一种摩擦热铆螺纹钉及焊接工艺的制作方法

本发明属于电阻焊接和摩擦焊接技术领域，具体涉及一种摩擦热铆螺纹钉及焊接工艺。

背景技术：

螺母凸焊是白车身制造过程中的一项关键技术，但由于螺母凸焊焊接时间非常短，形核尺寸狭小，极易出现虚焊、飞溅以及多凸点焊接不一致的情况，严重时直接影响整个工件甚至整车的装配质量，有时还需工人进行二次补焊，影响装配进程。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种摩擦热铆螺纹钉及焊接工艺，大幅提高焊核熔深，改善虚焊、飞溅等成型缺陷，实现高效率螺母凸焊，显著提高焊接效率。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种摩擦热铆螺纹钉，包括螺母，其特征在于，螺母下表面设有环形凸点，凸点尖端为锥形，并设有螺纹，螺母与环形凸点为一体制造。

一种摩擦热铆螺纹钉的焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：凸焊机上电极带有螺母夹具，将摩擦热铆螺纹钉的螺母夹在螺母夹具上，被上电极带动旋转，环形凸点接触待焊接板，通电后，凸点上螺纹的作用，螺母凸点被旋进板材且由于摩擦热和电阻热作用被熔化，实现摩擦热与电阻热同时作用，使得凸点和板材熔化，实现焊接。

本发明的有益效果是：

1）达到相同熔深的情况下，本发明方法所用电流更小，焊接时间更短，效率更高，显著节约能源，提高企业经济效益。

2）由于凸点螺纹存在以及螺母被带动旋转，可减小电极压力，降低螺纹变形概率。

3）由于螺母被上电极带动旋转，使得环形凸点受力较为均匀，可改善了焊核均一性，减少飞溅、虚焊等成型缺陷。

4）由于螺母凸点带有螺纹，使得焊接接头连接更为牢固。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。图2是螺母底端俯视图，图中环状条带为环形凸点。

图3是焊接过程示意图。

图4是焊前接头形状。

图5是焊后接头形状，在电阻热和摩擦热的作用下焊接接头能成型良好。

具体实施方式

以下结合附图对本发明进一步叙述。

如图1、2所述，一种摩擦热铆螺纹钉，包括螺母，其特征在于，螺母下表面设有环形凸点，凸点尖端为锥形，并设有螺纹，螺母与环形凸点为一体制造。

如图3、4、5所示，一种摩擦热铆螺纹钉的焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：凸焊机上电极带有螺母夹具，将摩擦热铆螺纹钉的螺母夹在螺母夹具上，被上电极带动旋转，环形凸点接触待焊接板，通电后，凸点上螺纹的作用，螺母凸点被旋进板材且由于摩擦热和电阻热作用被熔化，实现摩擦热与电阻热同时作用，使得凸点和板材熔化，实现焊接。

焊接前如图4所示，螺母凸点尖端为锥形，并设有螺纹，与板材紧密接触。焊接开始后，螺母凸点尖端在压力的作用下被压进板材，同时螺母被上电极带动旋转，螺母凸点在旋转和螺纹的作用下被更进一步旋进板材。凸点的圆锥形状以及螺纹的存在均明显加快了凸点压进板材的过程，提升了焊接效率。同时在电阻热和摩擦热的作用下，凸点与板材均发生了部分熔化，熔化的部分结合在一起形成了焊点，完成了螺母与板材的焊接，而由于螺纹的存在，也使得螺母与板材的焊接更为牢固。

技术特征：

1.一种摩擦热铆螺纹钉，包括螺母，其特征在于，螺母下表面设有环形凸点，凸点尖端为锥形，并设有螺纹，螺母与环形凸点为一体制造。

2.一种摩擦热铆螺纹钉的焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：凸焊机上电极带有螺母夹具，将摩擦热铆螺纹钉的螺母夹在螺母夹具上，被上电极带动旋转，环形凸点接触待焊接板，通电后，凸点上螺纹的作用，螺母凸点被旋进板材且由于摩擦热和电阻热作用被熔化，实现摩擦热与电阻热同时作用，使得凸点和板材熔化，实现焊接。

技术总结
一种摩擦热铆螺纹钉及焊接工艺，包括螺母，螺母下表面设有环形凸点，凸点尖端为锥形，并设有螺纹，螺母与环形凸点为一体制造。凸焊机上电极带有螺母夹具，将摩擦热铆螺纹钉的螺母夹在螺母夹具上，被上电极带动旋转，环形凸点接触待焊接板，通电后，凸点上螺纹的作用，螺母凸点被旋进板材且由于摩擦热和电阻热作用被熔化，实现摩擦热与电阻热同时作用，使得凸点和板材熔化，实现焊接。本技术大幅提高焊核熔深，改善虚焊、飞溅等成型缺陷，实现高效率螺母凸焊，显著提高焊接效率。

技术研发人员：邢晓芳;韩佩;周勇;路浩
受保护的技术使用者：西安石油大学
技术研发日：2020.06.19
技术公布日：2020.11.06