝，调速电机23通过调速电机控制柜33操控。电滑环26的作用是连接安装于钎料环成型芯28上的各个加热棒29和温度传感器30的电路，防止缠丝时电线缠绕。钎料环成型芯28上的加热棒29和温度传感器30的线束连接在电滑环26转子的线束上，电滑环26定子上的线束连接到温控箱31。根据钎料的材质特点预调缠丝的速度，达到最佳缠丝效果，提高了钎料环的生产效率和成品率。

如图6和图7所示，另外提供两种其它形状的钎料环成型芯28，一种为矩形另一种为圆形，钎料环成型芯28形状按照设计要求的钎料环形状加工，钎料环成型芯形状为四边形、圆形、带有倒角的异形多边形等，满足不同工况的需求。

还可以在装置中增加冷却机构，冷却机构为设置在钎料环成型芯28附近的风冷装置，用于加快冷却固定成型的速度。

使用时，将整盘的钎料丝放在放丝机构2的钎料丝托盘10上固定好，将钎料丝一端从缠丝位置控制机构3的滑台滑块18上的钎料丝位置固定块19的中心孔穿过，固定在加热控制机构5的钎料环成型芯28上，将钎料丝端部插入钎料丝固定孔36，将顶丝35压紧钎料丝。压紧放丝机构2的摩擦片15。设定加热温度至370℃(以钎料牌号bcu80agp的钎料丝为例)，缠丝速度3r/min(转速比较低，是为了让钎料丝温度升上来，达到软化温度，否则温度不够，钎料丝易折断或者与钎料环成型芯贴合不好)，缠丝步进距离按照钎料丝直径设定。设定完成后，按下加热控制机构4的启动按钮。当加热温度达到设定温度370℃后，按下调速电机23的启动开关，开始缠丝；同时按下缠丝位置控制机构3的滑台电机21启动按钮，滑台电机21根据调速电机23上的转角传感器所给出的信号，缠丝速度控制机构4每旋转一周，滑台电机21启动，带动滑台滑块18和钎料丝位置固定块19移动一个钎料丝直径的位移。当钎料丝围绕钎料环成型芯28缠绕完成后，或者当钎料丝缠绕到顶端，触碰到限位开关20时，同时停止加热和缠绕。待钎料环冷却后，用钢丝钳逐根剪断，完成钎料环的制作。