一种手工具焊接组装工艺及应用于该工艺的焊接装置的制作方法

1.本发明涉及一种工具加工工艺及装置，更具体地说，它涉及一种手工具焊接组装工艺。

背景技术：

2.目前市场上的剪切钳、刀剪之类带刃口工具产品大多是用合金工具钢经过锻压等工艺一体成型，整体热处理后再对剪切刃部位进行高频硬化处理。这种工艺存在许多不足：首先，由于一体成型工艺，要保证钳口的强度和硬度必须要采用质量较好的钢材，比如铬钒钢，该材料价格昂贵，一体成型耗材量大，使得生产成本较高；其次，即便经过高频处理的刃口，硬度最多只能达到hrc60左右，剪切寿命不高，也不能满足某些特殊使用情况。公开号为cn210226285u的实用新型公开了一种园林修剪刀，包括第一剪刃、第二剪刃、第一剪刀杆、第二剪刀杆和铆钉，所述第一剪刃和第一剪刀杆一体成型且上部为第一剪刃，下部为第一剪刀杆，铆钉固定连接在第一剪刃和第二剪刃之间；所述第二剪刃和第二剪刀杆一体成型且上部为第二剪刃、下部为第二剪刀杆，所述第一剪刃与第二剪刃通过铆钉转动连接，所述的第一剪刃上固定有固定杆套，所述固定杆套的底端与所述第一剪刀杆的顶端固定连接，所述固定杆套中滑动套装有推杆，所述推杆滑动连接在第一剪刀杆上，所述推杆的顶端转动连接有大弯头，底端固定连接有推柄，所述推柄滑动套在第一剪刀杆上。该实用新型具有扩大修剪范围，提高修剪效率的效果。但该实用新型中剪刃和剪刀杆一体成型，如前所述，存在生产成本高，剪切寿命不足的问题。

技术实现要素：

3.现有的带刃口工具上的刃口部位通常与工具本体一体成型，生产成本较高，且剪切寿命低，为克服这些缺陷，本发明提供了一种可降低生产成本，提高剪切寿命的手工具焊接组装工艺及应用于该工艺的焊接装置。
4.本发明的技术方案是，一种手工具焊接组装工艺，包括以下步骤：步骤一.分别加工工具本体及主工作部镶件，工具本体上预留可容主工作部镶件嵌入的嵌口；工具本体及主工作部镶件的材质不同；步骤二.将主工作部镶件嵌入嵌口，用夹具固定；步骤三.用激光焊接装置将主工作部镶件焊接在工具本体上。
5.本发明采用分体加工的工艺，将手工具分为工具本体、主工作部镶件两部分，工具本体为手工具的主体结构件，刃口部位则置于主工作部镶件上，工具本体、主工作部镶件分开加工后装配在一起，工具本体、主工作部镶件之间填充钎料，再用激光束加热钎料至熔化，将主工作部镶件与工具本体焊接在一起，激光钎焊可保证主工作部镶件与工具本体连接的强度。激光钎焊是局部加热，热影响区小，焊接后产品外观良好。通过本发明的工艺，工具本体可以采用价格较低的材料，而主工作部镶件可以选择强度、硬度较高的材料，高低档材料混用且又可靠结合，局部的关键部位用优质材料，其它大面积非关键部位用普通材料，
这样一来不仅可以提高材料利用率，降低产品整体成本，大幅提高产品的性价比，而且可增加刃口的强度、硬度，使刃口的耐用性能够得到大大提高，提高钳类产品的使用寿命。
6.作为优选，所述嵌口为w形槽。主工作部镶件嵌入嵌口后，主工作部镶件与嵌口内壁间需保留一定间隙以填入钎料，嵌口加工成w形槽，槽底有凸起结构，主工作部镶件底部也需加工出与凸起结构适配的槽形，这样主工作部镶件既能不依靠嵌口内壁稳定定位在嵌口内，又能保留必要的间隙以填充钎料。
7.作为优选，主工作部镶件与工具本体使用铜锌钎料焊接。铜锌钎料具有良好浸润性和连接强度，适用于普通材料和高强度高硬度材料的结合。
8.作为优选，工具本体的材料为t8碳钢，主工作部镶件的材料为钨钴类合金。t8碳钢适合制作承受一定冲击且韧性较强的工具本体，钨钴类合金也属于硬质合金，适合制作刀具。
9.作为另选，工具本体的材料为t12碳钢，主工作部镶件的材料为钨钛钽类合金。t12适合制作非冲击类工具的本体，钨钛钽类合金为用途较广的硬质合金，具有较强的强度、硬度，适合制作钳口、刀口等刃口部位。
10.一种所述手工具焊接组装工艺中所使用的焊接装置，包括工具本体夹具、主工作部镶件夹具、滑台、激光焊头和机架，工具本体夹具、主工作部镶件夹具设于机架上，滑台滑动连接在机架上，激光焊头固定在滑台上。实施焊接时，工具本体用工具本体夹具固定住，将主工作部镶件嵌入工具本体的嵌口上并用主工作部镶件夹具固定住，在嵌口的主工作部镶件与工具本体的空隙中填入钎料，启动激光焊头，激光焊头随滑台移动，激光焊头对准钎料发射焊接光束，熔融钎料，浸润主工作部镶件与工具本体的空隙，固化后将主工作部镶件和工具本体严密结合成一体。本焊接装置可自动完成浸润主工作部镶件与工具本体的焊接，过程平稳且精准，确保焊接质量。
11.作为优选，焊接装置还包括承载台，承载台通过一转轴连接在机架上，转轴连接在一换面电机的输出端，工具本体夹具、主工作部镶件夹具均位于承载台上。主工作部镶件两侧都与工具本体间存在空隙，为节约成本及空间，只在一侧设置激光焊头，承载台可旋转，一侧焊接完毕后，启动换面电机使承载台旋转180
°
，即可进行另一侧焊接。
12.作为优选，工具本体夹具包括工具本体定位模座和压板，工具本体定位模座上设有与工具本体夹具适配并可使工具本体保持嵌口朝上状态的模腔，压板位于工具本体定位模座上方，承载台上设有一对压板驱动气缸，压板两端与两压板驱动气缸输出端一一对应连接。工具本体嵌置于工具本体定位模座的模腔内，再推动压板压紧工具本体，即可将工具本体固定。
13.作为优选，主工作部镶件夹具包括用于压紧主工作部镶件的镶件压紧气缸，镶件压紧气缸固定在承载台上。镶件压紧气缸可将主工作部镶件压紧在嵌口内，从而保持主工作部镶件与工具本体的相对位置固定，确保焊接后产品符合要求。
14.作为优选，承载台上设有洒落钎料回收盘。在主工作部镶件与工具本体间的空隙中填充钎料及平整钎料时会有钎料掉落，用钎料回收盘回收，避免浪费。
15.本发明的有益效果是：合理使用材料，取得产品质量和生产成本的平衡。本发明将工具本体、主工作部镶件分开加工，并通过激光钎焊工艺将其焊接成一体，突破了传统一体式加工方法的局限，采
用价格较低的材料加工工具本体，同时采用性能更优的材料加工关键工作部位，既可确保产品的使用寿命，又可降低生产成本，提高了产品的性价比，从而提高产品的整体经济效益和市场竞争力。
附图说明
16.图1为本发明中激光焊接装置的结构示意图；图2为本发明中激光焊接装置的俯视图；图3为本发明中工具本体和主工作部镶件配合结构示意图；图4为本发明中激光焊接装置的使用状态示意图。
17.图中，1-工具本体，2-主工作部镶件，3-工具本体夹具，4-主工作部镶件夹具，5-滑台，6-激光焊头，7-机架，8-承载台，9-压板驱动气缸，10-驱动螺杆，11-钎料平整板，12-压板，13-镶件压紧气缸，14-镶件压块，15-工具本体定位模座，16-洒落钎料回收盘。
具体实施方式
18.下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。
19.实施例1：如图3所示，一种手工具焊接组装工艺，用于加工木工凿，包括以下步骤：步骤一.分别加工工具本体1及主工作部镶件2，工具本体1上预留可容主工作部镶件2嵌入的嵌口；工具本体1及主工作部镶件2的材质不同，工具本体1的材料为t8碳钢，主工作部镶件2的材料为钨钛钽类硬质合金；步骤二.将工具本体1安装在一激光焊接装置上，嵌口朝上，将主工作部镶件2嵌入嵌口，用激光焊接装置上的夹具固定；步骤三.用激光焊接装置将主工作部镶件2焊接在工具本体1上。
20.步骤二中所述嵌口为w形槽，主工作部镶件2的底部设有内陷的v形口，与w形槽槽底的凸起适配。步骤三中主工作部镶件2与工具本体1使用铜锌钎料焊接。
21.如图1、图2、图4所示，一种所述手工具焊接组装工艺步骤三中所使用的激光焊接装置，包括工具本体夹具3、主工作部镶件夹具4、滑台5、激光焊头6、承载台8、机架7和单片机控制系统，工具本体夹具3、主工作部镶件夹具4设于机架7上，滑台5滑动连接在机架7顶面的滑轨上并与一驱动螺杆10传动连接，驱动螺杆10由一电机驱动。激光焊头6通过底座固定在滑台5上，滑台5上还通过支架固定一钎料平整板11，钎料平整板11位于激光焊头6之前，钎料平整板11底缘与嵌口表面等高。承载台8通过一转轴连接在机架7上，转轴连接在一换面电机的输出端，工具本体夹具3、主工作部镶件夹具4均位于承载台8上。工具本体夹具3包括工具本体定位模座15和压板12，工具本体定位模座15上设有与工具本体夹具3适配并可使工具本体1保持嵌口朝上状态模腔，压板12位于工具本体定位模座15的模腔开口外，压板12的顶压面上设有与工具本体定位模座15上工具本体1的外露部分匹配贴合的凹曲面。承载台8上通过气缸支架固定有一对压板驱动气缸9，压板两端与两压板驱动气缸9输出端一一对应连接。主工作部镶件夹具4包括用于压紧主工作部镶件2的镶件压紧气缸13和镶件压块14，镶件压紧气缸13通过支架固定在承载台8上，镶件压块14固定在镶件压紧气缸13活塞杆上，镶件压块14内设有与压紧主工作部镶件2的刃口形状、尺寸适配的刃口型腔，刃口
型腔呈口大顶小的楔形。承载台8上设有洒落钎料回收盘16。
22.实施步骤三时，将工具本体1嵌置于工具本体定位模座的模腔内，再通过单片机控制系统操控压板驱动气缸9降下压板压紧工具本体1，将工具本体1固定；将主工作部镶件2嵌入嵌口内，通过单片机控制系统操控镶件压紧气缸运动，使镶件压块下降，主工作部镶件2顶部刃口逐渐进入刃口型腔，直至主工作部镶件2的刃口斜面抵触刃口型腔壁面，这样主工作部镶件2被压紧在嵌口内，从而保持主工作部镶件2与工具本体1的相对位置固定；在嵌口的主工作部镶件2与工具本体1的空隙中填入钎料，通过单片机控制系统操控启动所述电机及激光焊头6，滑台5在驱动螺杆10的驱动下沿滑轨滑动，激光焊头6随滑台5移动，钎料平整板11先于激光焊头6到达主工作部镶件2外侧的嵌口表面，将嵌口内高出的钎料推平，激光焊头6对准钎料发射焊接光束，熔融钎料，浸润主工作部镶件2与工具本体1的空隙，固化后将主工作部镶件和工具本体严密结合成一体。
23.实施例2：本发明用于加工斜口钳，工具本体1的材料为t12碳钢，主工作部镶件2的材料为钨钴类合金。其余同实施例1。

技术特征：

1.一种手工具焊接组装工艺，其特征是包括以下步骤：步骤一.分别加工工具本体（1）及主工作部镶件（2），工具本体（1）上预留可容主工作部镶件（2）嵌入的嵌口；步骤二.将主工作部镶件（2）嵌入嵌口，用夹具固定；步骤三.用激光焊接装置将主工作部镶件（2）焊接在工具本体（1）上。2.根据权利要求1所述的手工具焊接组装工艺，其特征是所述嵌口为w形槽。3.根据权利要求1所述的手工具焊接组装工艺，其特征是主工作部镶件（2）与工具本体（1）使用铜锌钎料焊接。4.根据权利要求1所述的手工具焊接组装工艺，其特征是工具本体（1）的材料为t8碳钢，主工作部镶件（2）的材料为钨钛钽类硬质合金。5.根据权利要求1所述的手工具焊接组装工艺，其特征是工具本体（1）的材料为t12碳钢，主工作部镶件（2）的材料为钨钴类合金。6.一种权利要求1所述手工具焊接组装工艺中所使用的激光焊接装置，其特征是包括工具本体夹具（3）、主工作部镶件夹具（4）、滑台（5）、激光焊头（6）和机架（7），工具本体夹具（3）、主工作部镶件夹具（4）设于机架（7）上，滑台（5）滑动连接在机架（7）上，激光焊头（6）固定在滑台（5）上。7.根据权利要求6所述的激光焊接装置，其特征是还包括承载台（8），承载台（8）通过一转轴连接在机架（7）上，转轴连接在一换面电机的输出端，工具本体夹具（3）、主工作部镶件夹具（4）均位于承载台（8）上。8.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征是工具本体夹具（3）包括工具本体定位模座和压板，工具本体定位模座上设有与工具本体夹具（3）适配并可使工具本体（1）保持嵌口朝上状态模腔，压板位于工具本体定位模座上方，承载台（8）上设有一对压板驱动气缸（9），压板两端与两压板驱动气缸（9）输出端一一对应连接。9.根据权利要求7所述的激光焊接装置，其特征是主工作部镶件夹具（4）包括用于压紧主工作部镶件（2）的镶件压紧气缸，镶件压紧气缸固定在承载台（8）上。10.根据权利要求6或7或8或9所述的激光焊接装置，其特征是承载台（8）上设有洒落钎料回收盘（16）。

技术总结

本发明公开了一种手工具焊接组装工艺，包括以下步骤：步骤一.分别加工工具本体及主工作部镶件，工具本体上预留可容主工作部镶件嵌入的嵌口；工具本体及主工作部镶件的材质不同；步骤二.将主工作部镶件嵌入嵌口，用夹具固定；步骤三.用激光焊接装置将主工作部镶件焊接在工具本体上。本发明还公开了应用于该工艺的焊接装置。本发明将工具本体、主工作部镶件分开加工，并通过激光钎焊工艺将其焊接成一体，突破了传统一体式加工方法的局限，采用价格较低的材料加工工具本体，同时采用性能更优的材料加工关键工作部位，既可确保产品的使用寿命，又可降低生产成本，提高了产品的性价比，从而提高产品的整体经济效益和市场竞争力。从而提高产品的整体经济效益和市场竞争力。从而提高产品的整体经济效益和市场竞争力。