[发明专利]电阻点焊电极延寿装置

说明书

技术领域

本发明电阻点焊技术领域，具体涉及电阻点焊电极延寿装置。

背景技术

众所周知，在现代航空、汽车和家电等行业中，防锈能力较好、使用寿命高的镀锌钢板和铝合金板的应用日益增多。由于大量采用薄板结构(如汽车车身等，厚度0.05-6mm)，焊接时一般采用点焊工艺来获得良好的焊接质量。点焊过程中，点焊电极的主要功能是传输电流、加压和散热，点焊时的焊接电流常高达数千至数万安，电极压力可达几百兆帕，电极头部直径一般是随电极使用时间的增加而增加，电极头部直径的增加会导致点焊时电流密度下降而使形成的焊点直径减小(或强度下降)，如在大量使用电阻点焊的汽车行业，一般情况下汽车车身需焊接5000-6000点，但现有的点焊电极一次只能焊500点左右，频繁的整修和更换电极降低了生产效率，提高了生产成本，同时也使得焊点质量不一致，所以迫切需要研究一种性能较好、寿命较长的新型的点焊电极。因此，电极寿命也是衡量其点焊质量和焊接性的重要指标之一。

点焊电极工作条件恶劣，尤其是焊接镀锌钢板和铝合金点焊时，和无镀层钢板焊接规范相比，一般情况下焊接电流增加30％，焊接压力增加10-30％，电极的失效形式主要有塑性变形、合金化、磨损(wear)、坑蚀、再结晶、热冲击和热疲劳等，这些都是长时间的高温和压力共同作用的结果。

人们主要从以下三方面提高点焊电极的寿命。一是研究新型的点焊电极材料；二是选择焊接性好的焊接材料(镀锌钢板和铝合金)；三是改进点焊工艺和设备。为了提高镀锌等涂层钢板和铝合金、镁合金等轻金属电阻点焊的电极寿命，人们针对电极点焊行为和新型的电极材料开展了深入的研究。电极点焊行为的研究主要集中在现有的电极材料和涂层钢板和铝合金、镁合金等轻金属之间的相互作用的研究。目前对电极的研究都是从电极本身着手，都是提高电极材料本身的寿命，并未从根本上解决电极损耗的问题。

发明内容

在此我们提出一种新的方法来消除电极损耗，即采用在电极与工件之间添加垫层，由垫层和工件接触而替代电极与工件之间的损耗，通过棘轮分度装置带动垫层运动，在垫层未完全损耗、影响点焊质量时移动位置，实现电极微损耗，保护点焊电极长寿。

本发明的目的在于提供一种电阻点焊电极延寿装置，以该装置进行镀锌钢板和铝合金点焊时，电极寿命得到大幅度提高。

一种电阻电焊电极延寿装置，包括：

与上电极7固定连接的上移动支架6，与焊机固定连接的上支架5，上移动支架6与上支架5之间为活动连接；

与下电极17固定连接的下支架16；与下支架16活动连接的下移动支架12；

分别位于上下支架5、16上，可沿上下电极7、17轴向在上下支架内移动的上主轴3和下主轴18，轴线延长线与上下电极7、17轴线延长线垂直相交；上下主轴3、18与上下支架5、16之间分别装有一弹簧；

分别位于上下电极7、17与上下支架5、16之间的圆弧形上飞轮9和下飞轮19，上下飞轮9、19分别与对应的上下主轴3、18的一端固定连接；

分别与上下主轴3、18另一端连接的上棘轮机构1和下棘轮机构13；

分别位于上下飞轮9，19上的铜片；

上连杆机构，一个杆件与上主轴固定连接，另一杆件活动连接于固定在上支架上且位于上棘轮机构旁的轴上；

下连杆机构，一个杆件与下主轴固定连接，另一杆件活动连接于固定在下支架上且位于下棘轮机构旁的轴上；

分别与上下连杆机构杆件铰接轴活动连接的上下挂钩装置；挂钩装置通过扭簧压在棘轮机构上；当上下主轴3、18运动时，连杆机构可以实现拉伸和收缩的运动。

上述上支架5一端对称地开有两个矩形槽，矩形槽内各自固定一个弹簧柱21、22，在弹簧柱上套有弹簧；上述上移动支架6与上支架5垂直插接，并且可以沿弹簧柱21、22上下滑动。

上述下支架16的上端开有一个矩形槽24，矩形槽24内固定有弹簧；上述下移动支架12与下支架16垂直插接，并且可以沿矩形槽24内的弹簧上下滑动。

上述上下棘轮机构1、13包括：一个执行棘轮，与主轴固定连接，能够带动另一端飞轮的转动；包含至少一个调整棘轮的调整棘轮组，调整棘轮组与执行棘轮的外形和齿形基本相同，但每个调整棘轮还包括一个或若干对称分布的齿形较深的轮齿。

上述执行棘轮组和调整棘轮齿数优选为100，上述调整棘轮组可以包含：带有1个齿形较深的棘轮，对称分布有2个齿形较深轮齿的棘轮，对称分布有4个齿形较深轮齿的棘轮，对称分布有5个齿形较深轮齿的棘轮。