專利名稱：一種凸焊夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種夾具，尤其涉及的是一種凸焊夾具。
背景技術(shù)：
電阻焊是一種在金屬焊接里被廣泛使用的焊接方法，是汽車、家電、 電子設(shè)備、鐵路、建筑等行業(yè)常用的焊接方法，其原理是，將需要連接的 .兩件金屬材料在上下電極的壓力和大電流作用下，利用^^皮焊接材料接合處
的電阻熱使母材金屬熔化、接合，其包括凸焊、點(diǎn)焊、縫焊、滾焊等。
凸焊主要適應(yīng)于厚度較小的金屬材料之間的焊接，環(huán)縫凸焊則是通過(guò) 在一個(gè)工件上預(yù)先加工出環(huán)形的凸環(huán)(或利用工件原有的倒角、型面構(gòu)成 的銳邊)，焊接時(shí)的電阻熱使凸環(huán)材料熔化在兩個(gè)金屬工件之間形成一條環(huán) 形焊縫。通常情況下，這種焊縫只起到連接不同金屬工件的作用，因此對(duì) 焊縫的要求相對(duì)不高；在某些情況下，例如傳感器、壓力元件、真空元件 等產(chǎn)品的制造工序中；上述焊縫還必須起到密封的作用，對(duì)焊縫的質(zhì)量就 要求非?？量蹋?yàn)橐坏┖缚p存在漏孔，則焊接后的元件就會(huì)報(bào)廢，而且 這類元件通常都是在壓力環(huán)境下長(zhǎng)期工作的，即使焊接初期焊縫處沒(méi)有泄 露，但在使用過(guò)程中焊縫處發(fā)生慢性泄露也是絕對(duì)不容許的，所以這種焊 麵必須保證具有高度的密封可靠性。通常在這種焊接工序之后還有一系列 的泄露纟全驗(yàn)工序，例如撕裂檢驗(yàn)、氣泡檢驗(yàn)、真空檢漏等。
生產(chǎn)實(shí)踐證明，各種密封泄露檢驗(yàn)工序只是生產(chǎn)制造流程中的 一種輔 助措施,密封泄露檢驗(yàn)工序不僅占用大量的人力和時(shí)間，提高制造成本， 而且在大批量生產(chǎn)的情況下要對(duì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全部檢驗(yàn)往往是困難的，因此僅僅依靠密封泄露4全驗(yàn)并不是保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量的可靠方法，而切實(shí)保證這 種焊接工序的焊接質(zhì)量可靠性才是唯一可靠的途徑，這也是大批量生產(chǎn)的 前提。
下面以形狀最簡(jiǎn)單的兩個(gè)零件來(lái)說(shuō)明這種環(huán)縫凸焊的過(guò)程及目前存在
的技術(shù)困難。圖l為焊接前的組件，包括板件110和底座120，板件110是 一帶圓孔的薄板類金屬圓片，底座120的焊接端面上具有微小高度的環(huán)狀 凸環(huán)；圖2為焊接完成后的組件，板件110和底座120焊接后不僅要求環(huán) 形焊縫具有良好的連接,.而且要求從底座下方流入的帶一定壓力的氣體(或 液體)不能通過(guò)焊縫泄露。
焊接的電極如圖3所示，包括上電極130、下電極140，圖中，上電極 130與板件110接觸，下電極140具有容納并固定底座120的定位孔141; 機(jī)器啟動(dòng)，驅(qū)動(dòng)上電極130向下運(yùn)動(dòng)壓緊待焊接的板件110和底座120并 保持一定的壓力，在上電極130和下電極140之間同時(shí)通以具有一定參數(shù) 的電流，電阻熱集中在凸環(huán)121部位，在壓力和電阻熱的作用下，底座120 上的凸環(huán)121及板件110的接觸部位金屬母材被熔化，最后形成環(huán)形焊縫。
這種焊接工序中，要獲得具有良好密封性能的環(huán)形焊縫，首先必須保 證上下電極(130, 140)在凸環(huán)121部位形成均勻的接觸和壓力。如果上 下電極(130, 140)工作面不平行，那么板件110和底座120在沿凸環(huán)121 的圓周方向上就難以保證均勻的接觸，上下電極(130， 140)與待焊工件 之間的接觸壓力就不均勻，其中接觸壓力大的焊接區(qū)域焊接能量過(guò)于集中， 可能導(dǎo)致飛濺、燒傷、燒穿，而接觸壓力小的焊接區(qū)域焊接能量偏低，可 能導(dǎo)致焊接不可靠甚至出現(xiàn)微小漏孔。所以，保證上下電極(130， 140) 工作面之間的平行度是形成具有良好密封性能焊縫的首要條件，在工件材 料厚度微小的情況下，上下電極(130， 140)工作面之間的平行度誤差對(duì) 焊接質(zhì)量的影響更大。
要保證待焊接工件在凸環(huán)部位形成均勻的接觸和壓力，主要通過(guò)以下兩方面來(lái)實(shí)現(xiàn)確保工件尺寸及電極尺寸精度；將上下電極工作面之間的 平行度誤差降低到最小。.在^L器的設(shè)計(jì)上，目前的設(shè)計(jì)對(duì)上下電極(130， 140)都以固定姿態(tài)連接固定的方法，雖然在設(shè)計(jì)上要求上下電極(130, 140)安裝后其工作面平行，但實(shí)際上由于各種零件(包括電極)的加工制 造都難免存在一定的誤差，因此上下電極(130， 140)在安裝后其工作面 之間始終存在一定的平行度誤差。對(duì)于具有密封要求的超薄材料環(huán)縫凸焊 工序來(lái)說(shuō)，這種平行度誤差具有決定性的影響，如果不能將這種平行度誤 差控制在極小的范圍內(nèi)，則焊接工序?qū)㈦y以得到較高的合格率，大批量生 產(chǎn)更難以進(jìn)行。如果依靠提高機(jī)器零件(包括電極)尺寸加工精度的方法 來(lái)減小上下電極工作面之間的平行度誤差是非常困難的，不僅成本極高， 而且也難以得到希望的效果。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種凸焊夾具，該凸焊夾具能夠在不提高 機(jī)器零件加工精度的基礎(chǔ)上降低電極之間的平行度誤差。 本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下
一種凸焊夾具，包括固定工作電極的固定座，還包括與所述電極連 接的鉸接結(jié)構(gòu)，以及與該鉸接結(jié)構(gòu)連接的鎖緊結(jié)構(gòu)；該鉸接結(jié)構(gòu)用于鉸接 所述電極與所述固定座，該鎖緊結(jié)構(gòu)用于固定連接所述電極和所述固定座。
所述的凸焊夾具，其中，所述鉸接結(jié)構(gòu)包括嵌在所述固定座上的調(diào)整 球體，該調(diào)整球體內(nèi)設(shè)有用于夾持所述電極的孔。
所述的凸焊夾具，其中，所述電極呈圓錐狀，所述調(diào)整球體內(nèi)的孔的 形狀與該電纟及相適應(yīng)。
所述的凸焊夾具，其中，，所述鎖緊結(jié)構(gòu)采用鎖緊螺母。
所述的凸焊夾具，其中，還包括調(diào)整螺栓，該調(diào)整螺栓設(shè)置在所述固
6定座內(nèi)并與所述電^ L的非工作端相抵。
該夾具上還設(shè)有用于降低電極溫度的冷卻裝
所述冷卻裝置包括設(shè)置在所述固定座上的冷
所述電極與固定座之間設(shè)有絕燃套。 所述固定座是紫銅材料的固定座，所述鉸接
所述固定座和所述鉸接結(jié)構(gòu)采用紫銅材料，
本實(shí)用新型提供的凸焊夾具，由于采用了將電極鉸接于所述固定座上 6令鉸接結(jié)構(gòu)，以及將所述電極和所述固定座固定連接的鎖緊結(jié)構(gòu)，使得在 不提高機(jī)器零件加工精度的基礎(chǔ)上可以很容易地使上下電極工作面之間的 平行度誤差達(dá)到最小，確保凸焊工序具有理想的焊接合格率，保證大批量 生產(chǎn)順利進(jìn)行。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)中工件進(jìn)行凸焊之前的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是現(xiàn)有技術(shù)中工件進(jìn)行凸焊之后的結(jié)構(gòu)圖； 圖3是現(xiàn)有技術(shù)中工件在電極中進(jìn)行凸焊時(shí)的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本實(shí)用新型的凸焊夾具的部分結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為了保證上下電極工作面之間具有最小的平行度誤差，將 電極的安裝設(shè)計(jì)成傾斜角度可以調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)。以下對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)的說(shuō)明。
所述的凸焊夾具，其中置。
所述的凸焊夾具，其中 卻通道。
所述的凸焊夾具，其中，
所述的凸焊夾具，其中 結(jié)構(gòu)是紫銅材料的鉸接結(jié)構(gòu)。
所述的凸焊夾具，其中 所述鎖緊結(jié)構(gòu)采用黃銅材料。本實(shí)用新型凸焊夾具包括固定座、鉸接結(jié)構(gòu)、鎖緊結(jié)構(gòu)。固定座設(shè) 置在本夾具的本體上，用于固定工作電極。因?yàn)楣ぷ麟姌O有兩個(gè)上電極 230和下電極240，相應(yīng)的固定座也包括固定上電極230的連接座330，以 及固定下電極240的基座340，通過(guò)緊固座341和夾緊塊342將下電極240 固定在基座340上；見圖4。
鉸接結(jié)構(gòu)與所述電極(可以是上電極或者下電極)連接，用于鉸接所 述電極與所述固定座；作為優(yōu)選的鉸接結(jié)構(gòu)，可以設(shè)計(jì)為調(diào)整球體320的 形式，該調(diào)整球體320嵌在所述固定座內(nèi)，調(diào)整球體320上開有用于夾持 所述電極的3L。調(diào)整球體320可以根據(jù)需要沿圓周方向?qū)ι想姌O230的傾 斜角度進(jìn)行精確的調(diào)整，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)工作電極相對(duì)位置的調(diào)整，以便 找到合適的平行度。
進(jìn)一步的改進(jìn)，將所述調(diào)整球體320內(nèi)的孔的形狀設(shè)置為圓錐狀，電 極的形狀也設(shè)置成與該電極相適應(yīng)的形狀，該設(shè)計(jì)能夠形成可靠、穩(wěn)定的 連接，保證焊接工作時(shí)電極位置穩(wěn)定，保持已經(jīng)找到的最佳平行度的狀態(tài)。 此外，調(diào)整球體320、固定座330、鎖緊螺母310的內(nèi)外球面應(yīng)選用高精密 的加工，使三個(gè)零件之間具有最大的貼合接觸面積，將接觸電阻降為最低。
為了對(duì)電極的位置進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)整，設(shè)置一穿過(guò)固定座的調(diào)整螺栓 350，該調(diào)整螺栓350的一端與.所述電極的非工作端相抵，另一端露出固定 座便于調(diào)整，或者不露出固定座，通過(guò)其他的工具進(jìn)行調(diào)節(jié)。
因?yàn)楣ぷ麟姌O包括上電極230和下電極240，相應(yīng)的固定座也包括固定 上電極230的連接座330，以及固定下電極240的基座340;所以上述的鉸 接結(jié)構(gòu)和鎖緊結(jié)構(gòu)既可以用于上電極230，也可以應(yīng)用于下電極240;至于 調(diào)整螺栓350則最好是應(yīng)用于下電極240，因?yàn)樯想姌O230可活動(dòng)的空間很 有限；這樣，鉸接結(jié)構(gòu)與調(diào)整螺栓350可以分別設(shè)置于上下電極，也可以 一起設(shè)置在下電極240上，只要達(dá)到調(diào)整了上下兩個(gè)電極之間的相對(duì)位置， 實(shí)現(xiàn)平行度的調(diào)節(jié)即可。見圖4,在本實(shí)施方式中，調(diào)整球體320和鎖緊螺母310應(yīng)用于上電極 230，調(diào)整螺;f全350應(yīng)用于下電極240，下電4及240通過(guò)緊固座341、夾緊 塊342及調(diào)整螺栓350進(jìn)行固定，夾緊塊342上設(shè)計(jì)有緊固螺釘(圖中未 示出)，通過(guò)調(diào)整螺栓350將下電極240調(diào)整到合適的高度后，鎖緊夾緊塊 342上的緊固螺釘將下電極240與緊固座341連接到一起。定位座360用于 對(duì)待焊接工件110進(jìn)行定位，鎖緊螺釘361用于對(duì)定位座360進(jìn)行高度調(diào) 整和固定。在定位座360和下電極240之間設(shè)有絕燃套370,絕燃套370采 用樹脂材料加工，而連接座.330、調(diào)整球體320則應(yīng)采用導(dǎo)電性能良好的紫 銅材料，鎖緊螺母310可選用黃銅材料。
此外，由于工作電極在加載電流后產(chǎn)生的熱量使上下電極(230、 240) 的溫度上升，降低電極材料的性能，為了減少該溫度上升對(duì)電極的影響， 該夾具上還設(shè)有用于降低電極溫度的冷卻裝置，冷卻裝置的形式采用在夾 具上設(shè)置冷卻通道，用以通過(guò)冷卻液，又因?yàn)檎麄€(gè)夾具都是金屬材質(zhì)，所 以冷卻通道可以設(shè)置在夾具的任意部位，作為最優(yōu)，可以將冷卻通道設(shè)置 在固定座上，即連4矣座330上和緊固座341上。
在生產(chǎn)開始前，需要對(duì)電極的狀態(tài)進(jìn)行;險(xiǎn)查和調(diào)整；生產(chǎn)一定次數(shù)后， 由于焊接壓力的循環(huán)作用等各種原因，.電極的狀態(tài)也會(huì)發(fā)生一定的變化， 所以電極的狀態(tài)每間隔一定時(shí)間也需要進(jìn)行檢查和調(diào)整。以下以圖所示的 夾具為例，對(duì)其調(diào)整過(guò)程做簡(jiǎn)要說(shuō)明
首先，將鎖緊螺母310稍稍放松，以便調(diào)整球體320和上電極230可 以自由活動(dòng)；接著，使上電極230向下運(yùn)動(dòng)直至壓緊下電極240的上端面， 然后，在上下電極(230、 240)壓緊的狀態(tài)下，旋緊鎖緊螺母310將上電 極230鎖緊固定；再將上電極230上升到起始的位置，采用測(cè)量平行度的 裂置對(duì)上下電極工作面之間的平行度進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量不合格繼續(xù)調(diào)整，直 至調(diào)整合格為止。
應(yīng)當(dāng)理解的是，本實(shí)用新型的應(yīng)用不限于上述的舉例，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，可以根據(jù)上述說(shuō)明加以改進(jìn)或變換，所有這些改進(jìn)和變換 都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種凸焊夾具，包括固定工作電極的固定座，其特征在于，還包括與所述電極連接的鉸接結(jié)構(gòu)，以及與該鉸接結(jié)構(gòu)連接的鎖緊結(jié)構(gòu)；該鉸接結(jié)構(gòu)用于鉸接所述電極與所述固定座，該鎖緊結(jié)構(gòu)用于固定連接所述電極和所述固定座。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，所述鉸接結(jié)構(gòu)包括 嵌在所述固定座上的調(diào)整球體，該調(diào)整球體內(nèi)設(shè)有用于夾持所述電極的孔。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的凸焊夾具，其特征在于，所述電極皇圓錐狀， 所述調(diào)整球體內(nèi)的孔的形狀與該電極相適應(yīng)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的凸焊夾具，其特征在于，所述鎖緊結(jié)構(gòu) 采用鎖緊螺母。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，還包括調(diào)整螺栓， 該調(diào)整螺栓設(shè)置在所述固定座內(nèi)并與所述電極的非工作端相抵。
6、根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，該夾具上還設(shè)有用 于降低電極溫度的冷卻裝置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的凸焊夾具，其特征在于，所述冷卻裝置包括 設(shè)置在所述固定座上的冷卻通道。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，所述電極與固定座 之間設(shè)有絕燃套。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，所述固定座是紫銅 材料的固定座，所述鉸接結(jié)構(gòu)是紫銅材料的鉸接結(jié)構(gòu)。
10、根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸焊夾具，其特征在于，所述鎖緊結(jié)構(gòu)是黃銅材料的鎖緊結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種凸焊夾具，包括固定工作電極的固定座，還包括與所述電極連接的鉸接結(jié)構(gòu)，以及與該鉸接結(jié)構(gòu)連接的鎖緊結(jié)構(gòu)；該鉸接結(jié)構(gòu)用于鉸接所述電極與所述固定座，該鎖緊結(jié)構(gòu)用于固定連接所述電極和所述固定座。本實(shí)用新型提供的凸焊夾具，由于采用了將電極鉸接于所述固定座上的鉸接結(jié)構(gòu)，以及將所述電極和所述固定座固定連接的鎖緊結(jié)構(gòu)，使得在不提高機(jī)器零件加工精度的基礎(chǔ)上可以很容易地使上下電極工作面之間的平行度誤差達(dá)到最小，確保凸焊工序具有理想的焊接合格率，保證大批量生產(chǎn)順利進(jìn)行。
文檔編號(hào)B23K11/31GK201300281SQ20082021293
公開日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年10月10日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月10日
發(fā)明者李紹炎 申請(qǐng)人:深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院