一种凸焊螺母焊接专用装置的冷却系统的制作方法

本实用新型涉及焊接电极领域，特别涉及一种凸焊螺母焊接专用装置的冷却系统。

背景技术：

在汽车零部件制造领域，大量的零部件都有凸焊螺母。凸焊螺母工艺是将带凸点的螺母放在与之焊接的薄板零件上，用下电极进行定位，通过上电极的下行运动压在凸焊螺母上面，实现螺母下面的凸点与薄板零件的连接焊接。

现代工业焊接技术中，凸焊工艺占极大比重。凸焊工艺通常采用密度较大的焊接电流通过零件间有限的接触面积在外力作用下达到金属熔化和连接的效果，通过冷却后的熔核直径和焊核深度来保证焊接强度。

焊接电极性能指标包括：导电性、高温机械性、硬度、耐磨性。实践证明，针对不同规格形状的电极采取有效的冷却措施对上述指标的在使用中均有帮助。因此要求焊接过程中不断对凸焊电极的冷却条件进行改良来确保稳定的使用性能。

现有的凸焊电极冷却系统是在电极本体底部制出凹槽，将冷水灌入凹槽内，对电极本体进行冷却，但冷却效果一般，降温时间较长。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种凸焊螺母焊接专用装置的冷却系统，解决了现有技术中凸焊电极的冷却系统冷却效果不好，降温时间长的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种凸焊螺母焊接专用装置的冷却系统，包括上电极本体冷却系统和下电极本体冷却系统，所述上电极本体冷却系统包括上进水机构和上出水机构，所述上进水机构和上出水机构均与上电极本体的空心上握杆连接；

所述上握杆内贯通连接有与上进水机构连通的直通水管，直通水管一端延伸至上电极本体的上电极座内，另一端延伸至上进水机构内；直通水管与上握杆的内腔形成流道；所述上出水机构与直通水管和上握杆的内腔形成流道连通；上进水机构、直通水管、流道、上出水机构形成上冷却回路；

所述上进水机构与上出水机构均包括焊接螺杆，所述焊接螺杆的一端及其侧壁上均连接有锥螺纹杆，锥螺纹杆上套接有连接螺杆，锥螺纹杆与连接螺杆之间连接有管道，所述焊接螺杆的另一端与上握杆的末端相连；

所述下电极本体冷却系统包括下进水机构和下出水机构，所述上进水结构和上出水机构均与下电极本体的空心下握杆连接；

所述下握杆内贯穿有直通水管，该水管上端延伸至下电极本体的下电极座内，下端延伸至下进水机构内；直通水管与下电极座的内腔及下握杆的内腔之间形成流道，下进水机构、直通水管、流道、下出水机构形成上下冷却回路；其中，直通水管由设置在下电极座内的倾斜管和设置在下握杆及延伸至下进水机构内的直管构成；

所述下进水机构和下出水机构的结构均与上进水结构和上出水结构的结构相同。

其中，所述直通水管的倾斜管与水平面之间的夹角为92.83°。

具体地，所述管道为敞口式结构，大口径端套设在锥螺纹杆上并延伸至锥螺纹杆内部，小口径端延伸在锥螺纹杆外。

进一步地，所述锥螺纹杆包括套装在焊接螺杆端部内的带内外螺纹的内连接段及用于套接连接螺杆的外连接段，所述外连接段为锥形结构，内连接段与外连接段之间设置有加强段，加强段的外壁开有环形槽；且所述的加强段、内连接段、外连接段的厚度依次变薄。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

①由于在电极本体内增设进水/出水机构、直通管道，冷水可通过进水/出水机构、直通管道进入电极本体内，对电极本体降温冷却，通过进水/出水机构、直通管道形成水冷循环作业，提高冷却效率。与原有冷却技术相比，通过改良电极水冷系统具有以下优点：焊接过程稳定可靠，有效延长持续工作时间，提高生产效率；降低工装维修成本，延长电极使用周期和使用寿命；提高电极接触面完整性，改善焊接回路阻抗增加值，确保焊接质量。新型凸焊电极水冷系统的应用，使得电极通水量单位时间增加3倍以上，降温时间缩短2倍；单位时间电极接触平面受软化温度影响深度降低25％以上；相同材质工件的焊接强度同比提高5-10％。

②能对电极高效散热和冷却，消除因高强度凸焊过程电极过热导致电极磨损或寿命减低，保证电极得到充分冷却。

③冷却水延伸至电极座，且进水/出水机构的锥形螺杆的两端变薄，改善了冷却效果。

④可依靠冷却水循环带走电极因焊接时产生的高温，起到很好冷却电极的作用，达到提高生产效率，解决生产品质不良的目的，实现生产作业的安全性，为汽车行业采用新型板材焊接时的品质安全提供了保障。

⑤直通水管倾斜设置，便于冷却系统冷却水更加顺畅的进入电极本体内，加剧冷却水的流速，效果更佳。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型上电极本体及上冷却系统的结构示意图；

图3为本实用新型下电极本体及下冷却系统的结构示意图；

图4为本实用新型中锥形螺纹杆的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型的为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

参见图1至图4，一种凸焊螺母焊接专用装置的冷却系统，包括上电极本体冷却系统和下电极本体冷却系统，所述上电极本体冷却系统包括上进水机构和上出水机构，所述上进水机构和上出水机构均与上电极本体的空心上握杆连接；所述上握杆内贯通连接有与上进水机构连通的直通水管4，直通水管4一端延伸至上电极本体的上电极座内，另一端延伸至上进水机构内；直通水管4与上握杆的内腔形成流道；所述上出水机构与直通水管4和上握杆的内腔形成流道连通；上进水机构、直通水管4、流道、上出水机构形成上冷却回路；

所述下电极本体冷却系统包括下进水机构和下出水机构，所述上进水结构和上出水机构均与下电极本体的空心下握杆11连接；

所述下握杆11内贯穿有直通水管4，该水管上端延伸至下电极本体的下电极座2内，下端延伸至下进水机构内；直通水管4与下电极座2的内腔及下握杆11的内腔之间形成流道，下进水机构、直通水管4、流道、下出水机构形成上下冷却回路；其中，直通水管4由设置在下电极座2内的倾斜管10和设置在下握杆11及延伸至下进水机构内的直管构成。其中，所述直通水管4的倾斜管10与水平面之间的夹角为92.83°，首先冷却水进入直通水管4后从下电极座2的一侧进入下电极座2与弹簧座3形成的流道内，然后从另一侧流道内流出进入管道9与下握杆11内腔形成的流道内，最后从出水机构流出。如果倾斜管10设置成指管，则冷却水先到达弹簧座3的底部，最后进入弹簧座3周围的流道，新进入的冷却水与先进入的冷却水早弹簧座3外围的流道内混淆，使得刚进入的冷却水的温度升高，冷却效果不佳，本实用新型将直通水管4的一段设置为倾斜管10，这样形成两个明显的流道，冷却水从下电极座2与弹簧座3形成的一侧的流道进入另一侧的流道流出，流速快，冷却效果好。

本实用新型由于在电极本体内增设进水/出水机构、直通管道9，冷水可通过进水/出水机构、直通管道9进入电极本体内，对电极本体降温冷却，通过进水/出水机构、直通管道9形成水冷循环作业，提高冷却效率。与原有冷却技术相比，通过改良电极水冷系统具有以下优点：焊接过程稳定可靠，有效延长持续工作时间，提高生产效率；降低工装维修成本，延长电极使用周期和使用寿命；提高电极接触面完整性，改善焊接回路阻抗增加值，确保焊接质量。新型凸焊电极水冷系统的应用，使得电极通水量单位时间增加3倍以上，降温时间缩短2倍；单位时间电极接触平面受软化温度影响深度降低25％以上；相同材质工件的焊接强度同比提高5-10％。能对电极高效散热和冷却，消除因高强度凸焊过程电极过热导致电极磨损或寿命减低，保证电极得到充分冷却。冷却水延伸至电极座，且进水/出水机构的锥形螺杆的两端变薄，改善了冷却效果。可依靠冷却水循环带走电极因焊接时产生的高温，起到很好冷却电极的作用，达到提高生产效率，解决生产品质不良的目的，实现生产作业的安全性，为汽车行业采用新型板材焊接时的品质安全提供了保障。直通水管4倾斜设置，便于冷却系统冷却水更加顺畅的进入电极本体内，加剧冷却水的流速，效果更佳。

所述上进水机构与上出水机构均包括焊接螺杆5，所述焊接螺杆5的一端及其侧壁上均连接有锥螺纹杆6，锥螺纹杆6上套接有连接螺杆7，锥螺纹杆6与连接螺杆7之间连接有管道9，所述焊接螺杆5的另一端与上握杆的末端相连；所述下进水机构和下出水机构的结构均与上进水结构和上出水结构的结构相同。整个机构安装、更换方便，更换时防止因扭动导致部件之间相互配合发生问题的风险，延长了整体电极的使用寿命，降低了生产更换用时，提高了生产效率。

具体地，所述管道9为敞口式结构，大口径端套设在锥螺纹杆6上并延伸至锥螺纹杆6内部，小口径端延伸在锥螺纹杆6外。敞口式结构便于收集整个系统中各部件之间的间隙内流出的冷却水，防止系统漏水，收集效果好。本实用新型中出水机构位于进入机构的上方，出水机构与管道9和焊接螺杆5之间形成的流道连通，流道内的水通过出水机构的内的水管和锥形螺纹杆与连接杆之间的间隙流出进入管道9。

作为优选方案，所述锥螺纹杆6包括套装在焊接螺杆5端部内的带内外螺纹的内连接段11及用于套接连接螺杆7的外连接段12，所述外连接段12为锥形结构，内连接段11与外连接段12之间设置有加强段13，加强段13的外壁开有环形槽；且所述的加强段13、内连接段11、外连接段12的厚度依次变薄。锥形段的设计，冷却液水流更加顺畅，同时，且所述的加强段13、内连接段11、外连接段12的厚度依次变薄，改善了冷却效果；使得下电极座2弧形段安装时弹性更好。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。