CN1108224C - 汽车焊装用弯电极成型方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于汽车焊装技术，涉及焊装弯电极加工方法的改进。本发明使用硬状态的镉青铜或铬青铜棒料，按零件的展开图下料，车削坯料至展开图尺寸，然后将车制后的坯料放进折弯模具内，在室温下用压力机模压成型。本发明方法保持了材料原有的硬度，使电极耐磨，寿命长；工艺简便，加工效率高，降低了电极成本。
Description
本发明属于电阻焊接电极领域，涉及焊装弯电极加工方法的改进。
汽车车体焊装时需使用气动焊钳，焊钳上装有如图1所示的易于拆卸的弯电极，其应用广泛，是一种消耗工具，使用材料为镉青铜或铬青铜。由于材料的脆性大，冷弯时极易出现裂纹直至断裂。目前国内加工这种电极有两种方法：一是将硬状态下的电极毛坯棒料进行车削至所需尺寸，再将车削加工完的零件加热，然后使用夹具将折弯部分折弯成型，最后将折弯部分钳修至图纸要求。二是将硬状态的电极材料毛坯退火，降低材料硬度或直接选用软状态的电极材料，使用夹具折弯成型后，再车削、钳修至所需尺寸，然后进行热处理，提高材料硬度。例如华东焊接设备厂、浙南气动焊钳有限公司就采用上述方法。国外，例如日本铃木株式会社，加工这种弯电极的方法是：将车削好的零件加热后，放入模具将折弯部分热压成型，最后对弯电极零件进行热处理以达到硬度要求。上述加工弯电极的工艺方法，由于加热后再折弯，降低了材料硬度，影响电极寿命；而且工艺复杂，成本高。使用软状态的材料加工电极，由于热处理工艺上的限制，材料最终硬度也很难达到图纸要求，弯电极不耐磨，使用寿命短。
本发明的目的在于公开一种弯电极的成型工艺方法，该方法既不降低电极材料硬度，又可减化工艺，降低制造成本，提高电极寿命。
本发明的技术方案是：一种汽车焊装用弯电极成型方法，其特征在于：使用镉青铜或铬青铜棒料，按零件的展开图下料，车削坯料至展开图尺寸，然后将车制后的坯料放进折弯模具内，在室温下用压力机模压成型。
本发明的优点是：不需要加热原材料，保持了原有的硬度，使电极耐磨，寿命长。工艺简便，加工效率高，降低了电极成本。
附图说明。图1是弯电极零件图。图2是弯电极展开图。图3是折弯模折弯电极示意图。图4是折弯模下模图。图5是折弯模上模图。图6是图4A-A截面图。图7是带挡块的下模图。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。典型弯电极的结构见图1。图中Φ1是电极1的根部直径，Φ2是端部直径，通常由Φ1到Φ2直径逐步缩小，形成锥角β。电极靠近端部的地方有一个折弯角α，折弯部分的长度为L。实施本发明方法，首先需要确定零件展开图的尺寸，见图2，其中6为电极坯料。然后根据展开图，将硬状态的镉青铜或铬青铜棒材按图2下料，进行车加工。将加工后的坯料放在折弯模内，在压力机上冷压折弯。图3是折弯模折弯电极的示意图。图4、5、6显示了折弯模的结构。图6中R1是与电极坯料6相适应的圆弧型面，该型面贯穿下模的全长。下模3有下凹的折弯型面，上模有突起的折弯型而，将弯电极坯料6放置在上模2和下模3的型面中，上、下模在压力机的压力作用下合拢，将弯电极坯料挤压折弯成形。在设计模具折弯部分型面的角度时，需要考虑电极锥度的影响。通常，弯电极1有一个锥角β，因此折弯模的型面除按零件型面设计外，其角度还须满足下面的关系式，参见图4、图5，上模角度α1+α2＝α，α1＝α/2+β，α2＝α/2-β；下模角度α3+α4＝α，α3＝α1，α4＝α2。
由于不同类型的弯电极的直径不同，折弯时需要的压力机也不同。根据试验得出，当折弯部分直径小于或等于Φ15毫米时，选用公称压力为100KN的压力机；当折弯部分直径大于Φ15毫米小于或等于Φ20毫米时，则选用公称压力为500KN的压力机。使用公称压力为100KN的压力机模压零件时，加载速度应保证在15毫米/秒以下，且加载至80KN时应保压30～90秒，加载至公称压力时应保压15～45秒，方可取出零件。当使用500KN压力机模压零件时，加载速度应保证为15mm/s以下，不需要保压。
除了锥度的影响外，电极坯料在模具中的摆放位置也直接影响到折弯成形后的线性尺寸，特别是尺寸L。为了控制好线性尺寸，应将坯料在模具中正确定位。一种挡块定位结构如图7所示，挡块4被螺钉5固定在下模上，电极坯料6被挡块4定位。从而保证折弯成形后弯电极的零件线性尺寸。
图7中，R2、R3为过渡圆弧，避免在折弯时拉伤电极，影响产品外观。
实施例1。如图1所示，其零件材料为铬青铜或镉青铜，Φ2＝8、Φ1＝20、β＝4°、L＝25、α＝90°。直接用硬状态的材料按零件展开图下料，车削至展开图尺寸。按上述尺寸要求设计折弯模，上模角度α1+α2＝90°，α1＝49°，α2＝41°。下模角度α3＝49°，α4＝41°。将上述折弯模安装在压力机工作台上，并调整上、下模使其型而贴合即可。由于折弯部分直径小于15毫米，选用的压力机公称压力为100KN。将车削后的弯电极坯料放进模具内，操纵压力机使其加载速度控制在10毫米/秒，当压力增加至80KN时，停止加载，保压1分钟，然后继续加载，至最大公称压力时，保压30秒，取出零件。折弯后的弯电极，其零件尺寸、硬度均符合图纸要求。
本发明方法不仅适合于加工折弯角度为90°的弯电极，也适用于折弯角度大于或小于90°且的弯电极。下表给出另外七个用本发明方法加工具有不同折弯角弯电极的实施例，加工过程同实施例1。
| Φ2(毫米) | 折弯角α | 上模角度 | 下模角度 | 压力机公称压力 | 加载速度毫米/秒 | 保压秒/秒 |
| Φ8 | 85° | α1＝45°α2＝40° | α3＝45°α4＝40° | 100KN | 14.5 | 30/15 |
| Φ10 | 88° | α1＝48°α2＝40° | α3＝48°α4＝40° | 100KN | 14 | 40/20 |
| Φ10 | 90° | α1＝49°α2＝41° | α3＝49°α4＝41° | 100KN | 13 | 50/30 |
| Φ12 | 90° | α1＝50°α2＝40° | α3＝50°α4＝40° | 100KN | 10 | 60/30 |
| Φ12 | 92° | α1＝50°α2＝42° | α3＝50°α4＝42° | 100KN | 10 | 70/30 |
| Φ14 | 98° | α1＝53°α2＝45° | α3＝53°α4＝45° | 100KN | 8 | 90/45 |
| Φ16 | 106° | α1＝57°α2＝49° | α3＝57°α4＝49° | 500KN | 12 | 不保压 |
表1 不同折弯角弯电极折弯实施例。
本发明方法简化了弯电极加工工艺，提高了产品质量和生产效率。
Claims (1)
1、一种汽车焊装用弯电极成型方法，其特征在于：使用镉青铜或铬青铜棒料，按零件的展开图下料，车削坯料至展开图尺寸，然后将车制后的坯料放进折弯模具内，在室温下用压力机模压成型。
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