一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺
阅读说明：本技术 一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺 (Friction stir welding process for lower box body of profile integrated battery pack ) 是由 黄铁兴 林桂树 杨礼昌 叶章 卢辉 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了电池包箱体生产技术领域一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺,包括焊接使用的搅拌头,引流块,及焊接工艺参数；所述工艺技术通过结合产品结构,选用特定的搅拌头,以及特定的焊接参数,结合引流块引流,实现型材集成液冷箱端部焊接密封；从而避免人工焊接缺陷引起的产品质量问题,极大程度的提高此类型材集成电池下箱体的安全性；有利于本发明的推广。(The invention discloses a friction stir welding process for a lower box body of a profile integrated battery pack, belonging to the technical field of battery pack box body production, and comprising a stirring head, a drainage block and welding process parameters, wherein the stirring head, the drainage block and the welding process parameters are used for welding; the process technology combines a product structure, selects a specific stirring head and specific welding parameters, and combines drainage of a drainage block to realize welding and sealing of the end part of the profile integrated liquid cooling tank; thereby avoiding the product quality problem caused by the defect of manual welding and greatly improving the safety of the lower box body of the section integrated battery; is beneficial to the popularization of the invention.)
技术领域
本发明涉及电池箱体生产技术领域，具体为一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺。
背景技术
搅拌摩擦焊广泛适用于各类材料，目前已成功实现了铝、镁等低熔点金属及合金、铜合金、钛合金、钢铁材料、金属基复合材料以及异种金属(铝/铜、铝/镁、铝/钢等)的焊接。
目前，商用车、乘用车领域使用的液冷集成电池箱，主要包含传统型材工艺及独立液冷板+FDS锁附工艺。
现有的型材液冷集成方案，往往是通过型材的型腔作为液冷循环流道，来达到电池下箱体冷却的效果；采用的工艺是搅拌摩擦焊与氩弧焊。此工艺存在人工的缺陷，人工包焊处存在漏液的风险。
基于此，本发明设计了一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺，以解决上述背景技术中提出的人工包焊处存在漏液的风险的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺，包括封堵组件、内部设有冷却腔的液冷底板组件和引流块，包括以下步骤：
S1、使用夹具将封堵组件、液冷底板组件和引流块拼接成一体，封堵组件闭合液冷底板组件冷却腔的开口；
S2、引流块置于封堵组件和液冷底板组件衔接线端头；
S3、封堵组件、液冷底板组件和引流块通过点焊连成一体；
S4、搅拌摩擦焊头扎入被焊工件内；
S5、搅拌摩擦焊头旋转沿衔接线轨迹穿透平面移动至引流块实现焊接；
S6、重复S4-S5步骤对封堵组件和液冷底板组件另一侧衔接线进行焊接；
S7、焊接后将引流块切割去除。
优选的，S4步骤中的所述搅拌摩擦焊头的搅拌针扎入液冷底板组件的深度为液冷底板组件厚度一半以上，所述搅拌摩擦焊头的轴肩下压至液冷底板组件上表面下方0.2mm-0.4mm。
优选的，所述搅拌摩擦焊头转速1000-1500r/min，进给500-700mm/min。
优选的，所述封堵组件设置有连成一体的凸起部，所述凸起部与液冷底板组件冷却腔的开口形状相适配。
现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过在箱体液冷地板总成上使用穿透引流搅拌摩擦焊工艺，降低人工因素对产品密封性的影响，使得液冷集成箱更加的安全可靠；有利于本发明的推广。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明焊接过程侧视图；
图3为本发明焊接效果示意图；
图4为本发明搅拌摩擦焊头扎入被焊工件内结构示意图；
图5为图1中A-A局部放大结构示意图；
图6为本发明前封堵横梁的凸起部和液冷底板组件的开口结构示意图。
1、前封堵横梁；2、液冷底板组件；21、开口；3、后封堵边框；4、引流块；5、引流块；6、引流块；7、引流块；8、搅拌摩擦焊头；9、凸起部。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种用于型材集成电池包下箱体的搅拌摩擦焊工艺，包括封堵组件、内部设有冷却腔的液冷底板组件2和引流块，包括以下步骤：
S1、使用夹具将封堵组件、液冷底板组件2和引流块拼接成一体，封堵组件闭合液冷底板组件2冷却腔的开口21；
S2、引流块置于封堵组件和液冷底板组件2衔接线端头；
S3、封堵组件、液冷底板组件2和引流块通过点焊连成一体；
S4、搅拌摩擦焊头8扎入被焊工件内；
S5、搅拌摩擦焊头8旋转沿衔接线轨迹穿透平面移动至引流块实现焊接；
S6、重复S4-S5步骤对封堵组件和液冷底板组件2另一侧衔接线进行焊接；
S7、焊接后将引流块切割去除。
进一步的，S4步骤中的搅拌摩擦焊头8的搅拌针扎入液冷底板组件2的深度为液冷底板组件2厚度一半以上，搅拌摩擦焊头8的轴肩下压至液冷底板组件2上表面下方0.2mm-0.4mm。
进一步的，搅拌摩擦焊头转速1000-1500r/min，进给500-700mm/min。
进一步的，封堵组件设置有连成一体的凸起部9，凸起部9与液冷底板组件2冷却腔的开口21形状相适配，通过凸起部9插入开口21有利于保证封堵组件和液冷底板组件2之间相对位置。
本发明的一个实施例：
封堵组件包括前封堵横梁1和后封堵边框3，液冷底板组件2内部中空的冷却腔用于冷却液流动，液冷底板组件2对立两侧开口21用于方便对内部镂空加工，前封堵横梁1右侧设置有一体成型的凸起部9用于插入液冷底板组件2左侧开口21形状相适配且顶壁对齐、底壁对齐，后封堵边框3左侧设置有一体成型的凸起部9用于插入液冷底板组件2右侧开口21形状相适配且顶壁对齐、底壁对齐；
前封堵横梁1、后封堵边框3、液冷底板组件2和引流块材质待焊接的部分相同厚度相同；
将前封堵横梁1、液冷底板组件2和后封堵边框3放置在夹具内，用前封堵横梁1的凸起部9插入并堵塞液冷底板组件2左端开口21，用后封堵边框3的凸起部插入并堵塞液冷底板组件2右端开口21，之后用夹具夹紧实现前封堵横梁1、液冷底板组件2和后封堵边框3相对固定；
引流块4和引流块7分别放置在前封堵横梁1和液冷底板组件2衔接线两端；引流块5和引流块6分别放置在后封堵边框3和液冷底板组件2衔接线两端，之后用夹具夹紧引流块，使得前封堵横梁1、液冷底板组件2、后封堵边框3和四组引流块相对固定；此时，前封堵横梁1、液冷底板组件2、后封堵边框3和两组引流块顶壁、底壁相互平齐；
夹紧后通过点焊方式将前封堵横梁1、液冷底板组件2和引流块4和引流块7焊接连成一体，将后封堵边框3、液冷底板组件2和引流块5和引流块6焊接连成一体。
例如：前封堵横梁1、液冷底板组件2、后封堵边框3和引流块的厚度为11mm；
将连成一体的前封堵横梁1、液冷底板组件2、后封堵边框3和四组引流块放置在铣床上并通过夹具夹紧，搅拌摩擦焊头8安装在铣床的刀柄上，搅拌摩擦焊头8以1200r/min转速旋转并移动至引流块4上方，之后搅拌摩擦焊头8下降，使得搅拌摩擦焊头8的搅拌针深入至引流块4顶壁下方6mm，且搅拌摩擦焊头8的轴肩下压至引流块4顶壁下方0.4mm，之后搅拌摩擦焊头8沿前封堵横梁1和液冷底板组件2衔接线轨迹在水平面上以600mm/min直线移动至引流块7，从而实现前封堵横梁1和液冷底板组件2一侧的衔接线满焊；
之后以相同的方式将液冷底板组件2、后封堵边框3和引流块5和引流块6满焊连成一体；
之后将前封堵横梁1、液冷底板组件2、后封堵边框3、引流块4、引流块5、引流块6、引流块7上下翻转180°并夹紧，使得顶壁和底壁互换位置；
以相同的方式实现对另一侧前封堵横梁1和液冷底板组件2的衔接线满焊，对另一侧后封堵边框3和液冷底板组件2的衔接线满焊，此过程中搅拌摩擦焊头8的搅拌针深入至引流块4顶壁下方5mm以上；
搅拌摩擦焊头8的搅拌针两次从引流块上下对立两侧壁插入的深度之和大于引流块厚度；
从而实现将前封堵横梁1与液冷底板组件2固接连成一体并且密封闭合液冷底板组件2的冷却腔左侧开口；将后封堵边框3与液冷底板组件2固接连成一体并且密封闭合液冷底板组件2的冷却腔右侧开口；实现将液冷底板组件2的冷却腔两侧开口均被密封。
通过引流块，将搅拌摩擦焊头8的焊道向外引，把完好的焊道流在前封堵横梁1和液冷底板组件2之间，把完好的焊道流在后封堵边框3和液冷底板组件2之间，把搅拌摩擦焊头8扎入形成的缺陷留在引流块上，最后将引流块切割掉避免产生影响美观。
搅拌摩擦焊头8的搅拌针也可以前封堵横梁1和液冷底板组件2(后封堵边框3和液冷底板组件2)之间衔接线向下扎入，之后搅拌摩擦焊头8沿衔接线向引流块方向直线移动。
本发明中电气设备通过外部控制开关与外部电源连接。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
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