[发明专利]一种弹簧钎焊夹具及其弹簧压力控制方法

说明书

技术领域

本发明属于工装技术领域，涉及一种铝制板翅式散热器的真空钎焊技术，尤其是涉及一种弹簧钎焊夹具及其弹簧压力控制方法。

背景技术

铝制板翅式散热器的真空钎焊是在真空状态下，对结构件进行加热和保温，使钎料在适宜的温度和时间范围内熔化，在毛细作用下与固态金属充分润湿、溶解、扩散、钎接，从而达到焊接的一种先进焊接方法。在此过程中，需要使结构件保持压紧的状态，并且保持结构件的稳定和平衡，就必须要用到钎焊夹具或可达到压紧效果的辅助工具。例如传统技术中采用大量的不锈钢铸件作为负重，以保持焊接位置紧密贴合。然而，铝制板翅式散热器的结构设计、装配质量、钎料板化学成分、钎焊工艺等都对产品的钎焊质量有着较大的影响，在上述各方面都得到有效控制的情况下，压紧工具的性能就显得尤为重要，甚至将直接关系到散热器的焊接质量及成品率。

弹簧钎焊夹具是较为常用的钎焊夹具之一，需要弹簧钎焊夹具保持良好的工作状态，最重要的是控制其弹簧的工作状态，弹簧的工作状态控制主要是弹簧压缩量的控制。现行弹簧压缩量计算主要是根据双金属板的厚度及芯子的层数来计算的，这种计算的前提条件是认为弹簧是保持同一状态(既新弹簧状态)的，在同等的压缩量下，产生的压力始终是相同的。

但经观察和实验发现，在弹簧钎焊夹具的实际使用过程中，在压缩量允许的情况下，同等压缩量下旧弹簧产生的压力大于新弹簧。这就使得生产单位现行的弹簧压缩量计算方法的前提条件不再成立。

而且，由于弹簧加工的误差、材料等原因，生产实际中所使用的弹簧状态变化趋势并不一致，即使是同一批次的弹簧，其自由高度也在一定范围内存在误差，而且不可能每次都换用全新的标准弹簧，随着使用时间的加长，弹簧的状态、性能也在逐渐发生着变化，而且这些变化趋势并不一致。这就导致了采用现行弹簧压缩量计算方法计算出来的压缩量不同于弹簧实际应该控制的压缩量，而当夹具上使用的弹簧是旧弹簧时，这些旧弹簧的自由高度参差不齐，且均低于标准新弹簧的高度，按照新弹簧状态计算出的压缩量，其实际产生的压力就要大于计算的压力也既芯子的可承受压力，从而压塌翅片影响芯子的钎焊质量，甚至直接导致结构件成为废品。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种弹簧钎焊夹具及其弹簧压力控制方法，从而达到了平衡弹簧压力，保护焊件不被损坏，提高成品率的效果。

本发明是通过如下技术方案予以实现的。

一种弹簧钎焊夹具，包括下盖、立杆、压板、卡板、弹簧和上盖，所述下盖与上盖之间连接有若干立杆，所述立杆下端与下盖连接固定，所述上盖可在立杆上滑动；所述上盖上方的立杆伸出部分设有弹簧，所述弹簧两端分别设有压板和卡板。

所述立杆上套有限位杆，限位杆的上端位置低于弹簧最大自由高度时上盖下表面所处的高度。

所述限位杆与立杆之间通过卡销连接。

所述立杆与上盖之间设有套筒。

一种弹簧钎焊夹具的弹簧压力控制方法，包括下述步骤：

①弹簧分类：依据相同压缩量下弹簧产生的压力变动量，把不同自由高度的弹簧分为a、b、c三个高度段，其中a为最接近标准弹簧高度的高度段，且a>b>c，在同一夹具中只能选用同一高度段的弹簧；

②弹簧压力测量：分别在各高度段的弹簧不同压缩量及不同受力面积下，测量各弹簧产生的单位面积力F_a1、F_a2、F_a3、F_a4……F_an，F_b1、F_b2、F_b3、F_b4……F_bn，F_c1、F_c2、F_c3、F_c4……F_cn；

③基本压缩量计算：根据双金属板的厚度δ计算基本压缩量δ₁，双金属板厚度为0.6mm时，δ₁＝0.18×L，L为所选用弹簧的高度段值，弹簧选用时，按照新弹簧优先的原则选择高度段；双金属板厚度为0.8mm或1.2mm时，δ₁＝0.2×L；

④预紧压缩量选择：根据芯子的宽度选择预紧压缩量，在弹簧同一高度段下，将芯子宽度分为至少5个等级，对应为K₁、K₂、K₃、K₄、K₅，每个宽度对应一个δ₂值；