固定式凸焊機(jī)及多段凸焊方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種固定式凸焊機(jī)，包括下電極座，下電極座包括電極頭座、電極座本體。電極頭座設(shè)置在電極座本體的頂部，電極頭座的上表面與水平方向呈一夾角，電極頭座上設(shè)置電極頭。電極座本體包括冷卻水入口和出口，入口和出口分別設(shè)置在電極座本體表面。電極座本體內(nèi)部包括冷卻水通道，冷卻水通道連接電極頭、冷卻水入口和出口。本發(fā)明的多段凸焊方法，包括以下步驟：步驟1，利用逆變中頻直流焊接設(shè)備。步驟2，利用已設(shè)計成熟的焊接夾具將小總成零件用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)焊接兩點(diǎn)。步驟3，利用固定式凸焊機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化加固焊接剩余焊點(diǎn)。本發(fā)明能滿足高強(qiáng)度鋼板焊接的性能要求，取代傳統(tǒng)的點(diǎn)焊工藝，滿足尺寸精度要求、焊裝需求、對產(chǎn)品尺寸要求。
【專利說明】固定式凸焊機(jī)及多段凸焊方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及零部件總成電阻焊裝置及方法，更具體地說，涉及一種固定式凸焊機(jī)及多段凸焊方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，常見的點(diǎn)焊工藝均是采用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行操作，焊接工藝成熟，通過設(shè)計完善的焊接夾具工裝和焊鉗角度的配合就能完成。但是，依靠這樣的焊接方式無法滿足該高強(qiáng)度總成零件的焊接性能要求和總成尺寸要求。
[0003]傳統(tǒng)凸點(diǎn)焊工藝的一個焊接循環(huán)中，焊接電流主要集中在中段，無需預(yù)熱和后熱兩部分電流進(jìn)行補(bǔ)充焊接。普通的上下電極座均為圓柱型的鉻鋯銅棒，并且上下電極頭是垂直對中的，這種工裝無法完成特殊需要的小總成零件的焊接。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種固定式凸焊機(jī)及多段凸焊方法，來解決現(xiàn)有技術(shù)中焊點(diǎn)尺寸偏小、焊點(diǎn)質(zhì)量難以保證的問題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，提供一種固定式凸焊機(jī)，包括下電極座，下電極座包括電極頭座、電極座本體。電極頭座設(shè)置在電極座本體的頂部，電極頭座的上表面與水平方向呈一夾角，電極頭座上設(shè)置電極頭。電極座本體包括冷卻水入口和出口，入口和出口分別設(shè)置在電極座本體表面。電極座本體內(nèi)部包括冷卻水通道，冷卻水通道連接電極頭、冷卻水入口和出口。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，還包括底座固定端，設(shè)置于電極座本體的底部，底座固定端與固定式凸焊機(jī)的底面固定連接。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，電極座本體、電極頭座和底座固定端采用鉻鋯銅材質(zhì)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，電極頭座與水平方向呈15度角，電極頭垂直電極頭座的上表面。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，電極頭座上表面包括銷孔，電極頭直接緊配插入銷孔。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，銷孔為錐形孔，深度為20mm，底徑5mm。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供一種多段凸焊方法，包括以下步驟:步驟1，利用逆變中頻直流焊接設(shè)備。步驟2，利用已設(shè)計成熟的焊接夾具將小總成零件用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)焊接兩點(diǎn)。步驟3，利用固定式凸焊機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化加固焊接剩余焊點(diǎn)。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，步驟3包括以下步驟:步驟3.1，輸出第一段預(yù)熱電流，用以焊鍍層金屬時去除部分鍍層，使接觸導(dǎo)電性一致。步驟3.2，輸出第二段主焊接電流，用以工件本身焊接。步驟3.3，輸出第三段回火電流，用以焊淬硬性金屬時的后熱回火免于其脆性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在步驟2之后步驟3之前，采用小電流進(jìn)行預(yù)熱焊接，破壞材料表面的鋅層。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例，在懸臂式電焊機(jī)中采用三次脈沖形成預(yù)熱電流、主焊接電流和回火電流。
[0015]采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，能滿足2.5mm厚度高強(qiáng)度鋼板焊接的性能要求，有效利用設(shè)備資源，在現(xiàn)有的凸焊設(shè)備和點(diǎn)焊設(shè)備的有限條件下，取代傳統(tǒng)的點(diǎn)焊工藝，而且焊接強(qiáng)度優(yōu)于傳統(tǒng)的點(diǎn)焊工藝性能，經(jīng)受了檢具的三坐標(biāo)測量，滿足總成零件的尺寸精度要求、滿足了高強(qiáng)鋼鋼板的焊裝需求、滿足對產(chǎn)品尺寸要求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]在本發(fā)明中，相同的附圖標(biāo)記始終表示相同的特征，其中:
[0017]圖1是本發(fā)明固定式凸焊機(jī)的主視圖；
[0018]圖2是本發(fā)明固定式凸焊機(jī)的側(cè)視圖；
[0019]圖3是本發(fā)明固定式凸焊機(jī)的使用示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明多段凸焊方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021 ] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0022]參照圖1，本發(fā)明的固定式凸焊機(jī)包括下電極座，下電極座包括電極頭座1、電極座本體2、底座4。底座固定端4設(shè)置于電極座本體2的底部，底座固定端4與固定式凸焊機(jī)的底面固定連接。
[0023]如圖1和圖2所示，電極頭座I設(shè)置在電極座本體2的頂部，電極頭座I的上表面與水平方向呈一夾角，電極頭座上設(shè)置電極頭11。電極頭座I上表面包括銷孔12,電極頭11直接緊配插入銷孔12，連接冷卻水通道至冷卻水入口 3。
[0024]特別的，電極座的最上端是配合零件形狀制作的15度斜角的電極頭座1，電極頭11垂直電極頭座I的上表面。銷孔為錐形孔，深度為20mm，底徑5mm。
[0025]電極座本體2包括冷卻水入口 3和出口(未在圖中示出)，入口 3和出口分別設(shè)置在電極座本體2的表面，相對冷卻水入口 3的電極座本體2另一端的對稱孔是冷卻循環(huán)水的出口。電極座本體2內(nèi)部包括冷卻水通道，冷卻水通道連接電極頭11、冷卻水入口 2和出口。電極座本體2是整體通過機(jī)加工制作的，總高度為185mm，寬度37mm，足以支撐焊接時的上電極壓力。
[0026]特別的，冷卻水入口 3和出口的孔徑為10mm，加工成螺紋孔，方便接入密閉管道，以確保電極座工作時冷卻水能夠循環(huán)降溫冷卻工作部件。
[0027]如圖3所示，底座固定端4的中心采用螺栓與凸焊機(jī)底面平臺緊固。電極座本體
2、電極頭座I和底座固定端4采用鉻鋯銅材質(zhì)，整體機(jī)加工而成。焊接工人只需要對準(zhǔn)要求的焊接點(diǎn)按動焊接按鈕，就可以完成焊接工序。
[0028]如圖4所示，本發(fā)明還公開一種利用上述固定式凸焊機(jī)的多段凸焊方法，將零件裝夾之后，包括以下主要步驟:
[0029]步驟S1:利用逆變中頻直流焊接設(shè)備。
[0030]步驟S2:利用已設(shè)計成熟的焊接夾具將小總成零件用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)焊接兩點(diǎn)。
[0031]步驟S3:利用固定式凸焊機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化加固焊接剩余焊點(diǎn)。
[0032]其中，步驟S3進(jìn)一步包括:
[0033]步驟S3.1:輸出第一段預(yù)熱電流，用以焊鍍層金屬時去除部分鍍層，使接觸導(dǎo)電性一致。
[0034]步驟S3.2:輸出第二段主焊接電流，用以工件本身焊接。
[0035]步驟S3.3:輸出第三段回火電流，用以焊淬硬性金屬時的后熱回火免于其脆性。
[0036]下面來詳細(xì)說明上述的各個步驟:
[0037]首先，在零件總成匹配定位的焊接工序0P10、0P30和0P50中選擇逆變中頻直流焊接設(shè)備，解決高強(qiáng)度材料的焊接強(qiáng)度問題。
[0038]然后，利用已設(shè)計成熟的焊接夾具將小總成零件用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)焊接兩點(diǎn)，確?？偝闪慵叽绲轿唬瓿墒褂脢A具定位的焊接工序。
[0039]最后，在0P20、0P40和0P60的強(qiáng)化焊接工序中采用固定式凸焊機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化加固焊接剩余焊點(diǎn)，即滿足高強(qiáng)度鋼板總成零件22個焊點(diǎn)的要求，又能達(dá)到客戶要求的焊接性倉泛。
[0040]本次發(fā)明的焊接工藝參數(shù)方面與傳統(tǒng)的單次點(diǎn)焊工藝有所區(qū)別，傳統(tǒng)凸點(diǎn)焊工藝的一個焊接循環(huán)中，焊接電流主要集中在中段，無需預(yù)熱和后熱兩部分電流進(jìn)行補(bǔ)充焊接。
[0041]本發(fā)明在固定式焊機(jī)中采用的是多段焊接的凸焊工藝，即在一個點(diǎn)焊循環(huán)程序中輸出多段電流。
[0042]一般地，第一段電流稱之為預(yù)熱電流，主要用于焊鍍層金屬時可去除部分鍍層使接觸導(dǎo)電性一致。
[0043]第二段電流稱之為主焊接電流，主要用于工件本身焊接。
[0044]第三段電流稱之為后熱電流或回火電流，主要用于焊淬硬性金屬時的后熱回火免于其脆性。
[0045]同樣，在懸臂式中頻點(diǎn)焊機(jī)中，采取了三次脈沖進(jìn)行焊接，即在一次焊接程序中經(jīng)過三次焊接電流，充分利用預(yù)熱焊接和后熱焊接的作用。
[0046]鑒于原材料本身是熱鍍鋅材料，電極頭與材料接觸時容易產(chǎn)生粘結(jié)而不利于焊接，因此，采用小電流進(jìn)行預(yù)熱焊接先破壞材料表面的鋅層再進(jìn)行強(qiáng)化焊接。
[0047]另外，考慮到板料是厚度在2.25mm以上的高強(qiáng)度材質(zhì)，采取焊接后熱的方式加固焊接，使焊核組織經(jīng)過回火強(qiáng)度更高。這樣，無論是在凸焊機(jī)還是懸臂式點(diǎn)焊機(jī)上都是通過三段焊接電流的焊接工藝確保厚板的高強(qiáng)度熱鍍鋅材質(zhì)焊接強(qiáng)度牢固。
[0048]下面通過幾個實(shí)施例還說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0049]實(shí)施例1
[0050]

設(shè)備型號IDM-200
焊接工序OPlO
氣壓(MP)028

預(yù)熱焊接時間CYC 6
預(yù)熱焊接電流1% 60
焊接時間(CYC) [20
焊接電流10A 104
后熱時間(CYC) 7
后熱電流1%60
[0051]實(shí)施例2
[0052]
設(shè)備型號ITDZ-125
焊接工序0P20
氣壓(MP)06

預(yù)熱焊接時間CYC 7
預(yù)熱焊接電流1% 35
焊接時間(CYC) 16
焊接電流10A 105
后熱時間(CYC) 12
后熱電流1%20
[0053]實(shí)施例3
[0054]
設(shè)備型號IDM-200
焊接工序0P30
氣壓(MP)028

預(yù)熱焊接時間CYC 6
預(yù)熱焊接電流1%~60
焊接時間(CYC) 20
焊接電流100A 104
后熱時間(CYC) 7
后熱電流1%60
[0055]
[0056]實(shí)施例4
[0057]
設(shè)備型號ITDZ-125
焊接工序0P40
氣壓(MP)06
預(yù)熱焊接時間CYC 7
預(yù)熱焊接電流1%~35
焊接時間(CYC) 16
焊接電流10A 105
后熱時間(CYC) 12
后熱電流1%20
[0058]實(shí)施例5
[0059]
設(shè)備型號IDM-200
焊接工序0P50
氣壓(MP)028
預(yù)熱焊接時間CYC 6
預(yù)熱焊接電流1%~60
焊接時間(CYC) 20
焊接電流100A 104
后熱時間(CYC) 7
后熱電流1%60
[0060]實(shí)施例6
[0061]
設(shè)備型號ITDZ-125
焊接工序0P60
氣壓(MP)[0Γθ

預(yù)熱焊接時間CYC7
預(yù)熱焊接電流1%~35

焊接時間(CYC)16

焊接電流10A105

后熱時間(CYC)12
后熱電流1%20
[0062]采用了本發(fā)明的技術(shù)方案，主要能解決以下問題:
[0063]1、焊接的零部件原材料均為高強(qiáng)度鋼的熱軋基板鍍鋅材料，在通常的點(diǎn)焊工藝中屬于較難焊接的。一般普通懸臂式點(diǎn)焊機(jī)采用單脈沖的焊接工藝進(jìn)行，但是對2.5mm厚板來說，焊點(diǎn)質(zhì)量難以保證。
[0064]2、零部件總成的形貌復(fù)雜，共有三個小零件焊接而成，除了底部的平板件以外，僅是兩個小零件之間就涉及8個焊點(diǎn)。并且尺寸偏小，零件整體尺寸只有300_X200_X 150mm左右。這樣，即便焊接工裝涉及到位,普通的C型焊鉗也根本無法進(jìn)行點(diǎn)焊。要完成焊接工序難度很大。
[0065]本【技術(shù)領(lǐng)域】中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到，以上的說明書僅是本發(fā)明眾多實(shí)施例中的一種或幾種實(shí)施方式，而并非用對本發(fā)明的限定。任何對于以上所述實(shí)施例的均等變化、變型以及等同替代等技術(shù)方案，只要符合本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍，都將落在本發(fā)明的權(quán)利要求書所保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種固定式凸焊機(jī)，包括下電極座，所述下電極座包括電極頭座、電極座本體，其特征在于: 所述電極頭座設(shè)置在電極座本體的頂部，所述電極頭座的上表面與水平方向呈一夾角，所述電極頭座上設(shè)置電極頭； 所述電極座本體包括冷卻水入口和出口，所述入口和出口分別設(shè)置在電極座本體表面； 所述電極座本體內(nèi)部包括冷卻水通道，所述冷卻水通道連接電極頭、冷卻水入口和出□。
2.如權(quán)利要求1所述的固定式凸焊機(jī)，其特征在于還包括底座固定端，設(shè)置于所述電極座本體的底部，所述底座固定端與所述固定式凸焊機(jī)的底面固定連接。
3.如權(quán)利要求2所述的固定式凸焊機(jī)，其特征在于，所述電極座本體、電極頭座和底座固定端采用鉻鋯銅材質(zhì)。
4.如權(quán)利要求1所述的固定式凸焊機(jī)，其特征在于，所述電極頭座與水平方向呈15度角，所述電極頭垂直所述電極頭座的上表面。
5.如權(quán)利要求4所述的固定式凸焊機(jī)，其特征在于，所述電極頭座上表面包括銷孔，所述電極頭直接緊配插入所述銷孔。
6.如權(quán)利要求5所述的固定式凸焊機(jī)，其特征在于，所述銷孔為錐形孔，深度為20mm，底徑5mm。
7.一種多段凸焊方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1，利用逆變中頻直流焊接設(shè)備； 步驟2，利用已設(shè)計成熟的焊接夾具將小總成零件用懸臂式點(diǎn)焊機(jī)焊接兩點(diǎn)； 步驟3，利用固定式凸焊機(jī)進(jìn)行強(qiáng)化加固焊接剩余焊點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求7所述的多段凸焊方法，其特征在于，所述步驟3包括以下步驟: 步驟3.1，輸出第一段預(yù)熱電流，用以焊鍍層金屬時去除部分鍍層，使接觸導(dǎo)電性一致； 步驟3.2，輸出第二段主焊接電流，用以工件本身焊接； 步驟3.3，輸出第三段回火電流，用以焊淬硬性金屬時的后熱回火免于其脆性。
9.如權(quán)利要求8所述的多段凸焊方法，其特征在于，在步驟2之后步驟3之前，采用小電流進(jìn)行預(yù)熱焊接，破壞材料表面的鋅層。
10.如權(quán)利要求8所述的多段凸焊方法，其特征在于，在懸臂式電焊機(jī)中采用三次脈沖形成所述預(yù)熱電流、主焊接電流和回火電流。
【文檔編號】B23K11/14GK104209646SQ201310214561
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月31日
【發(fā)明者】賀佳 申請人:上海寶井鋼材加工配送有限公司