[发明专利]自行车车架的钎焊工艺

说明书

本发明涉及各种用管材和接头构成的自行车车架的钎焊工艺。

现在自行车车架钎焊工艺流程是：

管材、接头的表面处理-予置钎料-管材与接头组合-浸涂钎剂-加热焊接-焊后处理。

目前同行业多数采用盐浴加热钎焊方法，予置钎料是将卡簧状铜片塞入焊接部位的管材内，通过熔融盐介质加热将铜片熔化，并使其渗入焊缝中而达到焊接目的。其主要存在耗电大、成本高、铜材耗费大、焊接质量低、环境污染严重、工人劳动强度大等缺点，同时存在因残盐清理不净而造成的接头处油漆后易泛锈等弊端，而少数厂家从国外引进的气焰钎焊方法中，予置钎料是采用专用设备将铜带压入管壁上，依靠气体火焰加热熔化铜片，虽然在某种程度上能提高焊接质量、减少铜耗，但也存在设备工艺复杂，压铜技术难度大、可靠性差、生产效率低等缺点。再者，在管壁上压铜片后在管内形成凸台，从产品结构和适应范围上存在一定的局限性。

本发明的目的在于针对上述存在的问题，提出一种简单易行、高效率、高质量适应性强的自行车车架钎焊工艺方法-以压铜铆钉予置钎料的车架钎焊工艺。

本发明的技术解决方案是将片状铜钎料改为铆钉状钎料用模具予置到接头中。

本发明自行车车架钎焊工艺流程中，予置钎料采用在管材上冲孔 和压铜铆钉，然后再组合、加热焊接。冲孔和压铜铆钉是在普通冲床上使用模具完成的。其中冲孔工序是用模具在焊接接头部位的管材上冲出至少一个带翻边的孔，压铜铆钉工序则是用模具将铜铆钉压入孔内并将其铆固在管材上。其中压铜铆钉模具芯棒要根据铆钉个数即接头焊接用铜量和尺寸要求并符合铆固要求来设计的。

如使用φ5×6.5mm的铜铆钉，对称地在管材上压二个铆钉时，可取芯棒槽宽d＝8mm，槽深h＝3～3.5mm芯棒公称直径D是采用下述关系式得到的：

D＝D₀×2（g+0.5）

其中D₀是车架管材外径，g是管材壁厚。附图中图1是本发明中压铜铆钉模具的结构示意图。图2是压铜铆钉模具芯棒的横截面结构示意图。

d是芯棒槽宽，h是芯棒槽深，D是芯棒公称直径，R是圆槽式芯棒圆槽半径。

1是带铆钉孔的管材、2是铜铆钉、3是上冲头模柄、4是上冲头、5是压铜铆钉芯棒定位螺钉、7是压铜铆钉模芯棒8下模板。其中图2-a是对于铜量要求大的情况下对称压铜时模具芯棒结构。下部铣出的曲线部分是为让开已压好的铆钉而设计的。

图2-b是针对压一个铆钉时的芯棒结构。

图2-c是铜量要求较小时可采用R型槽。

其结构特点如下：上冲头4下部的圆弧是与管材曲率相吻合的，这样压铆钉后在管外径方向上便不会影响下一道组合工序。

模具芯棒根部的圆弧退刀槽则是为避开管材割断时形成的毛刺而设计的。

上冲头4通过模柄3固定于冲床滑块上，铆铜芯棒T通过模座5定位螺栓6以及模板8固定在冲床工作台上，将已冲孔的管材套入压铜模芯棒中，用工具将铆钉置于铆钉孔内。冲床动作时上冲头压下，铜铆钉锤粗变形到一定程度后便牢固地胀紧在管材上，完成压铜铆钉过程，当管材与接头组合后，铜铆钉钎料便被置于于待焊接头部位，焊接加热后熔化并依靠毛细管作用和重力作用填充到接缝间隙中。

铜铆钉尺寸及个数是根据产品结构和焊接用铜量要求并符合铆固要求而决定的。

本发明的实用实施例：

从车架液化气自动焊接线上，用压铜铆钉预置钎料方法替代塞铜片方式和压铜片方式，使闲置达三年之久的从西德引进的焊接线投入了正常运行。由于现有技术是将大量的铜片放置在管材内，再经高温溶化达到焊接目的。铜流失情况严重，这样无疑用铜量很高。本发明首先是根据产品结构决定用铜量，给出铆钉尺寸，从而设计出专用模具，用专用模具完成本发明冲孔、压铜二道工序。这样铜料用量与盐浴钎焊工艺比较：上接头、下接头、中接头、后接头用盐浴钎焊塞铜方式分别是8克、13克、5克、11克总计37克;而用压铜铆钉预置钎料方法分别是4克、4克、4克、3克、总计15克。也就是本发明就铜料就可节约50%以上;质量方面，由于内部钎着率的提高，焊接时表面流铜少，故质量有明显的提高;由于本发明使车架液 化气焰焊接生产成为可能，淘汰了盐浴焊工艺。故环境污染减小，工人劳动强度有着明显减轻。