凸焊电极的制作方法

1.本实用新型涉及焊接技术领域，具体地，涉及一种凸焊电极。


背景技术：

2.凸焊是一种能够同时进行多点焊接的高效焊接方法，除电能外无其他消耗，被广泛应用在薄板零部件制造中。例如，螺母凸焊是利用下电极中的定位销对螺母和薄板零部件进行定位，然后通过上电极下压螺母，将螺母焊接在薄板零部件的指定位置。
3.但在现有的螺母凸焊过程中，参照图6，现有电极600中的定位销66会通过其底部连接的弹簧63与电极座61接触而出现焊接分流现象，从而影响螺母焊接强度，严重时甚至烧坏螺纹。为此，现有电极600中还设有绝缘垫片62隔开弹簧63与电极座61。然而，绝缘垫片62在焊接过程中容易受弹簧63反复挤压而损坏，导致弹簧63与电极座61仍存在接触风险，且绝缘垫片62安装在封闭的腔体内，损坏后很难发现，容易造成批量质量事故。
4.另一方面，在焊接一定数量的螺母后，电极帽64的表面会形成影响焊接质量的氧化膜层，因此需要对其修磨以去除该氧化膜层。而由于在将弹簧63压缩至极限位置时，定位销66的顶端仍伸出电极帽64外，因此在修磨电极帽64之前，必须先拆下电极帽64取出定位销66，在修磨完成后再重新装配，同时还需要重新调整电极帽64与上电极的贴合度，大大影响焊接效率。


技术实现要素：

5.针对现有技术的上述至少一种缺陷或不足，本实用新型提供了一种凸焊电极，能够避免出现焊接分流现象，且无须拆卸便可进行修磨以及调整与配对电极的贴合度，以确保焊接强度和质量，提高生产效率，延长电极使用寿命。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了一种凸焊电极，所述凸焊电极包括：
7.电极柱壳，包括柱壳封闭端、柱壳开口端以及形成在所述柱壳封闭端和所述柱壳开口端之间的柱壳腔体，所述柱壳腔体包括腔体滑移区和腔体保压区，所述腔体保压区、所述腔体滑移区和所述柱壳开口端依次连通，所述电极柱壳的外壁形成有连通所述柱壳腔体的柱壳进气孔；和
8.电极销轴，可滑移地插装在所述腔体滑移区内，所述电极销轴的轴向内端形成为销轴插装端且轴向外端形成为能够伸出所述柱壳开口端外的销轴定位端，所述销轴插装端的外周壁形成有销轴法兰部，所述销轴法兰部形成有连通所述腔体滑移区和所述腔体保压区的法兰部通气孔。
9.可选地，所述腔体保压区的内径沿轴向由外而内逐渐缩小，所述销轴法兰部的外径至少大于所述腔体保压区的最小内径。
10.可选地，所述腔体保压区的横截面面积小于所述腔体滑移区的横截面面积，所述腔体滑移区与所述腔体保压区的衔接处形成有用于止挡所述销轴法兰部以限位所述电极销轴滑移至所述腔体保压区的止挡台阶部。
11.可选地，所述腔体滑移区与所述腔体保压区的边界区域处的腔体内周壁上形成有用于止挡所述销轴法兰部以限位所述电极销轴滑移至所述腔体保压区的止挡凸起部。
12.可选地，所述柱壳进气孔从所述电极柱壳的外周壁向内贯穿所述腔体滑移区的内周壁形成。
13.可选地，所述销轴法兰部形成有沿周向依次等间隔排布的多个所述法兰部通气孔。
14.可选地，所述凸焊电极包括插装于所述柱壳进气孔的留置气管接头。
15.可选地，所述电极柱壳包括内套接柱和外套接柱，所述外套接柱包括外套接柱封闭端、外套接柱开口端以及形成在所述外套接柱封闭端和所述外套接柱开口端之间的外套接柱腔体，所述内套接柱包括两个内套接柱开口端和形成在两个所述内套接柱开口端之间的内套接柱腔体；
16.其中，所述外套接柱封闭端形成为所述柱壳封闭端，两个所述内套接柱开口端中的一者插装在所述外套接柱腔体内且另一者作为所述柱壳开口端伸出所述外套接柱腔体外，所述外套接柱腔体和所述内套接柱腔体共同限定出所述柱壳腔体。
17.可选地，所述电极销轴能够向内滑移至使得所述销轴定位端不伸出所述柱壳开口端外。
18.可选地，所述凸焊电极包括套接在所述内套接柱腔体的内周壁和所述电极销轴的外周壁之间的绝缘衬套。
19.在本实用新型中，特在凸焊电极的柱壳腔体内划分出腔体滑移区和腔体保压区，并通过设置法兰部通气孔来保证腔体滑移区和腔体保压区始终连通，这样在从柱壳进气孔引入外部气体时，便能使作用在销轴法兰部的轴向内端面上的气体压力足以驱动电极销轴朝向柱壳开口端滑移。在凸焊过程中，只要保持作用在销轴法兰部的轴向内端面上的气体压力足够大且稳定，便可保证销轴定位端始终固定在柱壳开口端外。可见，由于无须在电极销轴和电极柱壳之间设置弹簧等连接件，可避免因电极销轴和电极柱壳接触而出现焊接分流现象，从而确保焊接强度和质量。
20.而在切断气路时，由于没有弹簧等连接件的限制，电极销轴能完全收入柱壳腔体内，这样，在电极柱壳包括内套接柱和外套接柱的情况下，可以不拆卸凸焊电极便对内套接柱进行修磨，且在修磨时，可将修磨锉刀置于内套接柱和配对电极之间，通过锉刀的旋转同步修磨内套接柱和配对电极，有效保证二者在修磨后的贴合度，既能缩短对凸焊作业的延误时长，提高生产效率，又能减少因反复拆装凸焊电极造成的电极结构磨损，延长电极使用寿命。
21.本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
22.附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
23.图1为本实用新型具体实施方式中的一种凸焊电极的示意图，其中，图示的电极销轴完全收入柱壳腔体内；
24.图2为图1中的凸焊电极的另一示意图，其中，图示的电极销轴的销轴定位端伸出
柱壳开口端外；
25.图3为图1中的电极销轴的立体图；
26.图4为利用配对电极和图2的凸焊电极焊接螺母和薄板件的示意图；
27.图5为利用修磨锉刀同步修磨配对电极和图1的凸焊电极的示意图；
28.图6为一种现有电极的示意图。
29.附图标记说明：
30.100
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凸焊电极
31.11
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电极柱壳
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12
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电极销轴
32.13
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留置气管接头
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14
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绝缘衬套
33.111
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内套接柱
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112
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外套接柱
34.113
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柱壳腔体
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121
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销轴法兰部
35.113a
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腔体滑移区
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113b
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腔体保压区
36.121a
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法兰部通气孔
37.200
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配对电极
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300
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薄板件
38.400
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螺母
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500
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修磨锉刀
39.600
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现有电极
40.61
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电极座
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62
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绝缘垫片
41.63
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弹簧
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64
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电极帽
42.65
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绝缘套筒
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66
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定位销
具体实施方式
43.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
44.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
45.在本实用新型实施例中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
46.下面将参考附图并结合示例性实施例来详细说明本实用新型。
47.如图1至图3所示，本实用新型示例性实施例提供了一种凸焊电极100，其包括电极柱壳11和电极销轴12。
48.其中，电极柱壳11的轴向两端分别形成为柱壳封闭端和柱壳开口端，柱壳封闭端和柱壳开口端之间形成有柱壳腔体113。柱壳腔体113包括腔体滑移区113a和腔体保压区113b，腔体保压区113b、腔体滑移区113a和柱壳开口端依次连通。电极柱壳11的外壁形成有连通柱壳腔体113的柱壳进气孔，在利用凸焊电极100进行凸焊时，可通过柱壳进气孔从外部引入气体至柱壳腔体113内，例如引入压缩空气等。
49.而电极销轴12可滑移地插装在腔体滑移区113a内，电极销轴12的轴向内端形成为销轴插装端且轴向外端形成为销轴定位端。在装配凸焊电极100时，电极销轴12的销轴插装
端通过柱壳开口端插入至腔体滑移区113a内。通过电极销轴12在腔体滑移区113a内滑移，销轴定位端能够伸出柱壳开口端外，且优选地，销轴定位端还能够完全收入腔体滑移区113a内，不伸出柱壳开口端外。此外，销轴插装端的外周壁形成有销轴法兰部121，该销轴法兰部121形成有连通腔体滑移区113a和腔体保压区113b的法兰部通气孔121a，法兰部通气孔121a的数量可以是多个。
50.在外部气体通过柱壳进气孔进入柱壳腔体113后，由于法兰部通气孔121a的存在，使得外部气体始终能进入腔体滑移区113a和腔体保压区113b内。这样，即便在电极销轴12处于腔体滑移区113a内的轴向最内端位置的情况下，也可通过引入外部气体使销轴法兰部121的轴向内端面承受气体压力。对于销轴法兰部121而言，其各个位置承受的压强均相同，而基于销轴法兰部121的自身结构，其轴向外端面的面积小于轴向内端面的面积，因此，销轴法兰部121的轴向内端面承受的气体压力必然大于其轴向外端面承受的气体压力，故只要合理设置引入外部气体的压强和电极销轴12的重量，就能使销轴法兰部121的轴向内端面承受的气体压力大于其轴向外端面承受的气体压力和电极销轴12受到的重力之和，从而在通入外部气体的情况下驱动电极销轴12朝向柱壳开口端滑移，避免出现通气但电极销轴12不滑移的情况。
51.由上述可知，本示例性实施例特在凸焊电极100的柱壳腔体113内划分出腔体滑移区113a和腔体保压区113b，并通过设置法兰部通气孔121a来保证腔体滑移区113a和腔体保压区113b始终连通，这样在从柱壳进气孔引入外部气体时，便能使作用在销轴法兰部121的轴向内端面上的气体压力足以驱动电极销轴12朝向柱壳开口端滑移。在凸焊过程中，只要保持作用在销轴法兰部的轴向内端面上的气体压力足够大且稳定，便可保证销轴定位端始终固定在柱壳开口端外。可见，由于无须在电极销轴12和电极柱壳11之间设置弹簧等连接件，可避免因电极销轴12和电极柱壳11接触而出现焊接分流现象，从而确保焊接强度和质量。
52.要保证外部气体能够进入腔体保压区113b并使销轴法兰部121的轴向内端面承受气体压力，需要限定在电极销轴12处于腔体滑移区113a内的轴向最内端位置时，销轴法兰部121的轴向内端面不会贴合腔体保压区113b的底面。否则，销轴法兰部121的轴向内端面与腔体保压区113b的底面之间将无法通入气体，这样就不能使销轴法兰部121的轴向内端面承受气体压力。
53.而在下文将要介绍的一些实施例中，均能保证销轴法兰部121的轴向内端面能够承受气体压力，下面将逐一说明。
54.在一种可选或优选的实施例中，参照图1，将腔体保压区113b的内径设置为沿轴向由外而内逐渐缩小，并将销轴法兰部121的外径设置为至少大于腔体保压区113b的最小内径。在此结构下，正如图示，当电极销轴12处于腔体滑移区113a内的轴向最内端位置时，腔体保压区113b中周壁内径与销轴法兰部121的外径大致相同的的腔体周壁区域能够止挡电极销轴12进一步轴向内移，从而始终在销轴法兰部121的轴向内端面与腔体保压区113b的底面之间留有进气空间，使销轴法兰部121的轴向内端面能够承受气体压力。
55.在一种可选或优选的实施例中(未作图示)，将腔体保压区113b的横截面面积设置为小于腔体滑移区113a的横截面面积，注意，此时并非必须要将腔体保压区113b的内径设置为沿轴向由外而内逐渐缩小。此外，在腔体滑移区113a与腔体保压区113b的衔接处形成
止挡台阶部，当电极销轴12处于腔体滑移区113a内的轴向最内端位置时，销轴法兰部121的轴向内端面与止挡台阶部抵接，通过合理设置法兰部通气孔121a的位置，使得不影响法兰部通气孔121a连通腔体滑移区113a和腔体保压区113b，就既能止挡电极销轴12进一步轴向内移，又能使气体进入腔体保压区113b内。
56.在一种可选或优选的实施例中(同样未作图示)，直接在腔体滑移区113a与腔体保压区113b的边界区域处的腔体内周壁上成型出止挡凸起部，即，相当于通过在柱壳腔体113的腔体内周壁上成型出止挡凸起部以在柱壳腔体113内划分出腔体滑移区113a和腔体保压区113b。注意，此时并非必须要将腔体保压区113b的横截面面积设置为小于腔体滑移区113a的横截面面积。当电极销轴12处于腔体滑移区113a内的轴向最内端位置时，销轴法兰部121的轴向内端面与止挡凸起部抵接，通过合理设置法兰部通气孔121a的位置，使得不影响法兰部通气孔121a连通腔体滑移区113a和腔体保压区113b，就既能止挡电极销轴12进一步轴向内移，又能使气体进入腔体保压区113b内。
57.可见，以上列举的三个实施例均能保证销轴法兰部121的轴向内端面能够承受气体压力。
58.由于从柱壳进气孔引入的外部气体最终都能进入腔体保压区113b内，因此对于柱壳进气孔的具体位置的设置，可具有多种不同的方案。例如，可将柱壳进气孔设置为从电极柱壳11的外周壁向内贯穿腔体滑移区113a的内周壁形成，即柱壳进气孔直接连通腔体滑移区113a。或者，也可将柱壳进气孔设置为从电极柱壳11的外周壁向内贯穿腔体保压区113b的内周壁形成，即柱壳进气孔直接连通腔体保压区113b。
59.在一种可选或优选的实施例中，将法兰部通气孔121a的数量设置为多个，可提高气体扩散速度，从而提高电极销轴12形成滑移动作的响应速度。
60.进一步地，可将多个法兰部通气孔121a设置为在销轴法兰部121上沿周向依次等间隔排布，使电极销轴12在朝向柱壳开口端滑移的过程中受力平衡，避免其整体偏离中轴线滑移而与柱壳腔体113的腔体内周壁挤压和摩檫，保证滑移流畅。
61.此外，当腔体滑移区113a的内周壁与电极销轴12的外周壁之间套接有绝缘衬套14以更好地防止焊接分流时，通过将多个法兰部通气孔121a设置为在销轴法兰部121上沿周向依次等间隔排布，能够避免电极销轴12整体偏离中轴线滑移而与绝缘衬套14的内周壁挤压和摩檫，从而避免损坏绝缘衬套14，延长凸焊电极100的使用寿命。
62.在一种可选或优选的实施例中，凸焊电极100还包括插装于柱壳进气孔的留置气管接头13。在凸焊前，可将外部气源设备的出气管与留置气管接头13连接以向凸焊电极100通入气体，在凸焊完成后，可快速断开外部气源设备的出气管和留置气管接头13的连接。因此，留置气管接头13的设置既能缩短凸焊前的准备时间，又能缩短凸焊后的复原时间，有利于提高凸焊全过程作业效率。
63.在一种可选或优选的实施例中，正如图1和图2所示，电极柱壳11包括内套接柱111和外套接柱112。外套接柱112包括外套接柱封闭端、外套接柱开口端以及形成在外套接柱封闭端和外套接柱开口端之间的外套接柱腔体。内套接柱111包括两个内套接柱开口端和形成在两个内套接柱开口端之间的内套接柱腔体。其中，外套接柱封闭端形成为前述的柱壳封闭端，两个内套接柱开口端中的一者插装在外套接柱腔体内且另一者作为前述的柱壳开口端伸出外套接柱腔体外，外套接柱腔体和内套接柱腔体共同限定出前述的柱壳腔体
113。
64.基于上述设置，在向柱壳腔体113内通入外部气体时，电极销轴12会朝向柱壳开口端滑移，直到销轴法兰部121的轴向外端面与位于轴向内侧的内套接柱开口端抵接，电极销轴12就无法进一步轴向外移。此时，销轴定位端已伸出柱壳开口端外，通过保持作用在销轴法兰部的轴向内端面上的气体压力稳定，就可使电极销轴12固定在当前位置。
65.另外，在本实施例中，当凸焊电极100设有前述的绝缘衬套14时，该绝缘衬套14具体套接在内套接柱腔体的内周壁和电极销轴12的外周壁之间，以更好地防止焊接分流。
66.本示例性实施例的凸焊电极100在切断气路时，由于没有弹簧等连接件的限制，电极销轴12能完全收入柱壳腔体113内，这样，参照图5，在电极柱壳11包括内套接柱111和外套接柱112的情况下，可以不拆卸凸焊电极100便对内套接柱111进行修磨，且在修磨时，可将修磨锉刀500置于内套接柱111和配对电极200之间，通过修磨锉刀500的旋转同步修磨内套接柱111和配对电极200，有效保证二者在修磨后的贴合度，既能缩短对凸焊作业的延误时长，提高生产效率，又能减少因反复拆装凸焊电极100造成的电极结构磨损，延长电极使用寿命。
67.在进行螺母凸焊，参照图4，本示例性实施例的凸焊电极100一般作为下电极使用，配对电极200则相应地作为与凸焊电极100配对的上电极使用，通过二者配合使用，能够将螺母400焊接在薄板件300的指定位置。
68.以上结合附图详细描述了本实用新型实施例的可选实施方式，但是，本实用新型实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型实施例的技术构思范围内，可以对本实用新型实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型实施例的保护范围。
69.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。
70.此外，本实用新型实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型实施例的思想，其同样应当视为本实用新型实施例所公开的内容。