一種凸焊螺母的焊接裝置及其焊接方法制造方法及圖紙

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種凸焊螺母的焊接裝置及其焊接方法，本發(fā)明專利技術(shù)裝置包括上電極裝置和下電極裝置，上電極裝置包括工作臺(tái)、上電極和橫桿，所述橫桿的中后部鉸接有絕緣支座，絕緣支座固定在工作臺(tái)上，工作臺(tái)上還設(shè)有彈性支撐組件，橫桿的中前部底面活動(dòng)搭靠在彈性支撐組件上，所述上電極位于彈性支撐組件的正上方，并搭靠在橫桿上，橫桿的前端內(nèi)部設(shè)有冷卻通道，冷卻通道前后兩端設(shè)有出水孔和進(jìn)水孔，本發(fā)明專利技術(shù)利用杠桿原理，將上電極施壓于橫桿上，使橫桿作為主要受力件，解決電極變形問(wèn)題，使待焊螺母只承受垂直方向的受力，消除偏轉(zhuǎn)力矩，解決螺母竄動(dòng)問(wèn)題，待焊螺母的凸點(diǎn)受力均勻，整體焊接裝置節(jié)省成本、使用壽命長(zhǎng)，受力穩(wěn)定、焊接質(zhì)量好、可控性強(qiáng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于汽車制造工藝的
，尤其是涉及的是一種螺母焊接穩(wěn)定、不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)的凸焊螺母的焊接裝置及其焊接方法。
技術(shù)介紹
為適應(yīng)汽車高水平、高速度生產(chǎn)的情況，汽車工業(yè)特別是車身制造中廣泛應(yīng)用凸焊工藝，以提高連接效率和質(zhì)量，滿足汽車大批量裝配生產(chǎn)的要求。凸焊工藝是利用零件原有形面、側(cè)角或預(yù)制的凸點(diǎn)焊到另一塊面積較大的零件上。要推廣應(yīng)用凸焊工藝，必須解決:螺母、焊機(jī)及凸焊電極問(wèn)題。焊接螺母已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)廠家較多，工藝成熟，質(zhì)量可靠。目前汽車廠家主要采用焊接方螺母。焊機(jī)國(guó)家也有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，有焊接螺母的專用凸焊機(jī)或通用的落地式點(diǎn)焊機(jī)，生產(chǎn)廠家也較多，可以直接在市場(chǎng)上直接選購(gòu)。而焊接電極的設(shè)計(jì)、制造是影響能否應(yīng)用好凸焊工藝的關(guān)鍵問(wèn)題。應(yīng)用焊接螺母時(shí)，一般都是正向運(yùn)用，即先將金屬工件放到下電極上，再將焊接螺母放到金屬工件上，然后接通凸焊機(jī)(或通用落地式點(diǎn)焊機(jī))開(kāi)關(guān)，在控制箱控制下，電磁氣閥通電工作，將壓縮空氣導(dǎo)入焊機(jī)氣缸上部，迫使活塞向下運(yùn)動(dòng)，使上下電極合緊，然后通電完成焊接。常規(guī)凸焊電極就是按這個(gè)習(xí)慣用法來(lái)設(shè)計(jì)制造的。由于焊接方螺母的特殊性，其焊接電極的設(shè)計(jì)除了必須滿足一般電阻焊電極的所有要求外，還給設(shè)計(jì)上帶來(lái)了特殊的工藝技術(shù)要求:①電極上必須要有合適的定位銷，以確保焊接方螺母在金屬件上的正確焊接位置。因?yàn)楹附臃铰菽副旧頉](méi)有定位凸環(huán)，必須從電極設(shè)計(jì)上加以解決。②定位銷與下電極基座之間必須絕緣且具有一定的高溫強(qiáng)度，并應(yīng)考慮到焊接過(guò)程中產(chǎn)生的熱量對(duì)螺紋和定位銷可能產(chǎn)生的危害。③定位銷壽命要長(zhǎng)并在必要時(shí)能夠方便地更換。一般零件凸焊電極的設(shè)計(jì)方法，即為具有開(kāi)放結(jié)構(gòu)的零件，在直電極向下運(yùn)動(dòng)時(shí)可以直接壓住螺母的零件。正向運(yùn)用時(shí)，一般零件定位銷應(yīng)設(shè)計(jì)在下電極上，而上電極設(shè)計(jì)因其無(wú)定位銷而變得比較簡(jiǎn)單，只要滿足焊接過(guò)程中不壓潰下電極的定位裝置這一要求即可。與上電極比起來(lái)，下電極的設(shè)計(jì)則相對(duì)復(fù)雜，但在國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)設(shè)計(jì)制造及應(yīng)用上已比較成熟，如圖1所示，由定位銷對(duì)零件及待焊螺母進(jìn)行正確定位，然后由上、下電極送電，完成凸焊，但在對(duì)復(fù)雜型零件進(jìn)行凸焊螺母時(shí)，結(jié)構(gòu)局限性較大，不能進(jìn)行相應(yīng)焊接作業(yè)。汽車車身其中部分特殊零件需要凸焊內(nèi)側(cè)螺母，主要集中在車架縱梁、橫梁的封閉結(jié)構(gòu)中，特殊零件內(nèi)側(cè)螺母凸焊電極的設(shè)計(jì)，除了下電極的設(shè)計(jì)外，由于形狀的限制，還需考慮上電極的設(shè)計(jì)與制造問(wèn)題。上電極設(shè)計(jì)要求包括:①工件的可達(dá)性，應(yīng)充分考慮并滿足所有特殊零件凸焊位置的需求；②良好的導(dǎo)電性和力學(xué)性能；③足夠的強(qiáng)度和剛度充分的冷卻條件電極與工件間的接觸電阻足夠低，以防止工件表面熔化與工件表面之間的合金化。如圖2所示，特殊零件內(nèi)側(cè)螺母凸焊電極的常規(guī)設(shè)計(jì)方法，汽車廠一般采用L型上電極，解決工件的可達(dá)性問(wèn)題，基本滿足了生產(chǎn)的需要。但該設(shè)計(jì)也存在以下問(wèn)題:由于凸焊時(shí)電極壓力大，可達(dá)3000N左右；由于偏心距的存在,整個(gè)上電極處于一個(gè)較大的力矩作用之下，容易變形；在焊接過(guò)程中，可以明顯看見(jiàn)上電極在力矩作用下，沿逆時(shí)針?lè)较蚱D(zhuǎn)一個(gè)角度，靠近焊機(jī)內(nèi)端的螺母凸點(diǎn)受力比靠外端的凸點(diǎn)受力大，使凸點(diǎn)的壓力、電流密不均勻，對(duì)凸焊質(zhì)量有一定影響；并且難以確保凸焊螺母在工件上的正確位置；在力矩的作用下，方螺母在工件上有竄動(dòng)現(xiàn)象。如果定位銷與工件或與螺母之間的裝配間隙過(guò)大，容易造成定位不準(zhǔn)確。L型上電極的制造加工量較大，且上電極變形磨損后，需整體更換；受電極夾頭的限制，該電極設(shè)計(jì)難以從根本上解決變形問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于克服上述不足，提供一種對(duì)于特殊零件內(nèi)側(cè)螺母凸焊不發(fā)生竄動(dòng)且受力穩(wěn)定、焊接質(zhì)量好、可控性強(qiáng)的凸焊螺母的焊接裝置及其焊接方法。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案是:一種凸焊螺母的焊接裝置，包括上電極裝置和下電極裝置，下電極裝置包括定位銷、電極蓋、支撐彈簧、絕緣墊片和下電極，所述下電極上螺紋緊固有電極蓋，所述絕緣墊片置于下電極內(nèi)，所述支撐彈簧下端固定于絕緣墊片上，上端支撐定位銷，所述定位銷上端穿過(guò)電極蓋，電極蓋對(duì)定位銷進(jìn)行軸向限位，所述電極蓋和定位銷之間設(shè)有絕緣套，所述上電極裝置包括工作臺(tái)、上電極和橫桿，所述橫桿的中后部鉸接有絕緣支座，絕緣支座固定在工作臺(tái)上，所述工作臺(tái)上還設(shè)有彈性支撐組件，所述橫桿的中前部底面活動(dòng)搭靠在彈性支撐組件上，所述上電極位于彈性支撐組件的正上方，并搭靠在橫桿上，所述橫桿的前端內(nèi)部設(shè)有冷卻通道，冷卻通道前后兩端分別設(shè)有出水孔和進(jìn)水孔，橫桿的后端設(shè)有電纜接口，所述下電極裝置位于橫桿的前端凸焊部位的正下方。優(yōu)選的，所述彈性支撐組件包括基座和復(fù)位彈簧，所述復(fù)位彈簧置于基座內(nèi)。優(yōu)選的，所述橫桿的前端凸焊部位上設(shè)有錐度凹孔，錐度凹孔內(nèi)連接有錐形短電極塊。優(yōu)選的，所述上電極與絕緣支座的水平位置距離(H)和下電極與絕緣支座的水平位置距離(L)的長(zhǎng)度比例為3:4。上述的凸焊螺母的焊接裝置的焊接方法，包括如下步驟: 1)、首先將待焊工件套裝在電極套上，利用定位銷固定待焊螺母； 2)、將第一電纜分別與上電極、橫桿的電纜接口連接，將第二電纜與 下電極連接，利用點(diǎn)焊機(jī)的上電極施壓橫桿，使得橫桿與定位銷上的待焊螺母接觸，下電極向電極套送電，從而實(shí)現(xiàn)待焊螺母相對(duì)待焊工件的凸焊，同時(shí)在橫桿的冷卻通道內(nèi)，輸入流動(dòng)冷卻水，實(shí)現(xiàn)對(duì)橫桿的前端凸焊部位進(jìn)行實(shí)時(shí)冷卻； 3)、凸焊完成后，上電極松壓于橫桿，橫桿在復(fù)位彈簧的作用下，恢復(fù)到初始狀態(tài)，為下一次凸焊作準(zhǔn)備。通過(guò)采用上述的技術(shù)方案，本專利技術(shù)的有益效果是:利用杠桿原理，將上電極施壓于橫桿上，使橫桿作為主要受力件，橫桿具有足夠的強(qiáng)度與剛性，徹底解決電極變形問(wèn)題，使待焊螺母只承受垂直方向的受力，消除了偏轉(zhuǎn)力矩，解決了螺母竄動(dòng)問(wèn)題，確保了螺母在工件上的準(zhǔn)確焊接位置且待焊螺母的凸點(diǎn)受力均勻，從而保證凸焊質(zhì)量，在橫桿后端設(shè)有電纜接口與已連接上電極的第一電纜相連，確保焊接電流密度滿足凸焊要求，在橫桿前端凸焊部位處設(shè)有冷卻通道，為保證凸焊時(shí)在上電極正下方，位于橫桿下面的復(fù)位彈簧，輔助在實(shí)現(xiàn)凸焊完成后，讓橫桿復(fù)位到初始狀態(tài)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、調(diào)整方便，在凸焊部位設(shè)有可替換的錐形短電極塊，解決電極凸焊耗損問(wèn)題，而橫桿作為結(jié)構(gòu)件不用更換，節(jié)省成本、使用壽命長(zhǎng)，整體焊接裝置在對(duì)內(nèi)側(cè)螺母凸焊時(shí)不會(huì)發(fā)生竄動(dòng)現(xiàn)象，受力穩(wěn)定、焊接質(zhì)量好、可控性強(qiáng)。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有技術(shù)中平板工件的凸焊螺母的焊接結(jié)構(gòu)示意 圖2為現(xiàn)有技術(shù)中C型工件的凸焊螺母的焊接結(jié)構(gòu)示意 圖3為本專利技術(shù)的凸焊螺母的焊接裝置實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。(圖中標(biāo)識(shí):1、上電極；2、螺母；31、平板工件；32、C型工件；4、定位銷；5、電極蓋；61、絕緣套；62、絕緣墊片；7、支撐彈簧；8、下電極；10、電極夾頭；11、連接螺母；12、L型上電極；13、橫桿；14、絕緣支座；15、電纜接口 ；16、基座；17、復(fù)位彈簧；131、出水孔；132、進(jìn)水孔；)具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本專利技術(shù)。如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中平板工件的凸焊螺母的焊接結(jié)構(gòu)，其包括:上電極1、下電極8，下電極8內(nèi)安裝有絕緣墊片62和支撐彈簧7，支撐彈簧7下端固定于絕緣墊片62上，另一端連接定位銷4，上電極I的頂部連接有電極夾頭10，首先將平板工件31定位在定位銷4上的一級(jí)定位軸肩，然后將螺母套裝在定位本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種凸焊螺母的焊接裝置，包括上電極裝置和下電極裝置，下電極裝置包括定位銷（4）、電極蓋（5）、支撐彈簧（7）、絕緣墊片（62）和下電極（8），所述下電極（8）上螺紋緊固有電極蓋（5），所述絕緣墊片（62）置于下電極（8）內(nèi)，所述支撐彈簧（7）下端固定于絕緣墊片（62）上，上端支撐定位銷（4），所述定位銷（4）上端穿過(guò)電極蓋（5），電極蓋（5）對(duì)定位銷（4）進(jìn)行軸向限位，所述電極蓋（5）和定位銷（4）之間設(shè)有絕緣套（61），其特征在于：所述上電極裝置包括工作臺(tái)（16）、上電極（1）和橫桿（13），所述橫桿（13）的中后部鉸接有絕緣支座（14），絕緣支座（14）固定在工作臺(tái)（16）上，所述工作臺(tái)（16）上還設(shè)有彈性支撐組件，所述橫桿（13）的中前部底面活動(dòng)搭靠在彈性支撐組件上，所述上電極（1）位于彈性支撐組件的正上方，并搭靠在橫桿（13）上，所述橫桿（13）的前端內(nèi)部設(shè)有冷卻通道（132），冷卻通道（132）前后兩端分別設(shè)有出水孔（131）和進(jìn)水孔（133），橫桿（13）的后端設(shè)有電纜接口（15），所述下電極裝置位于橫桿（13）的前端凸焊部位（134）的正下方。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種凸焊螺母的焊接裝置，包括上電極裝置和下電極裝置，下電極裝置包括定位銷(4)、電極蓋(5)、支撐彈簧(7)、絕緣墊片(62)和下電極(8)，所述下電極(8)上螺紋緊固有電極蓋(5)，所述絕緣墊片(62)置于下電極(8)內(nèi)，所述支撐彈簧(7)下端固定于絕緣墊片(62)上，上端支撐定位銷(4)，所述定位銷(4)上端穿過(guò)電極蓋(5)，電極蓋(5)對(duì)定位銷(4)進(jìn)行軸向限位，所述電極蓋(5)和定位銷(4)之間設(shè)有絕緣套(61)，其特征在于:所述上電極裝置包括工作臺(tái)(16)、上電極(I)和橫桿(13)，所述橫桿(13)的中后部鉸接有絕緣支座(14)，絕緣支座(14)固定在工作臺(tái)(16)上，所述工作臺(tái)(16)上還設(shè)有彈性支撐組件，所述橫桿(13)的中前部底面活動(dòng)搭靠在彈性支撐組件上，所述上電極(I)位于彈性支撐組件的正上方，并搭靠在橫桿(13)上，所述橫桿(13)的前端內(nèi)部設(shè)有冷卻通道(132)，冷卻通道(132)前后兩端分別設(shè)有出水孔(131)和進(jìn)水孔(133)，橫桿(13)的后端設(shè)有電纜接口(15)，所述下電極裝置位于橫桿(13)的前端凸焊部位(134)的正下方。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種凸焊螺母...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：廖忠傳，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：廈門金龍汽車車身有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：