CS267076B1

CS267076B1 - Welding unit for resistance spot welding

Info

Publication number: CS267076B1
Application number: CS87819A
Authority: CS
Inventors: Roman Ing Minarik; Marian Ing Hergott
Original assignee: Minarik Roman; Marian Ing Hergott
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1990-02-12
Also published as: CS81987A1

Abstract

Združené dvoj- a viacbodové jednotky odporového bodového zvárania sú určené pre prácu vo zváracom lise a pre výrobu zvarových spojov bodováním za sebou so skráteným modulom rozteče, pričom sa sleduje najma zvýšenie pevnosti a bezpečnosti zvarového spoja. Podstata zváracej jednotky spočívá v skrátení osových vzdialenosti medzi dvojicami zváracích elektrod tak, že dve a viac zváracích elektrod a držiakov zváracích elektrod sú voči sebe súosovými taniermi, pružinami s válcovými skriňami pružin presadené v smere hlavnej telesnej osi. Minimálna rozteč osí zváracích elektrod je rovná polovici súčtu priemeru válcovej skrine a priemeru otvoru uloženia drieku tlačnej tyče, a tento je zváčšený o hrůbku oddeíovacej steny medzi vnútorným povrchom válcovej skrine a otvoru uloženia drieku tlačnej tyče.Compound two- and multi-point units resistive spot welding are designed for work in welding press and for welding connections by scoring in a row the pitch module, while monitoring increasing the strength and safety of the weld joint. The essence of the welding unit lies in shortening the axial distances between pairs welding electrodes so that two or more welding electrodes and welding electrode holders they are coaxial plates, springs with cylindrical spring housings offset in the direction of the major body axis. Minimum pitch the axis of the welding electrodes is equal to half the sum of the diameter of the barrel and the diameter a push rod shaft mounting hole, and this it is wicked by the ridge of the separating wall between the inner surface of the cylindrical housing a of the push rod shaft support.

Description

Vynález sa týká dvoj- a viacbodových zdražených zváracích výkonových jednotiek pre odporové zváranie s výbavou na vyvodenie statického tlaku v smere hlavného pracovného pohybu pracovnej časti zváracieho lisu alebo zváracieho stroja a tiež na zachytenie rozměrových rozdielov v smere hrůbky zvarku, so súčasnou požiadavkou na maximálně zníženie rozteče osí zváracích elektrod.The invention relates to two- and multi-point expensive welding power units for resistance welding with equipment for applying static pressure in the direction of the main working movement of the working part of the welding press or welding machine and also for capturing dimensional differences in the direction of weld depth. welding electrode axes.

Dvoj- a viacbodové odporové zváranie sa vykonává obvykle zváracími jednotkami združenými do společného nosného, upevňovacieho a nastavovacieho rámu. Vlastné zváracie jednotky vykonávají! tri funkcie. Vytvárajú diferencovaní! přítlačná silu ako jeden zo zváracích parametrov, zachytávajú a koriguji! vplyv kolísajiícej hrábky zváraného materiálu, alebo ábytkov dlžky vlastných zváracích elektrod a pod., a konečne slážia na přívod elektrického napStia na miesto zvárania. Zváracie jednotky můžu byť vybavené jedno- alebo viaestupňovým silovým mechanizmom hlavného pracovného pohybu, alebo můžu byť ešte zavesené na další silový mechanizmus. Vlastné pracovně jednotky můžu byť hydraulické, pneumatické, kinematicky odvodené, kombinované, různé na seba zavesené za účelom súhlasného, paralelného, násobného a iného silového, směrového, rýchlostného a čížkového působenia. Vyskytuje sa také mechanické zapojenie, kde hlavný pracovný pohyb dodá silový, mechanizmus zváracieho lisu, na ktorý je zavesený združený dvoj-, alebo viacbodový zvárací nástroj s výbavou korekcie výškovéj dilatáoie, na vyvolanie diferencovanéj sily tlaku zváracích elektrod do zvaru. Osové vzdialenosti medzi zváracími elektrodami bývají! značné, čo je důsledok bežnej konštrukčnej praxe, a to najmá paralelným usporiadaním silovej výbavy zváracích jednotiek, ako sá napr. tlakové hydraulické systémy, pružinové systémy a pod. Známe konstrukčně přístupy niekedy vylučujá možnost váčšieho zníženia roztečnej osovej vzdialenosti medzi zváracími elektrodami na minimálnu, technologicky únosná mieru a sá závažnou překážkou požadovaného zvýšenia pevnostných charakteristik zvarového spoja. NajmS v poslednej době bývá čoraz častejšia požiadavka zvýšenia pevnosti zvarových spojov mnohobodových technologií, pričom je indukovaná najmS zvýšenými technologickými a zvlášť ekonomickými požiadavkami a parametrami. Podobný vo svojej mechanickej časti obvykle usporiadaný systém je popísaný napr. v AO ZSSR č. 484 061.Two- and multi-point resistance welding is usually performed by welding units combined into a common supporting, fastening and adjusting frame. They perform their own welding units! three functions. They create differentiated! pressing force as one of the welding parameters, capture and correct! the influence of the fluctuating rake of the welded material, or the furniture, the length of the welding electrodes themselves, etc., and finally the power supply to the welding site. The welding units can be equipped with a single- or multi-stage force mechanism of the main working movement, or they can be suspended on another force mechanism. The work units themselves can be hydraulic, pneumatic, kinematically derived, combined, variously suspended for the purpose of consistent, parallel, multiple and other force, direction, speed and gravity action. There is such a mechanical connection where the main working movement is supplied by a force, welding press mechanism, on which a combined two- or multi-point welding tool with height expansion correction equipment is suspended to induce a differentiated pressure of the welding electrodes into the weld. Axial distances between welding electrodes are! considerable, which is a consequence of common design practice, in particular by arranging in parallel the power equipment of the welding units, such as e.g. pressure hydraulic systems, spring systems, etc. Known design approaches sometimes exclude the possibility of a greater reduction in the pitch axial distance between the welding electrodes to a minimum, technologically tolerable level and are a serious obstacle to the required increase in the strength characteristics of the welded joint. Recently, the most demanding requirement is to increase the strength of welded joints of multipoint technologies, while it is induced mainly by the increased technological and especially economic requirements and parameters. A similar system, usually arranged in its mechanical part, is described e.g. in AO USSR no. 484 061.

Podstata zváracej jednotky pre odporové bodové zváranie spočívá v tom, že najmenej dve zváracie elektrody a držiaky zváracích elektrod sá voči sebe súosovými taniermi, pružinami a válcovými skriňami pružin presadené v smere hlavněj telesnej osi, pričom rozteč osí zváracích elektrod je rovná polovici sáčtu priemeru valcovej skrine pružiny a priemeru otvoru uloženia drieku tlačnéj tyče, zváčšenému o hrábku oddělovačej steny medzi nimi.The essence of the resistance spot welding unit is that at least two welding electrodes and welding electrode holders are offset relative to each other by coaxial plates, springs and cylindrical spring housings in the direction of the main body axis, the welding electrode axis spacing being equal to half the sum the spring and the diameter of the push rod stem mounting hole, enlarged by the rake of the partition wall between them.

Hlavně výhody zváracej jednotky pre odporové bodové zváranie spočívajá v možnosti dalšieho zmenšovania roztečnej vzdialenosti osí šošoviek zvarových bodov, a tým dalšieho zvyšovania pevnosti a ánosnosti integrovaného bodového odporového zvarového spoja.In particular, the advantages of the resistance spot welding unit lie in the possibility of further reducing the spacing of the axes of the weld spot lenses, and thus of further increasing the strength and load-bearing capacity of the integrated spot resistance weld.

Na výkrese na obr. 1 je pohlad na pozdížny rez dvojbodovou zváracou jednotkou a na obr. 2 je půdorysný pohlad v priečnom řeze na prekrytie tanierov tlačných tyčí.In the drawing in FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a two-point welding unit, and FIG. 2 is a cross-sectional plan view for covering pressure plate plates.

Zváracia jednotka pre odporové zváracie stroje na zváranie dvoch zvarových miest so zmenšenou roztečou osí zváracích elektrod pozostáva z dvoch zváracích elektrod 2 ^adržiakov 6 zváracích elektrod, ktoré sá voči sebe súosovými taniermi 2< pružinami 2 ^aválcovými skriňami 10 pružin presadené.v smere hlavnej telesnej osi 2» pričom roztečná vzdialenosť osí zváracích elektrod je rovná polovici sáčtu priemeru valcovej skrine 10 a priemeru otvoru 11 uložená drieku tlačnéj tyče 2 zváčšenému o hrábku oddělovačej steny medzi nimi.The welding unit for resistance welding machines for welding two welding spots with reduced welding electrode axis spacing consists of two welding electrodes 2 ^and welding electrode holders 6, which are offset relative to each other by coaxial plates 2 <springs 2 ^and cylindrical spring boxes 10 in the direction of the main body. axis 2, the pitch distance of the axes of the welding electrodes being equal to half the sum of the diameter of the cylindrical housing 10 and the diameter of the hole 11 placed on the shaft of the push rod 2 increased by the rake of the partition wall between them.

Zváracia dvojbodová jednotka pre odporové zváracie stroje je zavesená napr. na barane 2 lisu s nastavitelnou dráhou, so sraerom pohybu voči pracovnému stolu, alebo voči přípravku. Vlastný zvarok je umiestnený medzi zváracou jednotkou, na ktorá je přivedený jeden pól elektrického zváracieho prádu, a medzi pracovným stolom, na ktorý je přivedený druhý pól elektrického zváracieho prúdu. Obe zváracie elektrody 2» spojené s tlačnými tyčami 5, sú zapojené prostredníctvom držiakov 2 na totožný pól elektrického zváracieho prúdu. TlačnéThe two-point welding unit for resistance welding machines is suspended e.g. on the ram 2 of the press with an adjustable path, with a sraer of movement relative to the work table, or relative to the jig. The weld itself is located between the welding unit, to which one pole of the electric welding laundry is fed, and between the work table, to which the other pole of the electric welding current is fed. Both welding electrodes 2, connected to the push rods 5, are connected by means of holders 2 to the same pole of the electric welding current. Push

CS 267 076 Bl tyče 5, súosé taniere 4 pružiny 2 ^a odpovedajúce válcové skrine 10 a otvory 11 uloženia driekov tlačných tyčí 5 na seba priestorovo navázujú v áalšom stupni vzájemného priblíženia hlavných osí, čím je vytvořená podmienka priblíženia osí jednotlivých zvarových šošoviek v dvojbodovom zvarovom spoji.The rods 5, the coaxial plates 4 of the spring 2 ^{and the} corresponding cylindrical housings 10 and the openings 11 of the shafts of the push rods 5 are spatially connected to each other in the next degree of mutual approximation of the main axes, thus creating a condition of approximation of axes .

Zvarok, spravidla dva plechy na sebe, nachádzajúci sa medzi dvojicou zváracích elektrod Z s prívodom jedného pólu zváracieho prúdu a medzi pracovným stolom s prívodom druhého pólu zváracieho prúdu, je v momente spustenia barana 1. lisu zovretý nastavenou silou, pričom pretekajúci zvárací prúd, obmedzený zvoleným časovým intervalom, vykoná prácu, teplom elektrického odporu zvarku v miestach dotyku zváracích elektrod 2 vytvoří metalurgické šošovky bodového zvarového spoja so zvlášť malou vzájomnou vzdialenosťou. Zvarok je možné posúvať, napr. o dvojnásobná rozteč osí zváracích elektrod % čím sa dosiahne rad pravidelné vzdialených zvarových bodov navzájom, v module konštrukčnej rozteče osí zváracích elektrod Z dvojbodovej zváracej jednotky.The weld, usually two sheets on top of each other, located between a pair of welding electrodes Z with one welding current pole and between a work table with a second welding current pole, is clamped at a set force at the moment of lowering the ram of the 1st press. at a selected time interval, performs work by the heat of the electrical resistance of the weld at the points of contact of the welding electrodes 2 to form metallurgical lenses of the spot weld with a particularly small mutual distance. The weld can be moved, e.g. by twice the spacing of the welding electrode axes%, thus achieving a series of regularly spaced welding points relative to each other, in the module of the construction spacing of the welding electrode axes from the two-point welding unit.

Skúšky v jednom případe boli vykonané na dvojbodovej zváracej jednotke, s poschodovým presadením súosových tanierov tlačných pružin vytvorenej podlá přiloženého výkresu a podlá návrhu predmetu vynálezu. Zvarok bol z ocele ČSN 11378.10, hrůbky 1,5 mm, priváraný k nosnej podložke z rovnakého materiálu hrůbky 2,5 mm, so 4 výstupkami 0 5,5 mm, výšky 1,2 mm, so vzájomnými kolmými roztečami štvorice, totožné s roztečou dvojbodovej jednotky. Stláčacia 2 sila 12 kN, příkon zváracieho lisu 105 kVA pri 50 í-nom DZ, zváraný prierez cca 80 mm , skutočná stláčacia sila 3,6 kN, sek. napStie naprázdno 4,85 V, elektrický výkon 95 %-ný, zvárací čas 0,5 s. Kvalita spojov bola testovaná odlupovacou metodou. Spoj sa vytrhol po obvode výstupku. Vlastnosti spoja boli dobré, až vyhovujúce. Poměrné využitie pevnosti zvarku na dlžku v linii zvarových bodov stúplo v priemere o 22 í. Chladěnie elektrod bolo dostačujúce a životnost bola rovnaká ako u zváracích elektrod s běžným, váčším osovým vzájomným odstupom.The tests in one case were performed on a two-point welding unit, with a floor offset of coaxial plates of compression springs formed according to the attached drawing and according to the design of the subject of the invention. The weld was made of steel ČSN 11378.10, 1.5 mm thick, welded to a support base made of the same material 2.5 mm thick, with 4 protrusions 0 5.5 mm, height 1.2 mm, with mutually perpendicular pitches of four, identical with pitch two-point unit. Compression force 12 kN, welding press input 105 kVA at 50 inches, welded cross section approx. 80 mm, actual compression force 3.6 kN, sec. no-load voltage 4.85 V, electrical power 95%, welding time 0.5 s. The quality of the joints was tested by the peeling method. The joint was torn around the circumference of the protrusion. The properties of the joint were good to satisfactory. The relative utilization of the strength of the weld to the length in the line of weld points increased on average by 22. The cooling of the electrodes was sufficient and the service life was the same as for welding electrodes with a normal, larger axial distance between them.

V inom případe boli vykonané skúšky súčinného privarenia troch skrutiek M8 na nosnú došku výstupkovou technológiou, pričom zváracím prípravkom bola troj elektrodová jednotka, ako modifikácia z návrhu předmětu vynálezu. Mechanické vyváženie využívalo štipec tanierových pružin. Pri vyladenom vztahu zváracej trojbodovej jednotky ku zváraciemu transformátoru sa dosiahli plné vyhovujúce výsledky pri priváraní uvedených troch skrutiek M8 súčasne.In another case, tests were performed on the co-welding of three M8 screws to the support plate by protrusion technology, the welding jig being a three-electrode unit, as a modification of the design of the present invention. The mechanical balancing used a pincer of disc springs. With the tuned relationship of the welding three-point unit to the welding transformer, full satisfactory results were obtained by welding the three M8 screws at the same time.

Vynález je využitelný hlavně v priemysle automobilovéj a dopravnej techniky v lahkom a elektrotechnickom priemysle.The invention is applicable mainly in the automotive and transportation technology industry in the light and electrical industry.

Claims

The rods 5, the coaxial plates 4 of the springs 2 and the corresponding cylindrical casings 10 and the holes 11 of the plunger rods 5 are spaced apart from each other in the next step relative to the main axes, thereby creating the condition of approaching the axes of the individual welded lenses in a two-point weld joint. The weld, generally two sheets stacked between the pair of welding electrodes 2 with the inlet of one pole of the welding current and between the work table with the inlet of the second welding current pole, is clamped by the set force at the moment of the press ram 1, the flowing welding current being limited by the selected time by the interval, performs the work, by the heat of the electric resistance of the weld at the points of contact of the welding electrodes, the metallurgical lenses of the spot weld joint with a particularly small mutual distance are formed. The weld can be displaced, for example, by a double pitch of the welding electrode axes 2, thereby obtaining radially distant weld spots relative to one another, in the weld spacing module of the electrodes 2 of the two-point welding unit. Tests in one case were carried out on a two-point welding unit, with a beveled-down coaxial compression spring plate formed in accordance with the accompanying drawing and a subject of the invention. The weld was made of steel ČSN 11378.10, 1.5 mm ridge, welded to the supporting substructure of the same material of ridge 2.5 mm, with 4 projections 0 5.5 mm, height 1.2 mm, with mutually perpendicular spacing of quadruple, identical to the pitch of two-point units. Compressive force 12 kN, power input of welding press 105 kVA at 50 S-nom DZ, welded cross-section approx. 80 mm, actual compression force 3.6 kN, sec. No-load voltage 4.85 V, electric power 95%, welding time 0 , 5 sec. Joint quality was tested by the peeling method. The joint is ripped off the perimeter of the ridge. The joint properties were good to fit. The relative utilization of the strength of the mold to the length in the weld point line increased on average by 22 µ. Bolodostation and electrolytic cooling was the same as for conventional electrodes with normal, larger axial spacing. In another case, the tests of the co-weld of the three M8 bolts on the carrier plate by the protrusion technology have been carried out, the welding means being a triple electrode unit as a modification of the present invention. Mechanical balancing used a pinch plate spring. With the attenuation of the welding three-point unit to the welding transformer, the full satisfactory results were achieved when welding the three M8 screws simultaneously. The invention is mainly applicable in the automotive and transport industry in the light industry. PREDMBT VYNALEZU

1. A welding unit for resistance welding machines for welding two or more welding points with reduced spacing of welding electrode axes, suspended on a moving mechanism of a press or welding machine and equipped with an active or passive linear motion force mechanism, such as a spring, for drawing static pressure, and for intercepting dimensional differences in the direction of the welding ridge, characterized in that at least two welding electrodes (9) and welding electrode holders (6) are coaxial plates (4), springs (3) and cylindrical boxes (10) with respect to each other springs offset in the direction of the main body axis (8).

2. The welding unit according to claim 1, wherein the spacing of the welding electrode axes is equal to half the sum of the diameter of the cylindrical housing (10) and the diameter of the aperture (11) of the thrust rod (5), which is a wedge of the separation wall therebetween. 1 drawing