CN103252570B - 一种带冷却装置的凸焊下电极 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带冷却装置的凸焊下电极，包括电极体、设在电极体内的陶瓷定位销，电极体内设有冷却装置，包括设于电极帽内的冷却通道和设于底座内的进水管、出水管，进水管外接冷却水源，进水管和出水管中分别设有单向阀，本发明通过在电极体内设置冷却装置，能对电极高效散热和冷却，消除因高强度凸焊过程中电极过热导致电极磨损或寿命减低，单向阀能使水流不会倒流，在冷却水过热气化时不会造成冷却水流的阻滞而降低流速和流量，保证电极得到充分冷却，而陶瓷制作的定位销，则减少了凸焊电流的螺纹分流，提高凸焊质量。

Description

一种带冷却装置的凸焊下电极

技术领域

本发明涉及到一种凸焊机零件，尤其涉及到一种能高效散热、电极寿命长的带冷却装置的凸焊下电极。

背景技术

现代汽车生产过程中有各式各样的焊接手段来满足零件及附件的焊接，其中凸焊就是其中焊接过程中的一种手段，作为凸焊机重要附件之一的凸焊电极，它的设计、制造是影响能否应用好凸焊工艺的关键因素，由于凸焊电极在工作过程中承受压力和电流,工况相当复杂,工作时间短促、焊接电流较大，工作中产生大量的热量，所以电极材料、形式、工作端面尺寸以及冷却条件对焊接质量及生产率都有重大影响，中国专利号为ZL201120194567。9的、名称为凸焊电极水冷系统的实用新型专利，公开了一种凸焊电极水冷系统，包括电极本体、绝缘套，在电极本体底部制有凹槽，在电极本体内设有进水/回水管路，由于在电极本体内增设进水/回水管路，冷水可通过进水/回水管路进入电极本体内，对电极本体降温冷却，通过进水/回水管路形成水冷循环作业，提高冷却效率，该实用新型虽然能提高电极接触面完整性，改善焊接回路阻抗增加值，降低电极本体的表面温度，但由于仅对电极本体进行冷却，而对电极帽却无法冷却，使电极帽的冷却效果无法及时在第一时间得到强化，导致电极帽的磨损报废率过高，并引起螺母螺柱脱焊虚焊等现象发生，造成产品质量下降，严重消耗着企业的生产成本。

发明内容

本发明主要解决普通水冷凸焊电极冷却效果较差、电极寿命较短的技术问题；提供了一种能冷却效率高、电极寿命长的带冷却装置的凸焊下电极。

为了解决上述存在的技术问题，本发明主要是采用下述技术方案：

本发明的一种带冷却装置的凸焊下电极，包括电极体、设在电极体内的定位销，电极体的底部设有电极接口，所述电极接口与凸焊机连接，所述电极体内设有冷却装置，所述冷却装置外接冷却水源，在电极体内设置冷却装置，能对电极高效散热和冷却，消除因高强度凸焊过程中电极过热导致电极磨损或寿命减低。

作为优选，所述电极体呈圆柱状，包括一体结构的底座和电极帽，所述冷却装置包括设于所述电极帽内的冷却通道和设于底座内的进水管、出水管，所述冷却通道分别与所述进水管和出水管连通，进水管外接冷却水源。

作为优选，所述进水管呈L型，进水管的进水口设在所述底座的侧壁上，所述出水管呈L型，出水管的出水口设在与进水口对称的底座侧壁上，进水口上设有进水接头，出水口上设有出水接头，所述进水接头上套设有外接冷却水源的供水管，所述出水接头上套设有排水管，进出水接头方便供排水管的连接。

作为优选，所述定位销为底部带外螺纹的陶瓷定位销，所述电极帽的顶部中央设有与定位销相配合并带有内螺纹的凹孔，定位销装设于凹孔内并与电极帽螺纹连接，活动式定位销在损坏时可方便拆换，且内陷安装的定位销底部周围分布冷却通道，冷却效果好，而陶瓷制作的定位销，则减少了焊接电流通过螺纹分流，提高凸焊质量。

作为优选，所述底座内的进水管和出水管中分别设有单向阀，所述单向阀的方向与水流方向一致，单向阀能使冷却水流不会倒流，当冷却水过热气化时不会造成冷却水流的阻滞而降低冷却水流的流速和流量，保证电极得到充分冷却。

作为优选，所述冷却通道为中空腔体，所述进水管的出口端与出水管的进口端分别设置于中空腔体的底面两侧并与中空腔体连通，冷却水从进水管流入中空腔体内循环后从出水管流出，在电极帽内设置较大的中空冷却通道并满液冷却，冷却面积大，具有较大的热容量，散热效果好。

作为优选，所述中空腔体的底面设有垂直于底面的隔板，所述隔板侧边与中空腔体的内侧壁相连，隔板顶部延伸至所述凹孔的底面并与底面连接，隔板将中空腔体的底部空间分隔成两个顶部开口且相互连通的半圆形腔室，所述进水管的出口端和出水管的进口端分别设在不同的腔室内，通过隔板将中空腔体底部空间分隔成两个半圆形腔室，使冷却水流不会发生短路现象，提高了冷却水流的流速和冷却效率，散热效果更好。

作为优选，所述冷却通道为螺旋状水冷管，所述水冷管环绕所述电极帽的中轴线呈螺旋分布，水冷管的一端与进水管连通，另一端与出水管连通，冷却水从进水管流入水冷管内循环后从出水管流出，螺旋状水冷管盘绕在电极帽内，冷却效果好，较小的水冷管截面提高了冷却水的流速，可快速带走产生的热量，大大降低电极表面温度，减少电极的磨损量，延长了电极的使用寿命。

作为优选，所述底座侧面设有对称的夹紧型面，方便电极体的安装夹持。

作为优选，所述电极体的材料为铬锆铜，铬锆铜制作的凸焊电极，具有良好的导电性、导热性、抗裂性和高硬度、高耐磨抗爆性、高软化温度，焊接时电极损耗少、焊接速度快，焊接总成本低。

本发明的有益效果是：通过在电极体内设置冷却装置，能对电极高效散热和冷却，消除因高强度凸焊过程中电极过热导致电极磨损或寿命减低，进出水管内的单向阀在冷却水过热气化时不会造成冷却水流的阻滞而降低冷却水流的流速和流量，保证电极得到充分冷却，而陶瓷制作的定位销，则消除了凸焊电流通过螺纹分流，提高凸焊质量。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是本发明的另一种结构示意图。

图3是本发明的又一种结构示意图。

图4是本发明的再一种结构示意图。

图中1.定位销，2.电极接口，3.底座，4.电极帽，5.进水管，6.出水管，7.进水接头，8.出水接头，9.供水管，10.排水管，11.单向阀，12.中空腔体，13.隔板，14.水冷管。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本实施例1的一种带冷却装置的凸焊下电极，如图1所示，包括铬锆铜制作的电极体和安装在电极体内的陶瓷定位销1，电极体呈圆柱状，包括一体结构的底座3和电极帽4，底座侧面设计有对称的夹紧型面，底座的底部设置有电极接口2，电极接口与凸焊机连接；在电极体内设计有冷却装置，包括设计在电极帽内的冷却通道和底座内分别与冷却通道连接的进水管5、出水管6，进水管呈L型，进水管的进水口开在底座的侧壁上，进水口上安装有进水接头7，进水接头上套设有外接冷却水源的供水管9，出水管呈L型，出水管的出水口设计在与进水口对称的底座侧壁上，出水口上安装有出水接头8，出水接头上套设有排水管10；定位销底部设计有外螺纹，在电极帽的顶部中央设计有与定位销相配合并带有内螺纹的凹孔，定位销装设于凹孔内并与电极帽螺纹连接；冷却通道为中空腔体12，进水管的出口端与出水管的进口端分别设置于中空腔体的底面两侧并与中空腔体连通，冷却水从进水管流入中空腔体内循环后从出水管流出，在进水管的进口端也可以设置滤网来保证冷却水的清洁。

使用时，将陶瓷定位销紧固于电极帽上，将供水管固定在进水接头上，排水管固定在出水接头上，冷却水通过进水管流入电极帽内的中空腔体内经循环后通过出水管排出，凸焊作业时在电极上产生的大量热量被冷却水快速带走，降低了电极表面温度。

实施例2：本实施例2的一种带冷却装置的凸焊下电极，如图2所示，包括铬锆铜制作的电极体和安装在电极体内的陶瓷定位销，在电极体内设计有冷却装置，包括设计在电极帽内的冷却通道和底座内的进水管、出水管，在进水管和出水管中分别安装有单向阀11，单向阀的方向与水流方向一致，单向阀能使冷却水流不会倒流，当冷却水过热气化时也不会造成冷却水流的阻滞而降低冷却水流的流速和流量，保证电极得到充分冷却，本实施例2的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。

实施例3：本实施例3的一种带冷却装置的凸焊下电极，如图3所示，包括铬锆铜制作的电极体和安装在电极体内的陶瓷定位销，在电极体内设计有冷却装置，在中空腔体的底面设计有垂直于底面的隔板13，隔板侧边与中空腔体的内侧壁相连，隔板顶部延伸至凹孔的底面并与底面连接，隔板将中空腔体的底部空间分隔成两个顶部开口且相互连通的半圆形腔室，进水管的进水口和出水管的出水口分别设计在不同的腔室内，冷却水通过进水管流入中空腔体的一个腔室内，翻过隔板循环流动至另一腔室并经出水管排出，不会出现冷却水短路现象，提高冷却效率，本实施例3的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。

实施例4：本实施例4的一种带冷却装置的凸焊下电极，如图4所示，包括铬锆铜制作的电极体和安装在电极体内的陶瓷定位销，在电极体内设计有冷却装置，包括设计在电极帽内的冷却通道和底座内的进水管、出水管，冷却通道为螺旋状水冷管14，水冷管环绕电极帽的中轴线呈螺旋分布，水冷管的一端与进水管连通，另一端与出水管连通，冷却水从进水管流入水冷管内经循环后从出水管排出，较小截面的水冷管使冷却水流流速较高，可快速带走大量热量，降低电极的表面温度，本实施例4的其它部分均与实施例1的相应部分类同，本文不再赘述。

以上说明并非对本发明作了限制，本发明也不仅限于上述说明的举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、增添或替换，都应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种带冷却装置的凸焊下电极，包括电极体、设在电极体内的定位销（1），电极体的底部设有电极接口（2），所述电极接口与凸焊机连接，其特征在于：所述电极体内设有冷却装置，所述冷却装置外接冷却水源，所述电极体呈圆柱状，包括一体结构的底座（3）和电极帽（4），所述冷却装置包括设于所述电极帽内的冷却通道和设于底座内的进水管（5）、出水管（6），所述冷却通道分别与所述进水管和出水管连通，进水管外接冷却水源，冷却通道为螺旋状水冷管（14），所述水冷管环绕所述电极帽的中轴线呈螺旋分布，水冷管的一端与进水管连通，另一端与出水管连通，冷却水从进水管流入水冷管内循环后从出水管流出。

2.根据权利要求1所述的一种带冷却装置的凸焊下电极，其特征在于：所述进水管（5）呈L型，进水管的进水口设在所述底座（3）的侧壁上，所述出水管（6）呈L型，出水管的出水口设在与进水口对称的底座侧壁上，进水口上设有进水接头（7），出水口上设有出水接头（8），所述进水接头上套设有外接冷却水源的供水管（9），所述出水接头上套设有排水管（10）。

3.根据权利要求1所述的一种带冷却装置的凸焊下电极，其特征在于：所述定位销（1）为底部带外螺纹的陶瓷定位销，所述电极帽（4）的顶部中央设有与定位销相配合并带有内螺纹的凹孔，定位销装设于凹孔内并与电极帽螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的一种带冷却装置的凸焊下电极，其特征在于：所述底座（3）内的进水管（5）和出水管（6）中分别设有单向阀（11），所述单向阀的方向与水流方向一致。

5.根据权利要求1所述的一种带冷却装置的凸焊下电极，其特征在于：所述底座（3）侧面设有对称的夹紧型面。

6.根据权利要求1所述的一种带冷却装置的凸焊下电极，其特征在于：所述电极体的材料为铬锆铜。