专利名称：钢件孔口密封装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机械制造焊接技术领域，用于钢件内部的气道、油道、内冷刀具的
冷却液工艺孔口、夹具油道孔口等的封堵，特别是汽车轴管管壁内通气管道工艺孔口的密 封堵焊。
背景技术：
汽车零部件轴管管壁内设有通气管道，加工后留下的工艺孔口需要做堵塞处理， 堵塞后往管道内通入O. 7MPa气压，要求保压1分钟不漏气。原工艺采用半自动C02保护焊 机堵焊，存在以下问题 1、需要到专门的焊接车间迂回，路程长，物流不便； 2、因孔位偏僻(见图6)，普通焊接方法一次焊接漏气比例超过50%，反复焊接后 工序废品率高达5% ; 3、普通焊接留下大面积焊疤，焊接后需专门安排2道除焊疤工序，作业效率低、劳 动强度大； 4、原工艺一次焊接不合格后多次循环迂回，质量事故难以追溯。
发明内容为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种钢件孔口密封装 置，在标准电阻焊机基础上，灵活运用电阻焊原理，通过设计专用夹具、电极、焊接堵头等， 能够在线封堵，封堵后对零件影响小，不需二次加工，以实现操作简单、定位准确、效率高、 稳定可靠的目的。 为实现上述目的，本实用新型的技术方案是电阻焊机的顶部设有驱动汽缸，操作 面板、脚踏开关与焊机的电气自动控制总成相连，其特征在于驱动汽缸与上电极连接，下 电极装置在焊机的工作台上；上电极、下电极为中空设计，内设循环水通道，与高压循环冷 却水箱相通；上电极为圆柱向圆锥过渡设计，上电极下端面面积大于堵头端面面积，与堵 头端面大面积接触；下电极与焊接夹具揉为一体设计，与工件定位面大面积接触；堵头为 10°倒圆锥台形设计，与工件孔口线接触。 操作时，将工件放入下电极，准确定位工件，在工件孔口放入堵头，按控制面 板上的启动按钮，电阻焊机按照程序自动操作，上电极在驱动汽缸作用下下压(压力 0. 15-0. 25MPa)，对堵头预压紧1. 2S，在通电电流0. 7_0. 85万安培的环境下通电焊接0. 24S 后断电，保持压力1.4S，上电极上移，取下工件。 本实用新型与现有技术相比，具有以下优点 1、堵头与工件孔口熔为一体，焊接环形区域可宽达3mm左右，焊接可靠性和气密 性稳定，且不随使用年限变化而发生泄漏，工件孔口无需攻螺纹，堵头制作也极为简单，整 个封堵工艺精简，焊接成本低； 2、占地面积小，能够快速，准确、可靠实现在线环保封堵，操作简单，定位准确，作业效率高，稳定可靠，工件与堵头焊合时发热时间短，且集中在焊接的微小区域，对工件影 响小，无残留焊疤，不需要二次加工，封堵合格率达到99%以上，无须工件倒流返修。
图1是本实用新型的结构示意图； 图2是上电极3的结构图； 图3是下电极6是的结构图； 图4是图3的俯视图； 图5是堵头5的结构图； 图6是工件4的结构图。
具体实施方式如图1 、图2、图3、图4所示，焊机9的顶部设有驱动汽缸1 ，驱动上电极3上下移 动并提供焊接过程中的压力；操作面板2控制焊接过程中的电极预压时间、焊接电流、通电 时间、保压时间等焊接参数，同时可实现演示模式(不通电)与工作模式切换；脚踏开关7 控制调试状态下上电极上下移动，操作面板2、脚踏开关7与焊机9的电气自动控制总成相 连，驱动汽缸1与上电极3连接，下电极6装置在焊机9的工作台上；高压循环冷却水箱8 与上电极3、下电极6的循环水通道相通，循环上、下电极，减少电极因发热造成焊接要素发 生变化，稳定焊接过程。 如图2所示，上电极3与焊接介质堵头接触，根据焊接热公式Q = I2RT，上电极3为 圆柱向圆锥过渡设计，保证焊接过程中不会与工件干涉导致焊接位置错位，且上电极3下 端面面积大于堵头端面面积，保证上电极3与堵头端面大面积接触以减小电阻，避免上电 极3与堵头接触处产生电阻热而发生粘连。上电极3为中空设计，内设循环水通道，保证电 极焊接过程中温度恒定，不影响焊接质量。 如图3、图4所示，下电极6与焊接夹具揉为一体，通过面与销能准确定位工件，根 据焊接热公式Q = I2RT，下电极6与工件大面积接触以减小电阻，避免下电极6与工件接触 处产生电阻热而发生粘连。下电极6为中空设计，内设循环水通道，保证电极焊接过程中温 度恒定，不影响焊接质量。 如图6所示，工件4孔口成直角设计，保证堵头与工件4线接触，根据焊接热公式 Q = 12RT，在堵头与工件接触区域产生电阻热，熔焊接触区域，实现封堵。 如图5所示，堵头5为10。倒圆锥台形设计，导向性良好，上电极下压时，堵头5与 工件孔口接触区域仅一条圆圈线，该圆圈线正是所谓的焊接"凸点"，根据焊接热公式9 = fRT，该位置电阻较小，圆圈位置发热量大，堵头5受热熔化后与工件形成楔形融合区域，充 分保证了焊接强度及密封可靠性。
权利要求一种钢件孔口密封装置，焊机(9)的顶部设有驱动汽缸(1)，操作面板(2)、脚踏开关(7)与焊机(9)的电气自动控制总成相连，其特征在于驱动汽缸(1)与上电极(3)连接，下电极(6)装置在焊机(9)的工作台上。
2. 根据权利要求l所述的钢件孔口密封装置，其特征在于上电极(3)、下电极(6)为 中空设计，内设循环水通道，与高压循环冷却水箱(8)相通。
3. 根据权利要求1所述的钢件孔口密封装置，其特征在于上电极(3)为圆柱向圆锥 过渡设计，上电极(3)下端面面积大于堵头(5)端面面积，与堵头端面大面积接触。
4. 根据权利要求1所述的钢件孔口密封装置，其特征在于下电极(6)与焊接夹具揉 为一体设计，与工件(4)定位面大面积接触。
5. 根据权利要求1所述的钢件孔口密封装置，其特征在于堵头(5)为10°倒圆锥台 形设计，与工件(4)孔口线接触。
6. 根据权利要求1所述的钢件孔口密封装置，其特征在于焊机(9)为电阻焊机。
专利摘要一种钢件孔口密封装置，用于钢件内部的气道、油道、内冷刀具的冷却液工艺孔口、夹具油道孔口等的封堵。电阻焊机顶部设有驱动汽缸，操作面板、脚踏开关与电气自动控制总成相连，驱动汽缸与上电极连接，下电极装置在焊机工作台上；上电极、下电极为中空设计，内设循环水通道，与高压循环冷却水箱相通，上电极为圆柱向圆锥过渡设计，上电极下端面面积大于堵头端面面积。本实用新型堵头与工件孔口熔为一体，焊接可靠性和气密性稳定，封堵工艺精简，焊接成本低；占地面积小，能够快速，准确、可靠实现在线环保封堵，操作简单，定位准确，作业效率高，稳定可靠，对工件影响小，无残留焊疤，不需二次加工，封堵合格率达到99％以上，无须工件倒流返修。
文档编号B23K11/00GK201543959SQ200920288900
公开日2010年8月11日 申请日期2009年12月5日 优先权日2009年12月5日
发明者干金明, 张志超, 王语皓, 黄朝国 申请人:东风德纳车桥有限公司