CN114192950A - 电阻点焊方法以及电阻点焊装置 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种电阻点焊方法，其既能够抑制焊接飞溅的发生，又能够提高板厚不同的钢板的焊接强度。本公开的一个方案的电阻点焊方法具备通过电阻点焊装置对由多张钢板叠置而成的工件实施焊接的焊接工序。电阻点焊装置具备第1电极和第2电极，第1电极构成为与多张钢板中的第1钢板接触；第2电极构成为与多张钢板中的比第1钢板薄的第2钢板接触，且与第1电极共同夹持工件。在焊接工序中，在实施焊接的过程中，使第2电极相对于第1电极沿与第2钢板的板面平行的方向进行相对移动。

Description

电阻点焊方法以及电阻点焊装置

技术领域

本公开涉及电阻点焊方法以及电阻点焊装置。

背景技术

对由板厚不同的多张钢板叠置而成的工件实施电阻点焊时，熔核形成在工件整体的厚度中心处。由于厚度中心偏向板厚大的钢板，因此有可能造成熔核不能充分熔入板厚小的钢板。

通过加大电流能够增加熔核的熔融量，然而在该情况下，易发生焊接飞溅。因此，提出有如下技术：通过使用材质不同的两种电极来调整熔核的形成位置，从而提高接合强度(参照日本特开2013-173155号公报)。

发明内容

发明要解决的问题

在上述电阻点焊方法中，使用两种电极实施焊接，因此若接错电极，则会发生焊接不良。此外，由于一方的电极需要采用热传导率高的材质，因此电极成本高。

用于解决问题的方案

本公开的一个方案优选提供一种既能够抑制焊接飞溅的发生，又能够提高板厚不同的钢板的焊接强度的电阻点焊方法。

本公开的一个方案是一种电阻点焊方法，该电阻点焊方法具备通过电阻点焊装置对由多张钢板叠置而成的工件实施焊接的焊接工序。电阻点焊装置具备第1电极和第2电极，第1电极构成为与多张钢板中的第1钢板接触；第2电极构成为与多张钢板中的比第1钢板薄的第2钢板接触，且构成为与第1电极共同夹持工件。在焊接工序中，在实施焊接的过程中，使第2电极相对于第1电极沿与第2钢板的板面平行的方向进行相对移动。

根据上述构成，通过使与比第1钢板薄的第2钢板接触的第2电极偏离第1电极，而使第2电极陷入第2钢板。由此，在第2电极偏离前已形成的熔核以避开第2钢板中的陷入有第2电极的部分的方式，被压入第2钢板。因此，熔核熔入第2钢板的熔融量增加。

因此，无需限制第1电极以及第2电极的材质，而能够抑制因加大电流而发生的焊接飞溅，并且能够提高板厚不同的钢板的焊接强度。

在本公开的一个方案中，第2电极可以是能够相对于第1电极沿夹持工件的方向移动。在焊接工序中，可以以使得工件的厚度方向与夹持工件的方向相交的方式来保持工件。根据上述构成，能够利用第1电极以及第2电极夹持工件的力在实施焊接的过程中使第2电极相对第1电极进行移动。

在本公开的一个方案中，第1电极以及第2电极夹持工件的方向可以与竖直方向平行。根据上述构成，重力方向与工件的加压方向一致，因此能够确保焊接品质的稳定。

在本公开的一个方案中，第2电极可以配置在工件的上方。根据上述构成，易于将工件配置到电阻点焊装置中(即，易于进行焊接的准备作业)，因此可提高生产率。

本公开的另一个方案是一种电阻点焊装置，其构成为对由多张钢板叠置而成的工件实施焊接。电阻点焊装置具备第1电极和第2电极，第1电极构成为与多张钢板中的第1钢板接触；第2电极构成为与多张钢板中的比第1钢板薄的第2钢板接触，且构成为与第1电极共同夹持工件。电阻点焊装置构成为：在实施焊接的过程中，使第2电极相对于第1电极沿与第2钢板的板面平行的方向进行相对移动。

根据上述构成，如上文所述，熔核熔入第2钢板的熔融量增加。因此，无需限制第1电极以及第2电极的材质，而能够抑制因加大电流而发生的焊接飞溅，并且能够提高板厚不同的钢板的焊接强度。

在本公开的一个方面中，第2电极可以是能够相对于第1电极沿夹持工件的方向移动。电阻点焊装置还可以具备工件保持部，该工件保持部以使得工件的厚度方向与夹持工件的方向相交的方式来保持工件。根据上述构成，能够利用第1电极以及第2电极夹持工件的力在实施焊接的过程中使第2电极相对第1电极进行移动。

在本公开的一个方面中，第1电极以及第2电极夹持工件的方向可以与竖直方向平行。根据上述构成，重力方向与工件的加压方向一致，因此能够确保焊接品质的稳定。

在本公开的一个方面中，第2电极可以配置在工件的上方。根据上述构成，易于将工件配置到电阻点焊装置中(即，易于进行焊接的准备作业)，因此可提高生产率。

附图说明

图1是实施方式中的电阻点焊装置的示意图。

图2A是示出由电阻点焊装置对钢板实施焊接的焊接状态的示意图。

图2B是示出图2A之后的焊接状态的示意图。

图2C是示出图2B之后的焊接状态的示意图。

图3是实施方式中的电阻点焊方法的流程图。

图4A是示出与图2A不同的实施方式中的、由电阻点焊装置对钢板实施焊接的焊接状态的示意图。

图4B是示出图4A之后的焊接状态的示意图。

图4C是示出图4B之后的焊接状态的示意图。

具体实施方式

以下参照附图说明本公开的示例性的实施方式。

[1.第1实施方式]

[1-1.结构]

图1所示的电阻点焊装置1构成为对由第1钢板P1和第2钢板P2叠置而成的工件W实施焊接。电阻点焊装置1具有电阻焊接机2和工件保持部3。

第1钢板P1的厚度大于第2钢板P2。也就是说第2钢板P2比第1钢板P1薄。在本实施方式中，第2钢板P2叠置在第1钢板P1上。此外，第1钢板P1以及第2钢板P2的材质无特别限定。

<电阻焊接机>

电阻焊接机2在工件W的厚度方向上对作为工件W而配置的第1钢板P1和第2钢板P2实施电阻点焊。

电阻焊接机2具备第1电极21和第2电极22。第1电极21配置在工件W的下方。第2电极22配置在工件W的上方，并且构成为第2电极22和第1电极21共同夹持工件W并对工件W加压。

第2电极22能够相对于第1电极21在竖直方向上进行相对移动。在本实施方式中，第1电极21以及第2电极22夹持工件W的方向(即第2电极22的移动方向)与竖直方向平行。

第1电极21以及第2电极22均在实施焊接时与工件W接触。具体而言，第1电极21构成为与第1钢板P1接触。第2电极22构成为与第2钢板P接触。焊接电流经由工件W在第1电极21与第2电极22之间流动。

<工件保持部>

工件保持部3构成为：以使得工件W的厚度方向(即与第1钢板P1以及第2钢板P2的板面正交的方向)与夹持工件W的方向(即竖直方向)相交的方式来保持工件W。

以使得第1钢板P1的板面以及第2钢板P2的板面倾斜于竖直方向以及水平方向的方式由工件保持部3保持工件W。工件保持部3具有例如用于把持工件W的夹具。

电阻点焊装置1在第1电极21以及第2电极22夹持着由工件保持部3保持的工件W的状态下，使电流供给到第1电极21以及第2电极22之间，从而对第1钢板P1和第2钢板P2实施焊接。

在焊接的初期阶段，如图2A所示，第1电极21的中心轴C1与第2电极22的中心轴C2保持一致。另外，第1电极21的中心轴C1以及第2电极22的中心轴C2均是经过各自对应的电极的于水平方向上的中心的直线，且与竖直方向平行。

在第1电极21与第2电极22之间利用通电而形成呈熔融状态的熔核N。第1电极21的中心轴C1以及第2电极22的中心轴C2穿过熔核N的重心。

若进一步实施焊接，则第1钢板P1以及第2钢板P2进一步熔融(即液化)。由此，通过由第2钢板P2的膨胀而引起的斥力朝上方顶压第2电极22。其结果为，如图2B所示，第2电极22以离开焊接的中心(即第1电极21的中心轴C1)的方式沿着第2钢板P2的板面朝下方滑动。

已滑动的第2电极22在偏离焊接的中心的位置处从上方陷入已熔融的第2钢板P2。此外，在第2电极22移动期间，第2电极22的中心轴C2与竖直方向保持平行。也就是说，第2电极22在水平方向以及竖直方向上进行移动，但第2电极22的姿势不变。

如上所述，若在第2电极22的中心轴C2偏离第1电极21的中心轴C1的状态下第2电极22陷入第2钢板P2，则如图2C所示，熔核N的一部分(压入部I)以避开第2电极22的方式被压入第2钢板P2内。

压入部I形成在熔核N中的下述区域：隔着第1电极21的中心轴C1而位于与第2电极22的中心轴C2经过的区域相反的一侧的区域的上方。压入部I以被压入第2钢板P2的状态凝固。

在本实施方式中，第1电极21是固定在电阻焊接机2上的固定电极。因此，在实施焊接的过程中，第1电极21在水平方向以及竖直方向上均不产生移动。不过，第1电极21也可以构成为能够在水平方向或竖直方向上移动。

如上所述，电阻点焊装置1构成为：在对工件W实施焊接的过程中，使第2电极22相对于第1电极21在与第2钢板P2的板面平行的方向(即与竖直方向以及水平方向双方均相交的方向)上移动。

此外，“实施焊接的过程中”是指从利用通电在钢板内部开始形成熔池起直至熔池的形成结束(即停止通电)的工序。因此，电阻点焊装置1在熔池的形成开始之后使第2电极22移动。

[1-2.制造方法]

图3所示的电阻点焊方法具备配置工序S10和焊接工序S20。例如使用图1的电阻点焊装置1来实施本实施方式的电阻点焊方法。

<配置工序>

在本工序中，将由第1钢板P1和第2钢板P2在厚度方向上叠置而成的工件W配置在电阻焊接机2的第1电极21与第2电极22之间。并且，由工件保持部3以使得工件W的厚度方向与夹持工件W的方向相交的方式来保持工件W。

<焊接工序>

在本工序中，由电阻点焊装置1对叠置的第1钢板P1和第2钢板P2实施焊接。

在本工序中，在实施焊接的过程中，利用第1电极21以及第2电极22之间的压力(即第2电极22对工件W的按压)使第2电极22相对于第1电极21与第2钢板P2的板面平行地进行移动。

[1-3.效果]

根据以上详述的实施方式，可以获得以下效果。

(1a)通过使与比第1钢板P1薄的第2钢板P2接触的第2电极22偏离第1电极21，而使第2电极22陷入第2钢板P2。由此，在第2电极22偏离前已形成的熔核N以避开第2钢板P2中的陷入有第2电极22的部分的方式，被压入第2钢板P2。

因此，熔核N熔入第2钢板P2的熔融量增加。因此，无需限制第1电极21以及第2电极22的材质，而能够抑制因加大电流而发生的焊接飞溅，并且能够提高板厚不同的钢板的焊接强度。

(1b)通过以使得工件W的厚度方向与第1电极21以及第2电极22夹持工件W的方向相交的方式来保持工件W，而能够利用第1电极21以及第2电极22夹持工件W的力在实施焊接的过程中使第2电极22相对于第1电极21进行移动。

(1c)通过将第1电极21以及第2电极22夹持工件W的方向设定为竖直方向，而使重力方向与工件W的加压方向一致，从而能够确保焊接品质的稳定。

(1d)通过使第2电极22配置在工件W的上方，而易于将工件W配置到电阻点焊装置1中(即，易于进行焊接的准备作业)，从而可提高生产率。

[2.其他实施方式]

以上对本公开的实施方式进行了说明，不过本公开不限于上述实施方式，可以采取各种实施方式。

(2a)在上述实施方式的电阻点焊装置1以及电阻点焊方法中，可以不以使得工件W的厚度方向与第1电极21以及第2电极22夹持工件W的方向相交的方式来保持工件W。

例如，若第2电极22能够机械式地沿与第2钢板P2的板面平行的方向移动，则如图4A所示，可以以使得工件W的厚度方向与电极夹持工件W的方向平行的方式来保持工件W。

在图4A的示例中，在实施焊接中途，例如由设置在电阻焊接机2的气缸等滑动机构如图4B所示而使第2电极22沿与第2钢板P2的板面平行的方向移动。若第2电极22从焊接的中心偏离，则如图4C所示，第2电极22从上方陷入已熔融的第2钢板P2，且熔核N的压入部I以避开第2电极22的方式被压入第2钢板P2内。

(2b)在上述实施方式的电阻点焊装置1以及电阻点焊方法中，工件W可以具有三张以上的钢板。也就是说，可以在第1钢板P1与第2钢板P2之间配置一张以上的钢板。

(2c)在上述实施方式的电阻点焊装置1以及电阻点焊方法中，由第1电极21以及第2电极22夹持工件W的方向可以不是竖直方向。夹持工件W的方向可以是水平方向，也可以是与竖直方向以及水平方向双方均相交的方向。

(2d)在上述实施方式的电阻点焊装置1以及电阻点焊方法中，也可以是第1电极21能够相对于工件W移动。即，也可以以第2电极22相对于第1电极21沿与第2钢板P2的板面平行的方向进行相对移动的方式，在实施焊接的过程中使第1电极21以及第2电极22双方均进行移动。

(2e)可由多个构成元素分担上述实施方式中的一个构成元素所具有的功能，或可将多个构成元素所具有的功能统合于一个构成元素。并且，可省略上述实施方式的构成的一部分。此外，可以将上述实施方式的构成的至少一部分添加到上述其他实施方式的构成中，或将上述实施方式的构成的至少一部分与上述其他实施方式的构成进行置换等。另外，由记载在权利要求中的语句所确定的技术思想包含的所有方式均为本公开的实施方式。

Claims (8)

1.一种电阻点焊方法，其具备通过电阻点焊装置对由多张钢板叠置而成的工件实施焊接的焊接工序，所述电阻点焊方法的特征在于，

所述电阻点焊装置具备第1电极和第2电极，

所述第1电极构成为与所述多张钢板中的第1钢板接触；

所述第2电极构成为与所述多张钢板中的比所述第1钢板薄的第2钢板接触，且构成为与所述第1电极共同夹持所述工件，并且

在所述焊接工序中，在实施焊接的过程中，使所述第2电极相对于所述第1电极沿与所述第2钢板的板面平行的方向进行相对移动。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其特征在于，

所述第2电极能够相对于所述第1电极沿夹持所述工件的方向移动，

在所述焊接工序中，以使得所述工件的厚度方向与夹持所述工件的方向相交的方式来保持所述工件。

3.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其特征在于，

所述第1电极以及所述第2电极夹持所述工件的方向与竖直方向平行。

4.根据权利要求3所述的电阻点焊方法，其特征在于，

所述第2电极配置在所述工件的上方。

5.一种电阻点焊装置，其构成为对由多张钢板叠置而成的工件实施焊接，所述电阻点焊装置的特征在于，

具备第1电极和第2电极，

所述第1电极构成为与所述多张钢板中的第1钢板接触；

所述第2电极构成为与所述多张钢板中的比所述第1钢板薄的第2钢板接触，且构成为与所述第1电极共同夹持所述工件，并且

所述电阻点焊装置构成为：在实施焊接的过程中，使所述第2电极相对于所述第1电极沿与所述第2钢板的板面平行的方向进行相对移动。

6.根据权利要求5所述的电阻点焊装置，其特征在于，

所述第2电极能够相对于所述第1电极沿夹持所述工件的方向移动，

所述电阻点焊装置还具备工件保持部，所述工件保持部以使得所述工件的厚度方向与夹持所述工件的方向相交的方式来保持所述工件。

7.根据权利要求5所述的电阻点焊装置，其特征在于，

所述第1电极以及所述第2电极夹持所述工件的方向与竖直方向平行。

8.根据权利要求7所述的电阻点焊装置，其特征在于，

所述第2电极配置在所述工件的上方。

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