[发明专利]一种电极帽高温成型模具及方法

说明书

本发明公开了一种电极帽高温成型模具，所述电极帽高温成型模具采用模块化设计，且模块可拓展，利用定位销固定连接各个模块，拆装速度快，模块均采用碳化硅材料，所述电极帽高温成型模具适用于制造小批量电极帽。本发明还公开了一种电极帽高温成型方法，所述电极帽高温成型方法基于所述电极帽高温成型模具，先将所述电极帽高温成型模块组装密封好后，向模具型腔中加入铜合金粉末，再将模具进行加温，待加热至铜合金粉末完全融化后，将型芯插入金属液中，型芯端面与金属液面持平后固定模具降温凝固，最后，按顺序拆卸模具模块，取出成形的电极帽即可。制造工艺简单，适用于小批量生产，一次成型。

技术领域

本发明涉及高温成型模具领域，更准确的说涉及一种电极帽高温成型模具及方法。

背景技术

随着汽车产业的不断发展，对汽车相关焊接工艺的要求也日渐提高。现有的汽车焊接工艺中电阻点焊工艺应用广泛，其具有操作快捷、生产效率高等优点，是白车身制造的主要焊接工艺，也是当前汽车用高强钢的主要焊接方法。在汽车制造过程中，白车身约有4000到5000个焊点，电极帽属于点焊过程中的消耗部件，因此如何快捷高效地加工电极帽是当今汽车生产领域一项十分重要的问题。目前电极帽的制造工艺主要包括冷挤压成型和热压铸成型两种。其中冷挤压成型技术在应用中对模具要求比较高，并且需要大吨位的压力机。冷挤压时电极帽毛坯在模具中受三向压应力而使变形抗力显著增大，这使得模具所受的应力远比一般冲压模大，冷挤压模具的寿命远低于冲压模。由于冷挤压的模具成本高，一般只适用于大批量生产的零件，它适宜的最小批量是5～10万件。经过冷挤压成型的电极帽残余应力较大，这会引起电极帽的变形和耐腐蚀性的降低。热压铸成型在浇注时，金属液对金属型工作表面有剧烈的热冲击作用，使金属型温度迅速升高，强度降低。有时受金属液侵蚀的表面会与铸件粘合在一起，强力取出铸件时会损坏金属型工作表面。且金属型无退让性，取出铸件时会与包住铸件的金属型产生较大的表面接触摩擦，从而引起破坏。金属型在预热低，排气不畅的情况下，金属液中的微小气泡在凝固过程中来不及排出就极易产生气孔缺陷，这对致密度要求严格的导电电极帽来说无疑是致命的。以上两种电极帽制造工艺只适合大批量生产，且模具成本较高，使用寿命也有待进一步提高。综上，现有的电极帽生产工艺受限于模具，无法实现小批量生产且安全系数较低，因此如何改进模具是电极帽生产领域急需解决的一个问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种电极帽高温成型模具，所述电极帽高温成型模具采用模块化设计，且模块可拓展，利用定位销固定连接各个模块，拆装速度快，模块均采用碳化硅材料，耐腐蚀，耐高温，所述电极帽高温成型模具适用于制造小批量电极帽，且制造出的电极帽使用性能好。

本发明的另一个目的在于提供一种电极帽高温成型方法，所述电极帽高温成型方法基于所述电极帽高温成型模具，先将所述电极帽高温成型模块组装密封好后，向模具型腔中加入适量的铜合金粉末，再将盛有铜合金粉末的模具放入中频箱式电阻炉中进行加温，待加热到一定温度铜合金粉末完全融化后，将型芯插入到融化的铜合金金属液中，型芯端面与金属液面持平后固定模具降温凝固，最后，按顺序拆卸模具模块，取出成形的电极帽即可。制造工艺简单，适用于小批量生产，一次成型。

为了达到上述目的，本发明提供一种电极帽高温成型模具，包括：

一第一模块，所述第一模块具有至少三个第一定位孔，且所述第一定位孔均匀分布于所述第一模块；

一第二模块，所述第二模块设置于所述第一模块上，所述第二模块具有一凹坑和至少三个第二定位孔，所述凹坑位于所述第二模块中部，所述第二定位孔环绕所述凹坑均匀分布，且所述第二定位孔与所述第一定位孔的位置相同且一一对应；

一第三模块，所述第三模块设置于所述第二模块上，所述第三模块具有一第三通孔和至少三个第三定位孔，所述第三通孔位于所述第三模块中部，所述第三定位孔环绕所述第三通孔均匀分布，且所述第三定位孔与所述第二定位孔的位置相同且一一对应；