一种电阻点焊装置及方法与流程

文档序号:43765071发布日期:2025-11-15 00:30阅读:21来源:国知局

本发明涉及电阻点焊,特别涉及一种电阻点焊装置及方法。


背景技术:

1、电阻点焊是一种通过电极对金属工件施加压力并通以电流,利用工件接触面处产生的电阻热进行局部熔核的高效连接技术,广泛应用于汽车制造、家电、航空航天等领域的板材结构连接。

2、但目前在电阻点焊机加工使用过程中主要存在以下问题:当焊接异种材质时,板材间固有的电导率与热导率差异会主导热量生成与散失的路径,电流将优先流向电阻更低的路径,导致该侧产热不足;同时,热量会不可控地朝着热导率更高的方向急速散逸,而在焊接不同厚度的板时,问题则表现为热容与散热路径的严重不对称:薄板因其体积小、热容低而迅速升温,同时其通往电极的散热路径短促高效;相反,厚板热容巨大且散热路径漫长,升温响应迟缓,这两种情况的最终结果,都是焊接能量无法被约束在界面中心,导致熔核持续性地、不可控地偏向薄板或高导热材料一侧,造成薄板侧过烧、变形或烧穿,而厚板侧则因热量不足而形成未焊透的脆弱连接,接头强度与可靠性降低。

3、因此,异种材料或不同厚度板材焊接时因物性差异导致的熔核偏移及接头质量不可靠问题,是本领域技术人员所需解决的技术问题。


技术实现思路

1、鉴于上述问题,本发明提供一种电阻点焊装置及方法,以解决上述提到的技术问题。

2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:第一方面提供一种电阻点焊装置,包括机架及安装在其后端的两个上下分布的支座,上方的支座后端固定安装有一号气缸;一号气缸上和下方的支座上共同设置有点焊机构。

3、点焊机构包括两个分别设置在一号气缸伸缩段上和下方的支座上端的夹具,夹具上固定安装有电极柱,机架后端滑动安装有位于两个支座之间的支撑架,支撑架上端固定安装有倒凹形的固定座,固定座与一号气缸伸缩段连接,两个电极柱的相对端均为锥形结构,上方的电极柱锥形段依次同轴贴合有两个电极圈,电极圈呈上端口直径大于下端口直径的圆台形结构,支撑架上设置有调节部。

4、电极圈和电极柱均设有用于通入去离子水的空腔,电极圈外环壁和电极柱锥形面上均开设有通孔,通孔内安装有单向阀,电极圈内环壁连通有压管。

5、调节部驱动电极圈与电极柱锥面贴合以动态调整与工件的有效接触面积,主动分配电流密度与产热分布;同时,压管随电极圈运动顶开对应单向阀以同步建立匹配的冷却回路。

6、作为优选方案,所述调节部包括设置在支撑架下方且与电极圈一一对应的固定环,固定环下端与对应的电极圈上端之间固定安装有多个绝缘柱,固定环上均固定安装有固定板,固定板上固定安装有限位杆,限位杆上端滑动贯穿支撑架,固定板上端与支撑架下端固定安装有套设在对应限位杆上的拉簧,固定座上设置有推拉件。

7、作为优选方案,所述推拉件包括固定安装在固定座右侧竖直段右端的二号气缸,二号气缸的伸缩段固定安装有连接板,连接板呈l形结构,连接板的水平段位于支撑架下方,连接板的水平段前端固定安装有与固定板一一对应的导引部。

8、作为优选方案,所述导引部包括固定安装在固定板上端的矩形块,矩形块上开设有导引槽,矩形块左右两端均设置有一个推拉板,推拉板后端与连接板固定连接,左右正相对的两个推拉板之间固定安装有滑动贯穿对应导引槽的导柱。

9、作为优选方案,导引槽由倾斜段和水平段组成,上方的导引槽的后段和下方的导引槽的前段均为从上往下向后倾斜的倾斜段,上方的导引槽的水平段则与其倾斜段上端连通,下方的导引槽的水平段与其倾斜段下端连通。

10、作为优选方案,上方的电极柱靠近其上端口的位置开设有进水口,上方的电极柱内设置有与进水口连通的管道,管道下端口位于上方的电极柱锥形段内。

11、作为优选方案,下方的电极柱上开设有靠近其锥形段的出水口。

12、第二方面提供一种电阻点焊方法,采用电阻点焊装置配合完成,包括以下步骤:s1、根据工件材质与厚度,确定所需的接触面积配置。

13、s2、驱动电极圈与电极柱锥面贴合,扩大工作端接触面积。

14、s3、电极圈贴合时自动接通其冷却回路,实现接触面积与冷却范围的同步匹配。

15、s4、在加压通电同时,根据接触面积动态调节冷却强度,实现产热与散热的协同控制。

16、本发明实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果之一:一、本发明通过电极的可调节接触面积与同步扩大冷却范围的协同作用,实现了对焊接热场的主动调控,具体而言,利用电极圈与电极柱锥面的贴合来动态调整接触面积,同时通过压管将单向阀顶开形成冷却回路,解决了因板材厚度差异导致的熔核偏移的问题,确保了焊接接头质量的可靠性。

17、二、本发明通过调节部驱动电极圈改变接触面积的结构,有效实现了焊接热源的主动分配,该结构使得在焊接异种材料或不同厚度板材时,能够通过增大厚板侧接触面积以降低电流密度实现温和加热,减小薄板侧接触面积以提高电流密度实现集中产热,从而主动补偿了因物性差异导致的产热不均问题,使焊接能量能够稳定集中在板材界面处。

18、三、本发明在电极圈贴合扩大接触面积时,通过压管将单向阀顶开,将冷却范围同步扩展;反之当接触面积减小时,冷却范围相应集中,这种散热与产热的动态匹配机制,有效抑制了局部过热或过冷现象,为形成位置精确且组织均匀的熔核提供了关键保障。

19、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。



技术特征:

1.一种电阻点焊装置,包括机架及安装在其后端的两个上下分布的支座,上方的支座后端固定安装有一号气缸;其特征在于:一号气缸上和下方的支座上共同设置有点焊机构;

2.根据权利要求1所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:所述调节部包括设置在支撑架下方且与电极圈一一对应的固定环,固定环下端与对应的电极圈上端之间固定安装有多个绝缘柱,固定环上均固定安装有固定板,固定板上固定安装有限位杆,限位杆上端滑动贯穿支撑架,固定板上端与支撑架下端固定安装有套设在对应限位杆上的拉簧,固定座上设置有推拉件。

3.根据权利要求2所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:所述推拉件包括固定安装在固定座右侧竖直段右端的二号气缸,二号气缸的伸缩段固定安装有连接板,连接板呈l形结构,连接板的水平段位于支撑架下方,连接板的水平段前端固定安装有与固定板一一对应的导引部。

4.根据权利要求3所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:所述导引部包括固定安装在固定板上端的矩形块,矩形块上开设有导引槽,矩形块左右两端均设置有一个推拉板,推拉板后端与连接板固定连接,左右正相对的两个推拉板之间固定安装有滑动贯穿对应导引槽的导柱。

5.根据权利要求4所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:导引槽由倾斜段和水平段组成,上方的导引槽的后段和下方的导引槽的前段均为从上往下向后倾斜的倾斜段,上方的导引槽的水平段则与其倾斜段上端连通,下方的导引槽的水平段与其倾斜段下端连通。

6.根据权利要求1所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:上方的电极柱靠近其上端口的位置开设有进水口,上方的电极柱内设置有与进水口连通的管道,管道下端口位于上方的电极柱锥形段内。

7.根据权利要求1所述的一种电阻点焊装置,其特征在于:下方的电极柱上开设有靠近其锥形段的出水口。

8.一种电阻点焊方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的电阻点焊装置配合完成,包括以下步骤:


技术总结
本发明涉及电阻点焊技术领域,特别涉及一种电阻点焊装置及方法,包括机架及安装在其前端的两个上下分布的支座,上方的支座前端固定安装有一号气缸;一号气缸上和下方的支座上共同设置有点焊机构;本发明通过电极的可调节接触面积与同步扩大冷却范围的协同作用,实现了对焊接热场的主动调控,具体而言,利用电极圈与电极柱锥面的贴合来动态调整接触面积,同时通过压管将单向阀顶开形成冷却回路,解决了因板材厚度差异导致的熔核偏移的问题,确保了焊接接头质量的可靠性。

技术研发人员:邵明福,张春雷,田海军,朱晓龙,宿云鹏,朱冬海,吴迪,褚天祥,孙鹏
受保护的技术使用者:吉林省光超无损检测有限公司
技术研发日:
技术公布日:2025/11/14
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