焊接工装、焊接方法、焊接工件及插座和电子设备

技术领域

本公开属于机械制造领域，特别涉及一种焊接工装、焊接方法、焊接工件及插座和电子设备。

背景技术

插座是一种常见的电子器件，其用于承插用电设备的插头，从而为用电设备提供电源。

在相关技术中，插座配置有插套。对于部分形式的插座(例如法式插座)来说，其插套包括铜排和实心铜柱，铜排与实心铜柱铆接在一起。

然而，实心铜柱的材料成本较高，且铆接工艺的实施成本也较高，所以导致插套的制造成本较高。

发明内容

本公开实施例提供了一种焊接工装、焊接方法、焊接工件及插座和电子设备，能够降低插座的制造成本，并保证插座的制造良率。所述技术方案如下：

第一方面，本公开实施例提供了一种焊接工装，用于焊接第一工件和第二工件，其中，所述第一工件具有通气结构，所述第二工件具有一端开口且中空的内腔；

所述焊接工装包括第一电极和第二电极；

所述第一电极的一端面具有排气结构，所述第一电极与所述第一工件相抵并电连接，所述排气结构与所述通气结构相连通；

所述第二电极与所述第二工件相抵并电连接；

所述焊接工装被配置为，将所述第一工件与所述第二工件相抵焊接，且所述通气结构与所述内腔的开口相通。

在本公开的一种实现方式中，所述排气结构包括排气槽和排气通道；

所述排气槽位于所述第一电极的端面；

所述排气通道位于所述第一电极的侧面，并与所述排气槽连通。

在本公开的另一种实现方式中，所述排气通道为多个；

各所述排气通道沿所述排气槽的周向间隔排布。

在本公开的又一种实现方式中，所述排气结构包括排气通孔；

所述排气通孔贯穿所述第一电极的相对两个端面。

在本公开的又一种实现方式中，所述第二电极具有夹持部；

所述夹持部用于夹持所述第二工件的靠近所述开口的部位，所述夹持部和所述第二工件电连接。

在本公开的又一种实现方式中，所述夹持部环绕贴合在所述第二工件的外表面。

在本公开的又一种实现方式中，所述夹持部与所述第二工件的开口间距0.3～1mm。

在本公开的又一种实现方式中，所述第二电极具有夹持孔；

所述夹持孔用于容置所述第二工件，所述夹持孔的孔壁与所述第二工件之间相互间隔；

所述夹持部位于所述夹持孔的孔壁。

在本公开的又一种实现方式中，所述焊接工装还包括绝缘垫块；

所述绝缘垫块位于所述夹持部的下方；

所述绝缘垫块朝向所述夹持部的一面与所述第二工件相抵。

在本公开的又一种实现方式中，所述绝缘垫块相对所述夹持部的间距可调节，以使所述第二工件的开口伸出所述夹持部的高度为0.3～1mm。

在本公开的又一种实现方式中，所述第二电极包括第一子电极和第二子电极；

所述第一子电极的一面具有第一凸台，所述第一凸台的一面具有第一半孔槽，所述第一半孔槽具有第一半凸缘；

所述第二子电极的一面具有第二凸台，所述第二凸台的一面具有第二半孔槽，所述第二半孔槽具有第二半凸缘；

所述第一半孔槽和所述第二半孔槽相对，以形成所述夹持孔，所述第一半凸缘和所述第二半凸缘相对，以形成所述夹持部。

在本公开的又一种实现方式中，所述第二电极包括两个电气端子；

两个所述电气端子中的一个与所述第一子电极的背离所述第一凸台的一面相连；

两个所述电气端子中的另一个与所述第二子电极的背离所述第二凸台的一面相连。

在本公开的又一种实现方式中，所述焊接工装还包括靠模；

所述靠模与所述第二电极朝向所述第一电极的一面相连，所述靠模用于夹持所述第一工件。

在本公开的又一种实现方式中，所述靠模包括第一子模块和第二子模块；

所述第一子模块与所述第一子电极相连，所述第二子模块与所述第二子电极相连，所述第一子模块和所述第二子模块之间具有用于容置所述第一工件的间隙。

第二方面，本公开实施例提供了一种焊接方法，基于前文所述的焊接工装，所述焊接方法包括：

提供第一工件和第二工件，所述第一工件具有通气结构，所述第二工件具有一端开口且中空的内腔；

将所述第二工件与第二电极相抵并电连接；

将所述第一工件的通气结构与所述第二工件的开口端相抵；

将第一电极与所述第一工件相抵并电连接，使得所述排气结构与所述通气结构相连通；

导通所述第一电极和所述第二电极，以熔化所述第二工件开口处的一部分，使得所述第一工件和所述第二工件焊接在一起。

在本公开的又一种实现方式中，导通所述第一电极和所述第二电极，包括：

所述第一工件和第二工件为铜件，导通电流至少为8000A。

在本公开的又一种实现方式中，所述焊接方法包括：所述第二工件开口处融化的一部分，为所述第二工件的一端开口处朝向另一端延伸0.3-1mm的部分。

第三方面，本公开实施例提供了一种焊接工件，包括第一工件和第二工件；

所述第一工件具有通气结构；

所述第二工件具有一端为开口且中空的内腔；

所述第一工件与所述第二工件的开口封闭焊接，所述通气结构正对所述第二工件的开口。

在本公开的又一种实现方式中，所述第一工件具有焊接面；

所述焊接面具有多个凸筋，各所述凸筋沿所述通气结构的四周围设。

在本公开的又一种实现方式中，所述焊接工件为用于插座的插套。

第四方面，本公开实施例提供了一种插座，包括插套，所述插套为前文所述的焊接工件。

第五方面，本公开实施例提供了一种电子设备，包括前文所述的焊接工件。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过本公开实施例提供的焊接工装，将第一工件和第二工件焊接在一起时，首先将第二工件与第二电极相抵并电连接，然后将第一工件的通气结构与第二工件的开口端相抵，接着将第一电极与第一工件相抵并电连接，使得排气结构与通气结构相连通，且第一工件和第二工件紧密的抵接在一起，最后导通第一电极和第二电极，使得第二工件开口处的一部分因瞬时高温被融化，第一工件和第二工件焊接在一起。

由于第一电极与第一工件之间是通过排气结构和通气结构相抵的，第一工件和第二工件之间是通过通气结构和开口端相抵的，所以在焊接过程中产生的高温气体，不会滞留在第二工件的内腔中，能够在通气结构、排气结构的引导下被排出至外界，从而避免了高温气体影响第一工件和第二工件之间的焊接，能够提高焊接的可靠性，从而提高制备插座的良率。

也就是说，通过本公开实施例提供的焊接工装，能够高良率的实现第一工件和第二工件之间的焊接。如此一来，将第一工件和第二工件应用于制造插座的插套，第一工件为铜排，第二工件为铜柱，铜柱具有内腔，也即铜柱为空心结构件，能够有效的降低材料成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中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公开的一些实施例，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是本公开实施例提供的焊接工装的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的第一工件的结构示意图；

图3是本公开实施例提供的第二工件的结构示意图；

图4是本公开实施例提供的焊接工装的使用示意图；

图5是本公开实施例提供的焊接工装的使用示意图；

图6是本公开实施例提供的焊接工装的使用示意图；

图7是本公开实施例提供的第一电极的结构示意图；

图8是本公开实施例提供的焊接工装的剖视图；

图9是本公开实施例提供的焊接工装的开闭状态示意图；

图10是本公开实施例提供的第二电极的结构示意图；

图11是本公开实施例提供的焊接方法的流程图；

图12是本公开实施例提供的焊接工装的结构示意图。

图中各符号表示含义如下：

10、第一电极；

110、排气结构；111、排气槽；112、排气通道；

20、第二电极；

210、夹持孔；220、夹持部；230、第一子电极；231、第一凸台；232、第一半孔槽；233、第一半凸缘；234、第一凹槽；240、第二子电极；241、第二凸台；242、第二半孔槽；243、第二半凸缘；244、第二凹槽；250、电气端子；

30、靠模；

310、第一子模块；320、第二子模块；

40、绝缘垫块；

510、第一抱箍；520、第二抱箍；530、锁紧件；

100、第一工件；

1100、通气结构；1200、凸筋；

200、第二工件。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

插座是一种常见的电子器件，其用于承插用电设备的插头，从而为用电设备提供电源。

在相关技术中，插座配置有插套。对于部分形式的插座(例如法式插座)来说，其插套包括铜排和实心铜柱，铜排与实心铜柱铆接在一起。

然而，实心铜柱的材料成本较高，且铆接工艺的实施成本也较高，所以导致插套的制造成本较高。若将铜柱设计为空心结构件，则导致加工良率严重下降。

为了解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种焊接工装，图1为该焊接工装的结构示意图，该工装用于焊接第一工件100和第二工件200。

图2为第一工件100的结构示意图，图3为第二工件200的结构示意图，结合图2和图3，所述第一工件100具有通气结构1100，所述第二工件具有一端开口且中空的内腔。

再次参见图1，在本实施例中，该所述焊接工装包括第一电极10和第二电极20；所述第一电极10的一端面具有排气结构110，所述第一电极10与所述第一工件100相抵并电连接，所述排气结构110与所述通气结构1100相连通；所述第二电极20与所述第二工件200相抵并电连接；所述焊接工装被配置为，将所述第一工件100与所述第二工件200相抵焊接，且所述通气结构1100与所述内腔的开口相通。

通过本公开实施例提供的焊接工装，将第一工件和第二工件焊接在一起时，首先将第二工件与第二电极相抵并电连接(参见图4)，然后将第一工件的通气结构与第二工件的开口端相抵(参见图5)，接着将第一电极与第一工件相抵并电连接(参见图6)，使得排气结构与通气结构相连通，且第一工件和第二工件紧密的抵接在一起，最后导通第一电极和第二电极，使得第二工件开口处的一部分因瞬时高温被融化，第一工件和第二工件焊接在一起。

由于第一电极与第一工件之间是通过排气结构和通气结构相抵的，第一工件和第二工件之间是通过通气结构和开口端相抵的，所以在焊接过程中产生的高温气体，不会滞留在第二工件的内腔中，能够在通气结构、排气结构的引导下被排出至外界，从而避免了高温气体影响第一工件和第二工件之间的焊接，能够提高焊接的可靠性，从而提高制备插座的良率。

也就是说，通过本公开实施例提供的焊接工装，能够高良率的实现第一工件和第二工件之间的焊接。如此一来，将第一工件和第二工件应用于制造插座的插套，第一工件为铜排，第二工件为铜柱，铜柱具有内腔，也即铜柱为空心结构件，能够有效的降低材料成本。

图7为第一电极的结构示意图，结合图7，在本实施例中，排气结构110包括排气槽111和排气通道112。排气槽111位于第一电极10的端面，排气通道112位于第一电极10的侧面，并与排气槽111连通。

排气结构110位于第一电极10的端面上，排气槽111的槽口直接与第一工件100相抵。在焊接的过程中，第一工件100和第二工件200之间产生的高温气体进入排气槽111中，并在排气通道112的引导下散发至外界，从而有效的避免了高温气体对第一工件100和第二工件200之间的焊接造成影响。

示例性的，排气通道112有多个，各排气通道112沿排气槽111的周向间隔排布。

如此布置排气通道112，能够有效的提高排出排气槽111内高温气体的速度，使得排气槽111内的高温气体快速的从各个排气通道112内排出。

在一些示例中，排气通道112为开口槽，排气通道112的槽口与排气槽111的槽口均位于第一电极10的端面上，从而使得高温气体在产生后，除了能够进入排气槽111之外，还能够直接进入排气通道112，从而进一步的提高了排出高温气体的速度。

示例性的，第一电极10的直径为5mm，排气槽111与第一电极10同轴，排气槽111的直径为2.5-3mm，排气通道112的直径为0.3-0.5mm。

在一些示例中，排气结构110包括排气通孔，排气通孔贯穿第一电极10的相对两个端面。

在上述实现方式中，排气通孔的功能与排气槽111的功能相似。在焊接的过程中，第一工件100和第二工件200之间产生的高温气体进入排气通孔中，并在排气通道112的引导下散发至外界。除此之外，由于排气通孔贯穿第一电极10的相对两个端面，所以高温气体还能够从排气通孔的一端进入，而从另一端排出。

需要说明的是，若排气结构110包括排气槽111，则不需包括排气通孔，反之，若排气结构110包括排气通孔，则不需包括排气槽111。

示例性的，第一电极10为氧化铝铜，具有较好的导电性。

图8为焊接工装的剖视图，结合图8，在本实施例中，夹持孔210的孔壁具有夹持部220，夹持部220用于夹持第二工件200的靠近开口的部位，夹持部220和第二工件200电连接。

示例性的，夹持部220与夹持孔210同轴，且夹持部220凸出于夹持孔210的孔壁，夹持部220的一侧面与夹持孔210的靠近靠模30的孔口平齐。

在上述实现方式中，第二工件200插接在夹持孔210内时，由于夹持部220凸出于夹持孔210的孔壁，所以第二工件200仅与夹持部220接触，而不与夹持孔210的孔壁接触。如此一来，使得第二工件200与夹持孔210的孔壁之间具有间隙，从而能够在焊接的过程中，起到散热的作用。

除此之外，由于第二工件200仅与夹持部220接触，所以夹持部220夹持在第二工件200的凸出于夹持孔210的部位附近，也即第二工件200的焊接位置附近。如此一来，有利于电流的局部集中，从而提高瞬时高温焊接的效果。

在一些示例中，夹持部220环绕贴合在第二工件200的外表面。如此设计，能够有效的保证夹持部220与第二工件200的外表面充分接触，既提高了夹持稳定性，又提高了电连接效果。

示例性的，夹持部220与第二工件200的开口间距0.3～1mm，也就是说，第二工件200的开口端凸出于夹持部220一定距离，这段距离即为第二工件200在焊接时熔化的长度。将设定距离设计为0.3～1mm，能够保证焊接的稳固性。

继续参见图8，在本实施例中，焊接工装还包括绝缘垫块40，绝缘垫块40位于夹持部220的下方，绝缘垫块40朝向夹持部220的一面与第二工件200相抵。

在上述实现方式中，绝缘垫块40用于支撑插接在夹持孔210内的第二工件200，避免了第二工件200从夹持孔210内掉落。另外，由于绝缘垫块40为绝缘件，使得第二电极20的电流仅能够通过夹持部220导流至第二工件200，从而保证了电流集中，有利于产生瞬时高温。

示例性的，绝缘垫块40相对夹持部220的间距可调节，以使第二工件200的开口伸出夹持部220的高度为0.3～1mm。

也就是说，通过改变绝缘垫块40的安装位置，能够调整绝缘垫块40与夹持部220之间的相对距离，从而调整第二工件200的开口伸出夹持部220的高度。

图9为焊接工装的开闭状态示意图，图9上部分为焊接工装的开启状态示意图，图9下部分为焊接工装的闭合状态示意图，结合图9，在本实施例中，第二电极20包括第一子电极230和第二子电极240。

第一子电极230的一面具有第一凸台231，第一凸台231的一面具有第一半孔槽232，第一半孔槽232具有第一半凸缘233。第二子电极240的一面具有第二凸台241，第二凸台241的一面具有第二半孔槽242，第二半孔槽242具有第二半凸缘243。第一半孔槽232和第二半孔槽242相对，以形成夹持孔210，第一半凸缘233和第二半凸缘243相对，以形成夹持部220。

在上述实现方式中，第二电极20由第一子电极230和第二子电极240两个部分组成，当第一子电极230和第二子电极240装配在一起后，能够使得第一半孔槽232和第二半孔槽242相对，并形成夹持孔210，第一半凸缘233和第二半凸缘243相对，并形成夹持部220。而在第一子电极230和第二子电极240拆开后，能够便于插接第二工件200，从而提高了焊接工装的使用便捷性。

在本实施例中，焊接工装还包括第一抱箍510、第二抱箍520和锁紧件530。

第一抱箍510的一端与第二抱箍520的一端铰接，第一抱箍510的另一端和第二抱箍520的另一端通过锁紧件530可拆卸地相连，第一抱箍510与第一子电极230的背离第二子电极240的一面相连，第二抱箍520与第二子电极240背离第一子电极230的一面相连。

在上述实现方式中，在开启和闭合焊接工装的过程中，第一子电极230随着第一抱箍510移动，第二子电极240随着第二抱箍520移动。在开启焊接工装之前，将锁紧件530解除，在闭合焊接工装之后，将锁紧件530锁合，从而保证了第一子电极230和第二子电极240之间的稳固装配。

示例性的，锁紧件530为两端带有挂钩的螺旋弹簧，锁紧件530的两端通过挂钩分别可拆卸地挂扣在第一抱箍510和第二抱箍520上。

图10为第二电极的结构示意图，结合图10，在本实施例中，第二电极20包括两个电气端子250，两个电气端子250中的一个与第一子电极230的背离第一凸台231的一面相连，两个电气端子250中的另一个与第二子电极240的背离第二凸台241的一面相连。

在上述实现方式中，第一电极10与电源正极电连接，两个电气端子250与电源负极电连接，通过两个电气端子250，能够实现第一子电极230和第二子电极240与电源负极之间的电连接。

继续参见图10，在本实施例中，焊接工装还包括靠模30，靠模30与第二电极20朝向第一电极10的一面相连，靠模30用于夹持第一工件100。

在本实施例中，第一子电极230朝向靠模30的一面具有第一凹槽234，第二子电极240朝向靠模30的一面具有第二凹槽244，第一凹槽234和第二凹槽244连通。

靠模30包括第一子模块310和第二子模块320，第一子模块310位于第一凹槽234内，且与第一子电极230相连，第二子模块320位于第二凹槽244内，且与第二子电极240相连，第一子模块310和第二子模块320之间具有用于容置第一工件100的间隙。

在上述实现方式中，第一凹槽234和第二凹槽244分别为第一子模块310和第二子模块320提供了容置空间，使得第一子模块310和第二子模块320能够稳固的安装在第一子电极230和第二子电极240上。通过第一子模块310和第二子模块320，能够实现对于第一工件100的稳固夹持。

示例性的，第一子模块310和第二子模块320均为非金属耐高温材料，例如胶木、电玉等，本公开对此不作限制。

图11为本公开实施例提供的一种焊接方法的流程图，该焊接方法基于图1-10所示的焊接工装。结合图11，该焊接方法包括：

步骤101：提供第一工件100和第二工件200，第一工件100具有通气结构1100，第二工件200具有一端开口且中空的内腔。

在上述实现方式中，第一工件100上设置的通气结构1100能够起到辅助排气的作用，有利于将高温气体排出。凸筋1200用于与第二工件200相抵，有效的减小了第一工件100与第二工件200之间的接触面积，增加电流密度，有利于在焊接的过程中产生瞬时高温。

示例性的，第一工件100为H62铜，通气结构1100为孔状，其直径为1-2mm。

示例性的，第二工件200为H62铜，经板材多次拉伸成型。

在一些示例中，第二工件200的表面具有电镀(镀镍)，在焊接之前，需要将焊接部位的电镀去除，从而增加第二工件200与第一工件100之间的互熔性。当然，在另一些示例中，第二工件200的表面不具有电镀，在此情况下，能够直接焊接。

步骤102：将第二工件200与第二电极20相抵并电连接。

步骤103：将第一工件100的通气结构1100与第二工件200的开口端相抵。

步骤104：将第一电极10与第一工件100相抵并电连接，使得排气结构110与通气结构1100相连通。

步骤105：导通第一电极10和第二电极20，以熔化第二工件200开口处的一部分，使得第一工件100和第二工件200焊接在一起

在步骤105中，接通电源，使得电流依次流经第一电极10、第一工件100、第二工件200和第二电极20，使得第一工件100和第二工件200之间因大电流而产生瞬时高温，使得第二工件200开口端与第一工件100接触的一部分熔化焊接。由于排气结构110、通气结构1100和第二工件的开口相抵，所以在焊接过程中产生的高温气体，能够在排气结构110的引导下被排出至外界，从而避免了高温气体影响第一工件100和第二工件200之间的焊接，能够提高焊接的可靠性，从而提高制备插座的良率。

示例性的，第一工件100和第二工件200为铜件，导通电流至少为8000A。

在上述实现方式中，将导通电流设计为8000A以上，能够保证对铜制第一工件100和第二工件200进行良好的焊接。需要说明的是，若第一工件100和第二工件200为其他材质，那么导通电流也应该相应的改变，本公开对此不作限制。

图12为本公开实施例提供的一种工件的结构示意图，结合图12，该焊接工装通过图1-10所示的焊接工装制造，该焊接工装包括第一工件100和第二工件200，第一工件100具有通气结构1100，第二工件200具有一端为开口且中空的内腔，第一工件100与第二工件200的开口封闭焊接，通气结构1100正对第二工件200的开口。

由于该工装通过图1-10所示的焊接工装制造，所以第一工件100和第二工件200之间的焊接良率能够得到保证。

示例性的，第一工件具有焊接面，焊接面具有多个凸筋1200，各凸筋1200沿通气结构1100的四周围设。

在上述实现方式中，第一工件100的焊接面，指的是第一工件100与第二工件200焊接在一起的面。凸筋1200用于与第二工件200相抵，有效的减小了第一工件100与第二工件200之间的接触面积，增加电流密度，有利于在焊接的过程中产生瞬时高温。

在一些示例中，焊接工件为用于插座的插套。

由于第二工件200为空心结构件，所以该焊接工装的材料成本能够得到控制。在将该焊接工装应用于插座的插套时，第一工件100为铜排，第二工件200为铜柱，铜柱具有内腔，也即铜柱为空心结构件，能够有效的降低材料成本。

本公开实施例提供了一种插座，该插座包括插套，插套为图12所示的焊接工件。

由于该插座的插套为图12所示的焊接工件，所以具备图12所示的焊接工件的全部有益效果，在此不再赘述。

本公开实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括图12所示的焊接工件。

由于该电子设备包括图12所示的焊接工件，所以具备图12所示的焊接工件的全部有益效果，在此不再赘述。

除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”、“第三”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则相对位置关系也可能相应地改变。

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