CN111922499A - 一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊接技术领域，涉及一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法，包括上电极本体、下电极本体，上电极本体上方设有上电极固定部下方设有压合部，下电极本体上方设有承载部下方设有下电极固定部，上电极固定部紧固连接凸焊机气缸，下电极固定部紧固连接凸焊机安装座，压合部位于承载部的正上方，当凸焊机气缸下压至焊接位置时压合部与承载部相抵触。本发明提供一种定位精准，焊接质量稳定、生产效率高的焊接工装及焊接方法，有效提高了螺母座凸焊产能及产品生产效率。

Description

一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法

技术领域

本发明属于焊接技术领域，涉及一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法。

背景技术

随着汽车行业的突飞猛进，汽车高水平、高速度生产是发展所向，在车身制造中广泛的应用凸焊工艺，以提高加工效率和质量，满足汽车大批量装配生产的需求。

传统的螺母座焊接采用电阻焊接设备手工焊接，焊接定位精度难以保证，并且焊接质量差、焊接效率低下，且由于螺母座结构小，待焊接工件结构复杂，空间狭小，手工焊接难以施焊。如何能够提供一种焊接定位精准，焊接质量稳定、焊接生产效率高的焊接工装及焊接方法，一直为广大汽车制造者们所关心。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法，它彻底解决以往电阻焊接设备手工焊接时，焊接定位精度难以保证，并且焊接质量差、焊接效率低下的问题。

本发明解决技术问题所采取的技术方案是：一种螺母座凸焊电极组件工装，包括上电极本体1、下电极本体2，上电极本体1上方设有上电极固定部11，上电极本体1下方设有压合部12，下电极本体2上方设有承载部21，下电极本体2下方设有下电极固定部22，上电极固定部11紧固连接凸焊机气缸，下电极固定部22紧固连接凸焊机安装座3，压合部12位于承载部21的正上方，当凸焊机气缸下压至焊接位置时压合部12与承载部21相抵触；压合部12的压合面延径向设有开口向下的U型槽13，U型槽13宽度大于螺母座4的宽度，U型槽13高度小于螺母座4的高度，U型槽13顶部设有上定位销孔14，上定位销孔14内设有上绝缘销15；压合部12延径向设有水平的通孔16，通孔16位于U型槽13的上方，通孔16内设有磁铁17；承载部21的压合面设有下定位销孔23，下定位销孔23内设有下绝缘销24；螺母座4以及待焊接工件5上分别设有定位孔；上电极本体1、下电极本体2为导电材料制成，上绝缘销15、下绝缘销24为绝缘材料制成。

优选的，所述通孔16与U型槽13平行设置。

优选的，所述上定位销孔14设有多个，上定位销孔14呈直线且等间距分布。

优选的，所述下定位销孔23设有多个。

优选的，所述U型槽13两侧壁设有绝缘垫块18用于夹持螺母座。

更优的，所述绝缘垫块18包括尼龙垫块、橡胶垫块、塑料垫块。

优选的，所述磁铁17包括电磁铁。

本发明还提供一种螺母座凸焊方法，包括以下步骤：

步骤一：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的下定位销孔23，然后用下绝缘销24***将待焊接工件5的定位孔以及下定位销孔23，使待焊接工件5定位在承载部21的压合面，完成焊接工件5的定位；

步骤二：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的上定位销孔14，然后用上绝缘销15***螺母座4的定位孔以及上定位销孔14限位螺母座4的顶圆弧，通过绝缘垫块18限制螺母座4两侧，通过磁铁17的磁力吸附螺母座4来完成螺母座4的定位；

步骤三：启动凸焊机气缸，气缸带动上电极本体1同时下压，待焊接的螺母座4下方的焊脚与待焊接工件5接触后停止下压并保持预设压力；

步骤四：启动焊接电源施加电流进行焊接，持续一段时间待螺母座4与待焊接工件5焊接完成后关闭焊接电源停止焊接并继续保持压力不变；

步骤五：停止焊接后维持一段时间，停止施加压力，提升凸焊机气缸，取出焊接完成的工件，完成焊接过程。

优选的，所述步骤四中焊接电流为15KA～18KA，焊接时间为80ms ～180ms。

优选的，所述步骤三中压力值为2～2.5Kgf/cm²。

本发明的有益效果是：

1、本发明首先通过不同的下定位销孔定位待焊接工件，使得待焊接工件的焊接位置正对压合部下压时的位置，完成初次定位，然后通过不同的上定位销孔二次定位螺母座的焊接位置，同时通过绝缘垫块防止螺母座产生侧向位置偏移，并且通过磁铁吸附螺母座防止螺母座产生竖直方向的位置偏移同时防止焊机气缸下压时螺母座因自由落体产生脱落，影响焊接位置的精度；由于初次定位焊接工件、二次定位螺母座以及上定位销孔采用直线且等间距分布，实现了焊接前后精准定位焊接位置。

2、本发明通过先定位，然后气缸下压并保持压力，待焊接完成后保持压力不变，停止焊接后维持一段时间后再停止施加压力的方法，确保了焊接质量的稳定。

3、本发明在批量焊接时，只需要依次调节好上下定位销的位置，焊接时无需再次进行调节，直接将待焊接工件及螺母座分别进行定位放置即可，提高了批量焊接的生产效率，同时保证了批量焊接时的定位精准以及焊接质量的稳定。

附图说明

图1是一种螺母座凸焊电极组件工装的主视图及剖视图；

图2是凸焊螺母座的焊接过程示意图；

图3是图2的局部放大图。

图中：1、上电极本体；2、下电极本体；3、凸焊机安装座；4、螺母座；5、待焊接工件；11、上电极固定部；12、压合部；13、U型槽；14、上定位销孔；15、上绝缘销；16、通孔；17、磁铁；18、绝缘垫块；21、承载部；22、下电极固定部；23、下定位销孔；24、下绝缘销。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明中的相关技术进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1～3，一种螺母座凸焊电极组件工装，包括上电极本体1、下电极本体2，上电极本体1上方设有上电极固定部11，上电极本体1下方设有压合部12，下电极本体2上方设有承载部21，下电极本体2下方设有下电极固定部22，上电极固定部11紧固连接凸焊机气缸，下电极固定部22紧固连接凸焊机安装座3，压合部12位于承载部21的正上方，当凸焊机气缸下压至焊接位置时压合部12与承载部21相抵触；压合部12的压合面延径向设有开口向下的U型槽13，U型槽13宽度大于螺母座4的宽度，U型槽13高度小于螺母座4的高度，U型槽13顶部设有上定位销孔14，上定位销孔14内设有上绝缘销15；压合部12延径向设有水平的通孔16，通孔16位于U型槽13的上方，通孔16内设有磁铁17；承载部21的压合面设有下定位销孔23，下定位销孔23内设有下绝缘销24；螺母座4以及待焊接工件5上分别设有定位孔；上电极本体1、下电极本体2为导电材料制成，上绝缘销15、下绝缘销24为绝缘材料制成。

进一步的，所述通孔16与U型槽13平行设置。

进一步的，所述上定位销孔14设有多个，上定位销孔14呈直线且等间距分布。

进一步的，所述下定位销孔23设有多个。

进一步的，所述U型槽13两侧壁设有绝缘垫块18用于夹持螺母座。

更进一步的，所述绝缘垫块18包括尼龙垫块、橡胶垫块、塑料垫块。

进一步的，所述磁铁17包括电磁铁。

本发明还提供一种螺母座凸焊方法，包括以下步骤：

步骤一：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的下定位销孔23，然后用下绝缘销24***将待焊接工件5的定位孔以及下定位销孔23，使待焊接工件5定位在承载部21的压合面，完成焊接工件5的定位；

步骤二：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的上定位销孔14，然后用上绝缘销15***螺母座4的定位孔以及上定位销孔14限位螺母座4的顶圆弧，通过绝缘垫块18限制螺母座4两侧，通过磁铁17的磁力吸附螺母座4来完成螺母座4的定位；

步骤三：启动凸焊机气缸，气缸带动上电极本体1同时下压，待焊接的螺母座4下方的焊脚与待焊接工件5接触后停止下压并保持预设压力；

步骤四：启动焊接电源施加电流进行焊接，持续一段时间待螺母座4与待焊接工件5焊接完成后关闭焊接电源停止焊接并继续保持压力不变；

步骤五：停止焊接后维持一段时间，停止施加压力，提升凸焊机气缸，取出焊接完成的工件，完成焊接过程。

进一步的，所述步骤四中焊接电流为15KA～18KA，焊接时间为80ms ～180ms。

进一步的，所述步骤三中压力值为2～2.5Kgf/cm²。

实施例

本实施例采用两个上定位销孔、两个下定位销孔、U型槽两侧壁采用尼龙垫块作为绝缘垫块、磁铁采用电磁铁。在具体实施时，首先，先将待焊接工件根据焊接位置尺寸的要求选择合适的下定位销孔，然后用下定位销穿过待焊接工件上的定位孔后***下定位销孔，使得待焊接工件的焊接部位位于凸焊机气缸下压位置的正下方，完成待焊接工件的定位。其次，将焊接用的螺母座根据焊接位置尺寸的要求选择上定位销孔，然后用上定位销穿过螺母座的定位孔后***上定位销孔，限制螺母座水平方向移动，同时通过尼龙垫块卡在螺母座与U型槽侧壁之间，进一步限定螺母座在水平方向旋转的自由度，最后通过电磁铁通电产生磁场吸附螺母座上部，使得螺母座上部紧贴U型槽的顶部，限制螺母座在竖直方向的自由度，通过三步位置限定完成对螺母座的精确定位。第三，启动凸焊机气缸，气缸带动上电极本体以及螺母座同时下压，螺母座下方的焊脚按照焊接位置尺寸接触待焊接工件并保持预设压力。第四，启动焊接电源实施焊接，在焊接完成后关闭焊接电源并保持压力不变。由于上电极本体、下电极本体为导电材料制成，而上绝缘销、下绝缘销为绝缘材料制成，因此，焊接电流仅通过螺母座下方的焊脚流入待焊接工件，保证了焊接质量稳定性。第五，停止焊接后维持一段时间后，停止对焊接件施加压力，同时关闭电磁铁电源，并提升凸焊机气缸，由于电磁铁磁性消失，焊接完成的工件停留在承载部上表面，操作人员取出焊接完成的工件，本轮焊接过程结束。

若需要进行批量焊接，则无需再次调整上定位销及下定位销的定位位置，只需要将新的待焊接工件及新的螺母座依旧定位放置在已经确认过的定位孔后即可进行焊接。

综上所述，本发明提供了一种螺母座凸焊电极组件工装及其凸焊方法，彻底解决以往电阻焊接设备手工焊接时，焊接定位精度难以保证，并且焊接质量差、焊接效率低下的问题，因此本发明拥有广泛的应用前景。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，包括上电极本体（1）、下电极本体（2），所述上电极本体（1）上方设有上电极固定部（11），所述上电极本体（1）下方设有压合部（12），所述下电极本体（2）上方设有承载部（21），所述下电极本体（2）下方设有下电极固定部（22），所述上电极固定部（11）紧固连接凸焊机气缸，所述下电极固定部（22）紧固连接凸焊机安装座（3），所述压合部（12）位于所述承载部（21）的正上方，当凸焊机气缸下压至焊接位置时压合部（12）与承载部（21）相抵触；

所述压合部（12）的压合面延径向设有开口向下的U型槽（13），所述U型槽（13）宽度大于螺母座（4）的宽度，所述U型槽（13）高度小于螺母座（4）的高度，所述U型槽（13）顶部设有上定位销孔（14），所述上定位销孔（14）内设有上绝缘销（15）；所述压合部（12）延径向设有水平的通孔（16），所述通孔（16）位于U型槽（13）的上方，所述通孔（16）内设有磁铁（17）；

所述承载部（21）的压合面设有下定位销孔（23），所述下定位销孔（23）内设有下绝缘销（24）；所述螺母座（4）以及待焊接工件（5）上分别设有定位孔；

所述上电极本体（1）、下电极本体（2）为导电材料制成，所述上绝缘销（15）、下绝缘销（24）为绝缘材料制成。

2.根据权利要求1所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述通孔（16）与U型槽（13）平行设置。

3.根据权利要求1所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述上定位销孔（14）设有多个，所述多个上定位销孔（14）呈直线且等间距分布。

4.根据权利要求3所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述下定位销孔（23）设有多个。

5.根据权利要求1所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述U型槽（13）两侧壁设有绝缘垫块（18）用于夹持螺母座（4）。

6.根据权利要求5所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述绝缘垫块（18）包括尼龙垫块、橡胶垫块、塑料垫块。

7.根据权利要求1所述的一种螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，所述磁铁（17）包括电磁铁。

8.一种螺母座凸焊方法，采用权利要求1～7中任一权利要求所述的螺母座凸焊电极组件工装，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的下定位销孔（23），然后用下绝缘销（24）***将待焊接工件（5）的定位孔以及下定位销孔（23），使待焊接工件（5）定位在承载部（21）的压合面，完成待焊接工件（5）的定位；

步骤二：根据焊接位置尺寸要求选择所需要的上定位销孔（14），然后用上绝缘销（15）***螺母座（4）的定位孔以及上定位销孔（14）限位螺母座（4）的顶圆弧，通过绝缘垫块（18）限制螺母座（4）两侧，通过磁铁（17）的磁力吸附螺母座（4）来完成螺母座（4）的定位；

步骤三：启动凸焊机气缸，凸焊机气缸带动上电极本体（1）同时下压，待焊接的螺母座（4）下方的焊脚与待焊接工件（5）接触后停止下压并保持预设压力；

步骤四：启动焊接电源施加电流进行焊接，持续一段时间待螺母座（4）与待焊接工件（5）焊接完成后关闭焊接电源停止焊接并继续保持压力不变；

步骤五：停止焊接后维持一段时间，停止施加压力，提升凸焊机气缸，取出焊接完成的工件，完成焊接过程。

9.根据权利要求8所述的一种螺母座凸焊方法，其特征在于，所述步骤四中焊接电流为15KA～18KA，焊接时间为80ms ～180ms。

10.根据权利要求8所述的一种螺母座凸焊方法，其特征在于，所述步骤三中压力值为2～2.5Kgf/cm²。

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