CN212634649U - 一种电阻点焊外部辅助冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电阻点焊领域，公开了一种电阻点焊外部辅助冷却装置，冷却装置中心具有圆柱形通孔，内部设置有环形冷却通道、进水口及出水口，进水口与出水口与所述环形冷却通道连通。焊接时，冷却装置套设在电极外侧并贴合于工件，内部通以冷却介质，使焊接接触面散热更快，降低表面温度，提高电极寿命和焊接质量。

Description

一种电阻点焊外部辅助冷却装置

技术领域

本实用新型涉及电阻点焊领域，更具体地涉及一种电阻点焊冷却装置。

背景技术

随着全球变暖、能源枯竭问题的逐渐加剧，汽车的尾气排放及能源消耗越来越严重，实验证明汽车质量降低一半，燃料消耗也会降低将近一半，由于环保和节能的需要，汽车的轻量化已经成为世界汽车发展的潮流。而在汽车轻量化的众多途径中，在车身中增加高强度钢或铝合金等新材料来代替传统材料是实现这一目标的有效手段之一。电阻点焊由于其具有的一系列优势，是目前汽车车身制造中应用最为广泛的一种连接技术。汽车用钢材为了达到防腐蚀要求，往往会在表面镀一层锌，但在对镀锌钢板进行电阻点焊时，由于锌的熔点较低，其与电极帽表面会反应生成合金化组织，会加速电极帽的磨损消耗，而如何降低其表面温度，减小其与铜电极的反应是十分必要的。另外在对铝合金进行电阻点焊时，由于铝合金表面氧化膜的存在，会使电极与铝板间接触电阻较高，发热严重，同样会加速电极帽的磨损消耗，所以如何降低其表面温度，减小其与铜电极的反应是同样是十分必要的。

所以，本领域急需一种能够提高镀层板和铝合金等材料电阻点焊电极寿命的方法和装置，从而提高焊点质量和生产效率，降低成本。

发明内容

本实用新型目的在于提供一种电阻点焊冷却装置及其使用方法，通过在电极外侧设置贴合于工件的冷却系统，内部通以冷却介质，使电极外侧表面和工件接触位置散热更快，降低焊接接触面的温度，提高电极寿命和焊接质量。

本实用新型提供了一种电阻点焊冷却装置，包括中心具有圆柱形通孔的环形冷却装置本体，所述本体内部设置有环形冷却通道5、进水口1及出水口2；所述进水口1与出水口2与所述环形冷却通道5连通。

在一优选例中，所述进水口1设置于所述本体的圆周一侧，所述出水口2设置于所述本体的与进水口相对应的圆周另一侧。

在另一优选例中，所述圆柱形通孔直径d1为10-25mm。

在另一优选例中，所述环形冷却通道5内侧直径d2与d1的差值为1-10mm，优选地为2-8mm。

在另一优选例中，所述环形冷却通道的宽度B为2-10mm，优选地为4-8mm。

在另一优选例中，所述环形冷却通道5下壁距离所述本体下表面之间的距离d为1-10mm。

在另一优选例中，所述冷却装置由铜或铜合金制成。

本实用新型还提供一种电阻点焊冷却方法，主要包括以下步骤：

提供一种所述的电阻点焊冷却装置；

提供两个或多个工件构成的堆叠件；

将所述冷却装置套置在电阻点焊电极上并将冷却装置的下表面与所述工件相接触，从进水口通以冷却介质；

施加一定时间的焊接压力和焊接电流，完成焊接。

在另一优选例中，所述工件为铝合金或钢。

在另一优选例中，所述冷却介质为具有冷却作用的液体。

本实用新型有益效果：焊接过程中始终有外部的辅助冷却液在待焊位置附近，从而使焊点附近散热更快，焊点处表面温度更低，从而提高电极寿命和焊接质量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的可替代的实施方式。

图1为本实用新型装置的剖视图；

图2为本实用新型装置的轴测图。

附图标记：1—进水口；2-出水口；5-环形冷却通道；7-第一焊接电极；8-第二焊接电极；9-第一焊接电极内部的冷却通道；10-第二焊接电极内部的冷却通道；11-第一外部冷却装置；12-第二外部冷却装置；13-工件1；14-工件2；15-焊接熔核；d1-圆柱形通孔直径；d2- 冷却通道内侧直径；B-冷却通道宽度。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本实用新型的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

如图1、图2所示为本实施例的示意图。待焊工件13,14为铝合金工件或是表面具有涂层的钢材，例如1xxx,2xxx，3xxx,4xxx，5xxx，6xxx,7xxx系铝合金或是表面涂镀有锌层的钢工件，包括通过电镀锌或热浸镀锌的方法来得到的锌或锌合金，以及表面镀铝的钢工件。而且其材料状态可以包括各种回火，包括退火、应变强化，固溶强化等处理状态。基板的厚度为 0.3mm-4.0mm，优选地为0.5mm-3.0mm。焊接时工件可以为2个(比如只有13和14)也可以为 2个以上的组合，且各个工件的厚度可以相同也可以不同。需要说明的是，本文中所使用的术语“工件”是指广泛地包含金属片层、突起部、铸件和可电阻点焊的其他类型工件。

7,8为适用于电阻点焊的电极帽，可以由任何导电和导热材料制成，例如可由铜合金制成，包括铜铬(CuCr)合金、铜锆(CuZr)、铜铬锆(CuCrZr)合金，添加氧化铝颗粒的铜合金或其他各种的可用作电极材料的铜合金，其外径与所述圆柱形通孔直径d1相等，为10-25mm，其外部形状可以是任何适用于特定情况下的特殊形状。

9,10为内置电极帽的冷却通道，其用于电极帽和焊点的冷却，常有包括铜管，塑料等制成的，这在本领域是常见的。

11,12为本实用新型的电阻点焊外部辅助冷却装置，包括中心具有圆柱形通孔的环形冷却装置本体，圆柱形通孔直径d1为10-25mm，本体内部设置有环形冷却通道5、进水口1及出水口2，进水口1与出水口2与环形冷却通道5连通。进水口1设置于本体的圆周一侧，出水口2设置于与进水口1相对应的圆周另一侧。

在焊接时冷却装置可以单独设置于一侧电极处也可以两侧电极处分别设置一套。冷却装置内部设有环形冷却通道5，其宽度B为2-10mm,优选地为4-8mm。冷却通道的内侧直径d2 与d1的差值为1-10mm，优选地，为2-8mm。11，12整个装置是由导热性能较好的例如铜，铜合金所制成的。

环形冷却通道5下壁距离所述本体下表面之间的距离d为1-10mm，此处下壁指的是焊接时环形冷却通道靠近工件的一侧。

11,12内部冷却通道可以是单个工序或多个工序所制成的。例如通过先在两块板上开环形冷却通道槽，再将两块板通过焊接、铸造或其他连接方式连接密封形成的。而内部通道的形状可以是任意的环形通道。

本实用新型的实施过程为：提供两个或多个的工件堆叠件13、14，例如为铝合金，然后将冷却装置13、14套置于第一焊接电极和第二焊接电极上，使冷却装置的下表面与待焊工件相接触，并在进水口处通以冷却循环介质；值得注意的是，冷却介质可以是包括水在内的具有冷却功能的液体，需要可控制外部水冷装置的冷却流量，最后在待焊位置处通过向电极帽施加一定时间的焊接压力和焊接电流，完成焊接，由于焊接过程中外部始终有冷却液在待焊位置附近，从而使焊点附近散热更快，焊点处表面温度更低，从而提高电极寿命和焊接质量。

尽管本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限制本实用新型，任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，做出的种种的等效的变化或替换，均属于本实用新型保护的范围。因此，本实用新型的保护范围当视后附的本申请权利要求所界定的范围为准。

Claims (5)

1.一种电阻点焊外部辅助冷却装置，其特征在于：包括：

中心具有圆柱形通孔的环形冷却装置本体，所述本体内部设置有环形冷却通道(5)、进水口(1)及出水口(2)；所述进水口(1)与出水口(2)与所述环形冷却通道(5)连通，所述圆柱形通孔直径d1为10-25mm，所述环形冷却通道(5)内侧直径d2与d1的差值为1-10mm。

2.如权利要求1所述的电阻点焊外部辅助冷却装置，其特征在于：所述进水口(1)设置于所述本体的圆周一侧，所述出水口(2)设置于所述本体的与进水口相对应的圆周另一侧。

3.如权利要求1所述的电阻点焊外部辅助冷却装置，其特征在于：所述环形冷却通道的宽度B为2-10mm。

4.如权利要求1所述的电阻点焊外部辅助冷却装置，其特征在于：所述环形冷却通道(5)下壁距离所述本体下表面之间的距离d为1-10mm。

5.如权利要求1所述的电阻点焊外部辅助冷却装置，其特征在于：所述冷却装置由铜或铜合金制成。

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