一種帶冷卻裝置的凸焊下電極的製作方法

2023-07-10 07:23:01

專利名稱：一種帶冷卻裝置的凸焊下電極的製作方法
技術領域：
本發明涉及到一種凸焊機零件，尤其涉及到一種能高效散熱、電極壽命長的帶冷卻裝置的凸焊下電極。
背景技術：
現代汽車生產過程中有各式各樣的焊接手段來滿足零件及附件的焊接，其中凸焊就是其中焊接過程中的一種手段，作為凸焊機重要附件之一的凸焊電極，它的設計、製造是影響能否應用好凸焊工藝的關鍵因素，由於凸焊電極在工作過程中承受壓力和電流，工況相當複雜，工作時間短促、焊接電流較大，工作中產生大量的熱量，所以電極材料、形式、工作端面尺寸以及冷卻條件對焊接質量及生產率都有重大影響，中國專利號為ZL201120194567。9的、名稱為凸焊電極水冷系統的實用新型專利，公開了一種凸焊電極水冷系統，包括電極本體、絕緣套，在電極本體底部制有凹槽，在電極本體內設有進水/回水管路，由於在電極本體內增設進水/回水管路，冷水可通過進水/回水管路進入電極本體內，對電極本體降溫冷卻，通過進水/回水管路形成水冷循環作業，提高冷卻效率，該實用新型雖然能提高電極接觸面完整性，改善焊接迴路阻抗增加值，降低電極本體的表面溫度，但由於僅對電極本體進行冷卻，而對電極帽卻無法冷卻，使電極帽的冷卻效果無法及時在第一時間得到強化，導致電極帽的磨損報廢率過高，並引起螺母螺柱脫焊虛焊等現象發生，造成產品質量下降，嚴重消耗著企業的生產成本
發明內容
本發明主要解決普通水冷凸焊電極冷卻效果較差、電極壽命較短的技術問題；提供了一種能冷卻效率高、電極壽命長的帶冷卻裝置的凸焊下電極。為了解決上述存在的技術問題，本發明主要是採用下述技術方案:
本發明的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，包括電極體、設在電極體內的定位銷，電極體的底部設有電極接口，所述電極接口與凸焊機連接，所述電極體內設有冷卻裝置，所述冷卻裝置外接冷卻水源，在電極體內設置冷卻裝置，能對電極高效散熱和冷卻，消除因高強度凸焊過程中電極過熱導致電極磨損或壽命減低。作為優選，所述電極體呈圓柱狀，包括一體結構的底座和電極帽，所述冷卻裝置包括設於所述電極帽內的冷卻通道和設於底座內的進水管、出水管，所述冷卻通道分別與所述進水管和出水管連通，進水管外接冷卻水源。作為優選，所述進水管呈L型，進水管的進水口設在所述底座的側壁上，所述出水管呈L型，出水管的出水口設在與進水口對稱的底座側壁上，進水口上設有進水接頭，出水口上設有出水接頭，所述進水接頭上套設有外接冷卻水源的供水管，所述出水接頭上套設有排水管，進出水接頭方便供排水管的連接。作為優選，所述定位銷為底部帶外螺紋的陶瓷定位銷，所述電極帽的頂部中央設有與定位銷相配合併帶有內螺紋的凹孔，定位銷裝設於凹孔內並與電極帽螺紋連接，活動式定位銷在損壞時可方便拆換，且內陷安裝的定位銷底部周圍分布冷卻通道，冷卻效果好，而陶瓷製作的定位銷，則減少了焊接電流通過螺紋分流，提高凸焊質量。作為優選，所述底座內的進水管和出水管中分別設有單向閥，所述單向閥的方向與水流方向一致，單向閥能使冷卻水流不會倒流，當冷卻水過熱氣化時不會造成冷卻水流的阻滯而降低冷卻水流的流速和流量，保證電極得到充分冷卻。作為優選，所述冷卻通道為中空腔體，所述進水管的出口端與出水管的進口端分別設置於中空腔體的底面兩側並與中空腔體連通，冷卻水從進水管流入中空腔體內循環後從出水管流出，在電極帽內設置較大的中空冷卻通道並滿液冷卻，冷卻面積大，具有較大的熱容量，散熱效果好。作為優選，所述中空腔體的底面設有垂直於底面的隔板，所述隔板側邊與中空腔體的內側壁相連，隔板頂部延伸至所述凹孔的底面並與底面連接，隔板將中空腔體的底部空間分隔成兩個頂部開口且相互連通的半圓形腔室，所述進水管的出口端和出水管的進口端分別設在不同的腔 室內，通過隔板將中空腔體底部空間分隔成兩個半圓形腔室，使冷卻水流不會發生短路現象，提高了冷卻水流的流速和冷卻效率，散熱效果更好。作為優選，所述冷卻通道為螺旋狀水冷管，所述水冷管環繞所述電極帽的中軸線呈螺旋分布，水冷管的一端與進水管連通，另一端與出水管連通，冷卻水從進水管流入水冷管內循環後從出水管流出，螺旋狀水冷管盤繞在電極帽內，冷卻效果好，較小的水冷管截面提高了冷卻水的流速，可快速帶走產生的熱量，大大降低電極表面溫度，減少電極的磨損量，延長了電極的使用壽命。作為優選，所述底座側面設有對稱的夾緊型面，方便電極體的安裝夾持。作為優選，所述電極體的材料為鉻鋯銅，鉻鋯銅製作的凸焊電極，具有良好的導電性、導熱性、抗裂性和高硬度、高耐磨抗爆性、高軟化溫度，焊接時電極損耗少、焊接速度快，焊接總成本低。本發明的有益效果是:通過在電極體內設置冷卻裝置，能對電極高效散熱和冷卻，消除因高強度凸焊過程中電極過熱導致電極磨損或壽命減低，進出水管內的單向閥在冷卻水過熱氣化時不會造成冷卻水流的阻滯而降低冷卻水流的流速和流量，保證電極得到充分冷卻，而陶瓷製作的定位銷，則消除了凸焊電流通過螺紋分流，提高凸焊質量。


圖1是本發明的一種結構示意圖。圖2是本發明的另一種結構示意圖。圖3是本發明的又一種結構示意圖。圖4是本發明的再一種結構示意圖。圖中1.定位銷，2.電極接口，3.底座，4.電極帽，5.進水管，6.出水管，7.進水接頭，8.出水接頭，9.供水管，10.排水管，11.單向閥，12.中空腔體，13.隔板，14.水冷管。
具體實施例方式下面通過實施例，並結合附圖，對本發明的技術方案作進一步具體的說明。實施例1:本實施例1的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，如圖1所示，包括鉻鋯銅製作的電極體和安裝在電極體內的陶瓷定位銷1，電極體呈圓柱狀，包括一體結構的底座3和電極帽4，底座側面設計有對稱的夾緊型面，底座的底部設置有電極接口 2，電極接口與凸焊機連接；在電極體內設計有冷卻裝置，包括設計在電極帽內的冷卻通道和底座內分別與冷卻通道連接的進水管5、出水管6,進水管呈L型,進水管的進水口開在底座的側壁上，進水口上安裝有進水接頭7，進水接頭上套設有外接冷卻水源的供水管9，出水管呈L型，出水管的出水口設計在與進水口對稱的底座側壁上，出水口上安裝有出水接頭8，出水接頭上套設有排水管10 ;定位銷底部設計有外螺紋，在電極帽的頂部中央設計有與定位銷相配合併帶有內螺紋的凹孔，定位銷裝設於凹孔內並與電極帽螺紋連接；冷卻通道為中空腔體12，進水管的出口端與出水管的進口端分別設置於中空腔體的底面兩側並與中空腔體連通，冷卻水從進水管流入中空腔體內循環後從出水管流出，在進水管的進口端也可以設置濾網來保證冷卻水的清潔。使用時，將陶瓷定位銷緊固於電極帽上，將供水管固定在進水接頭上，排水管固定在出水接頭上，冷卻水通過進水管流入電極帽內的中空腔體內經循環後通過出水管排出，凸焊作業時在電極上產生的大量熱量被冷卻水快速帶走，降低了電極表面溫度。實施例2:本實施例2的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，如圖2所示，包括鉻鋯銅製作的電極體和安裝在電極體內的陶瓷定位銷，在電極體內設計有冷卻裝置，包括設計在電極帽內的冷卻通道和底座內的進水管、出水管，在進水管和出水管中分別安裝有單向閥11，單向閥的方向與水 流方向一致，單向閥能使冷卻水流不會倒流，當冷卻水過熱氣化時也不會造成冷卻水流的阻滯而降 低冷卻水流的流速和流量，保證電極得到充分冷卻，本實施例2的其它部分均與實施例1的相應部分類同，本文不再贅述。實施例3:本實施例3的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，如圖3所示，包括鉻鋯銅製作的電極體和安裝在電極體內的陶瓷定位銷，在電極體內設計有冷卻裝置，在中空腔體的底面設計有垂直於底面的隔板13，隔板側邊與中空腔體的內側壁相連，隔板頂部延伸至凹孔的底面並與底面連接，隔板將中空腔體的底部空間分隔成兩個頂部開口且相互連通的半圓形腔室，進水管的進水口和出水管的出水口分別設計在不同的腔室內，冷卻水通過進水管流入中空腔體的一個腔室內，翻過隔板循環流動至另一腔室並經出水管排出，不會出現冷卻水短路現象，提高冷卻效率，本實施例3的其它部分均與實施例1的相應部分類同，本文不再贅述。實施例4:本實施例4的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，如圖4所示，包括鉻鋯銅製作的電極體和安裝在電極體內的陶瓷定位銷，在電極體內設計有冷卻裝置，包括設計在電極帽內的冷卻通道和底座內的進水管、出水管，冷卻通道為螺旋狀水冷管14,水冷管環繞電極帽的中軸線呈螺旋分布，水冷管的一端與進水管連通，另一端與出水管連通，冷卻水從進水管流入水冷管內經循環後從出水管排出，較小截面的水冷管使冷卻水流流速較高，可快速帶走大量熱量，降低電極的表面溫度，本實施例4的其它部分均與實施例1的相應部分類同，本文不再贅述。以上說明並非對本發明作了限制，本發明也不僅限於上述說明的舉例，本技術領域的普通技術人員在本發明的實質範圍內所做出的變化、改型、增添或替換，都應視為本發明的保護 範圍。
權利要求
1.一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，包括電極體、設在電極體內的定位銷(1)，電極體的底部設有電極接口(2)，所述電極接口與凸焊機連接，其特徵在於所述電極體內設有冷卻裝置，所述冷卻裝置外接冷卻水源。
2.根據權利要求I所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述電極體呈圓柱狀，包括一體結構的底座(3)和電極帽(4)，所述冷卻裝置包括設於所述電極帽內的冷卻通道和設於底座內的進水管(5)、出水管(6)，所述冷卻通道分別與所述進水管和出水管連通，進水管外接冷卻水源。
3.根據權利要求2所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述進水管(5)呈L型，進水管的進水口設在所述底座(3)的側壁上，所述出水管(6)呈L型，出水管的出水口設在與進水口對稱的底座側壁上，進水口上設有進水接頭(7)，出水口上設有出水接頭(8)，所述進水接頭上套設有外接冷卻水源的供水管(9)，所述出水接頭上套設有排水管(10)。
4.根據權利要求2所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述定位銷(I)為底部帶外螺紋的陶瓷定位銷，所述電極帽(4)的頂部中央設有與定位銷相配合併帶有內螺紋的凹孔，定位銷裝設於凹孔內並與電極帽螺紋連接。
5.根據權利要求2所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述底座(3)內的進水管(5 )和出水管(6 )中分別設有單向閥(11)，所述單向閥的方向與水流方向一致。
6.根據權利要求2或3或4或5所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述冷卻通道為中空腔體(12)，所述進水管(5)的出口端與出水管(6)的進口端分別設置於中空腔體的底面兩側並與中空腔體連通，冷卻水流從進水管流入中空腔體內循環後從出水管流出。
7.根據權利要求6所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述中空腔體(12)的底面設有垂直於底面的隔板(13)，所述隔板側邊與中空腔體的內側壁相連，隔板頂部延伸至所述凹孔的底面並與底面連接，隔板將中空腔體的底部空間分隔成兩個頂部開口且相互連通的半圓形腔室，所述進水管(5)的出口端和出水管(6)的進口端分別設在不同的腔室內。
8.根據權利要求2或3或4或5所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述冷卻通道為螺旋狀水冷管(14)，所述水冷管環繞所述電極帽(4)的中軸線呈螺旋分布，水冷管的一端與進水管(5)連通,另一端與出水管(6)連通,冷卻水從進水管流入水冷管內循環後從出水管流出。
9.根據權利要求I所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述底座(3)側面設有對稱的夾緊型面。
10.根據權利要求I所述的一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，其特徵在於所述電極體的材料為鉻鋯銅。
全文摘要
本發明公開了一種帶冷卻裝置的凸焊下電極，包括電極體、設在電極體內的陶瓷定位銷，電極體內設有冷卻裝置，包括設於電極帽內的冷卻通道和設於底座內的進水管、出水管，進水管外接冷卻水源，進水管和出水管中分別設有單向閥，本發明通過在電極體內設置冷卻裝置，能對電極高效散熱和冷卻，消除因高強度凸焊過程中電極過熱導致電極磨損或壽命減低，單向閥能使水流不會倒流，在冷卻水過熱氣化時不會造成冷卻水流的阻滯而降低流速和流量，保證電極得到充分冷卻，而陶瓷製作的定位銷，則減少了凸焊電流的螺紋分流，提高凸焊質量。
文檔編號B23K11/30GK103252570SQ20131005513
公開日2013年8月21日 申請日期2013年2月21日 優先權日2013年2月21日
發明者葉欽鴻, 潘巨林 申請人:浙江豪情汽車製造有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司