点焊工作台.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑点焊工作台 南华大学机械工程学院毕业设计（论文） 磁头是伴随着当代科技进步进展起来的一种用于读写的设备，广泛用于硬盘中，有着较好的应用和进展空间其质量的好坏由磁头的寻道才能抉择，寻道才能由飞行稳定性、焊点稳定性等抉择所以研究焊点稳定性的问题能大大提高磁头质量但由于磁头本身体积较小，且属于细致元件，对高热与过大的力对比敏感，如采用传统的焊接方法，如电阻焊和金球焊等都会大大影响焊接质量，不能生产出得志高速进展的科技的要求而当代进展起来的激光技术能实现非接触焊接，能大大降低焊接时磁头的受力和受热，使磁头在更加稳定的环境中举行焊接，激光锡球焊接技术便应运而生本文主要研究激光焊接主要参数确实定和优化以及焊接专用夹具的设计 第 1 页 共 51 页 南华大学机械工程学院毕业设计（论文） 1 绪论 1.1 设计研究的目的和意义 随着计算机的飞速进展,计算机外围设备更加是硬盘驱动器(HDD)正趋向小型化、高密度化和高速度化。

硬盘驱动器是由承受记录介质的磁盘、举行读写的磁头、信号处理线路系统、磁头和磁盘的机械驱动系统等组成磁盘是外观形成磁记录材料膜的圆板,用磁头将信息记录在磁性膜上,它们的动作速度由VCM操纵经过十多年的研究,和随着新型材料的不断产生, 硬盘驱动器的尺寸已从开头的14英寸逐步减小至3.5英寸,2.5英寸甚至1.8英寸Gb/in2的磁记录密度也已实用化硬盘驱动器体积的减小、传输效率和记录密度的提高,均与使用新型磁性材料有着紧密关系 因此，这便对磁头与PCB板的焊接工艺提出了较高的技术要求，在磁头的焊接过程中，精度要求在微米级，例如磁头焊盘长度LM为154?m，且焊接处不允许产生焊渣，不允许有大的热变形和焊接应力，焊点的微裂纹和变质层会使磁头特性下降，对磁头的机械强度和性能都影响很大 为了适应现在磁头越来越细致小巧的要求，对磁头的焊接要求也越来越高本文就是借鉴国外磁头激光点焊的进展状况，设计一个便当高精度的磁头夹具 由于国内磁头焊接技术根本处于刚起步阶段，本文可以当作国内激光点焊机的初步谈讨设计，意在在设计中了解设计根本方法以及磁头激光点焊的相关学识 1.2 激光点焊机的应用与进展 激光焊接是激光材料加工用的机器，又常称为激光焊机、镭射焊机，按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动焊接机）、自动激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机，光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料举行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部分散，将材料熔化后形成特定熔池以达成焊接的目的。

激光焊接机又常称为激光焊机、雷射焊接机、镭射焊机、激光冷焊机、激光氩焊机、激光焊接设备等按其工作方式常可分为激光模具烧焊机（手动激光焊接设备）、自动激光焊接机、首饰激光焊接机、激光点焊机、光纤传输激光焊接机、振镜 第 2 页 共 51 页 南华大学机械工程学院毕业设计（论文） 焊接机、手持式焊接机等，专用激光焊接设备有传感器焊机、矽钢片激光焊接设备、键盘激光焊接设备适用于珠宝首饰、电池镍带、集成电路引线、钟表游丝、显像管、电子枪组装、传感器、钨丝、大功率二极管(三极管)、铝合金、笔记本电脑外壳、电池、模具、电器配件、滤清器、油嘴、不锈钢制品、高尔夫球头、锌合金工艺品等焊接 激光焊接是利用高能量的激光脉冲对材料举行微小区域内的局部加热，激光辐射的能量通过热传导向材料的内部分散，将材料熔化后形成特定熔池它是一种新型的焊接方式，主要针对薄壁材料、细致零件的焊接，可实现点焊、对接焊、叠焊、密封焊等，深宽比高，焊缝宽度小，热影响区小、变形小，焊接速度快，焊缝平整、美观，焊后无需处理或只需简朴处理，焊缝质量高，无气孔，可精确操纵，聚焦光点小，定位精度高，易实现自动化。

激光焊接是把能量密度很高的激光束照射到两片面材料上，使局部受热熔化，然后冷却凝固连成一体相对传统的焊接工艺，激光焊接具有以下优点： 1、无接触加工，对焊接零件没有外力作用 2、激光能量高度集中，热影响小，热变形小 3、可以焊接高熔点，难熔，难焊的金属，如钛合金，铝合金等可实现某些异种材 料间的焊接 4、焊接过程对环境没有污染，在空气中可以直接焊接，工艺简便 5、焊点小，焊缝窄，整齐美观，焊后无需处理或只需简朴处理工序焊缝组织平匀， 气孔少，缺陷少，可裁减和优化母材质杂，焊缝的机械强度往往高于母材的机械强度激光焊接的机械性能、抗蚀性能和电磁学性能上优于常规焊接方法 6、激光可精确操纵，聚焦光点小，可高精度定位，实现细致加工 7、易于与计算机数控系统或机械手，机器人合作，实现自动焊接，提高生产效率 所以，采用激光焊接，具有高精度、高效率、高强度和实时性等优势，确保质量、产量、交货期，目前，激光焊接已成为了细致加工行业中一种极具竞争力的加工手段，广泛用于机械、电子、电池、航空、仪表等行业中有特殊要求的工件的点焊、叠焊和密封焊接。

现在大功率脉冲YAG激光器和CO2激光器广泛应用与激光焊接，各国投入大量资金应用于激光设备的研制开发，如对电源稳定性和寿命的研究，相对CO2气体激光器，其放电稳定性的研究是主要问题，对于YAG固体激光器要进展大容量，长寿 第 3 页 共 51 页 南华大学机械工程学院毕业设计（论文） 命灯泵YAG激光激发源,直接二极管激光器输出波长在近红外激光功率平匀地区达成LKW近50％，这些激光设备和技术，光电转换效率将在焊接应用中发挥更大的作用加工激光加工光束质量及加工外围设备的研究，应审查各种激光加工的激光束，激光束和加工的质量操纵，光学系统及加工头设计和开发举行的焊接工艺和材料的质量焊接工艺设备要求及焊接工艺参数监测和操纵技术，掌管普遍钢材，有色金属和特种钢的焊接工艺 1.3 设计拟解决的关键问题 磁头的加工技术是对硬脆磁性材料举行微细尺寸、高精度加工，锡球分布不对称、锡球过流、锡球断路、焊接头产生气孔、焊接处烧焦或锡溅等是激光点焊的主要技术难题，而磁头与PCB板的装夹定位是产生这些问题，本文借鉴国内外研究阅历，初步了解研究点焊过程中的一般焊接工艺，将激光束切实定位于待焊接的位置，是激光微焊接技术能否告成实施的前提之一。

激光微焊接中待焊接的部件是细致的微小部件，只有将激光束很切实地定位于待焊接的位置，才能够保证焊接告成，任何细小的定位误差都会导致焊接的失败另外，磁头焊接需要大批量加工，焊接中一专用夹具的设计来完成磁头焊盘的切实稳当定位也是提高焊接精确性和焊接速度的技术关键，结果，本文还分析了误差产生的过程 第 4 页 共 51 页 南华大学机械工程学院毕业设计（论文） 2 焊接工件磁头的简介 2.1 硬盘驱动器布局 2.1.1 硬盘驱动器布局 2.1.2 HDA---磁头盘片组合介绍： 1.磁头(磁头臂组合) 将资料写入磁盘或从磁盘读出资料 2.音圈马达 通过磁头臂带动磁头沿碟的径向移动，使磁头能在不同的轨道上读写 3.磁盘 记录(储存)资料 4.主轴马达 带动磁盘高速旋转 5.底板/盖子/垫圈 磁头碟片组合的密封部件，防止外部脏污空气的进入 6.再循环过滤网 保持磁头碟片组合内部空气的清白度 与其它磁记录设备一致，硬盘是通过磁头对磁记录介质的读写来存取信息的，而与其它磁记录设备不同的是：硬盘片以每分钟数千及至上万转的速度运动，其带动气流高速运动产生的浮力使磁头在工作时，实际上是悬浮在盘片之上的。

磁头工作时，磁头和磁盘之间的距离称为飞行高度，大约为15nm 第 5 页 共 51 页 — 8 —。