一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极的制作方法

1.本实用新型属于电阻焊接领域，特别涉及一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极。


背景技术：

2.固定式电阻点焊机是用来将螺母及螺柱凸焊到车身零件的重要设备。合理的凸焊电极结构设计对于凸焊时螺母及螺栓的准确定位以及提高生产效率具有重大影响。一般在凸焊电极上安装有带绝缘特性的定位销，定位销及压缩弹簧由锁母固定在电极端部。定位销穿过要焊接的工件上的预制孔及螺母上的螺纹孔对工件及螺母进行准确定位。焊接时上电极将伸出的定位销压回电极本体内部，并对螺母及工件进行通电焊接。
3.电阻凸焊的特点之一是焊接电流很大，通常会在10ka以上，在焊接过程在大量的热量会传导到电极上，因此需要对焊接电极进行通水冷却。
4.现有的凸焊下电极的冷却方式有：在电极本体下部进行冷却及在电极本体上部进行冷却的方式。采用在电极本体下部进行冷却的方式，方便了电极结构的布设，但无法对发热量最大的电极本体顶部进行有效冷却，从而影响电极寿命以及凸焊质量。采用在电极本体上部进行冷却的方式，靠近发热量最大的部位，理论上可达到较好的冷却效果。目前，现有的在上部进行冷却的方式为：在电极本体靠近顶部的外侧设置冷却环形腔，一侧设置有进水口，另一侧设置有出水口，通过注入冷却水进行冷却。该冷却方式相比于在下部进行冷却的方式，冷却效果好，但结构设计简单，在冷却效果及冷却效率上有待进一步的提高。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是在于克服现有技术的不足之处，提供一种具有较佳的冷却效果和较高的冷却效率的带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极。
6.本实用新型的上述目的通过如下技术方案来实现：
7.一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，其特征在于：包括电极本体、冷却水套、密封圈、进水接口、回水接口、紧固套；所述电极本体上端安装有定位销、弹簧及锁母；
8.所述冷却水套整体套装于电极本体的上端部外，由上套体部分及下套体部分构成；所述上套体部分为圆柱形外套，其内部设置有上大下小的圆锥形环腔，在圆锥形环腔的腔壁上焊接有沿上下方向延伸的螺旋形导流板，通过螺旋形导流板与电极本体的外表面接触；在上套体部分上位于圆锥形环腔的上方和下方分别设置有一环形槽，在上下两环形槽内各安装有一密封圈，两密封圈与电极本体外表面密封接触，使圆锥形环腔与电极本体外表面构成的上下密封式冷却腔；在上套体部分对应圆锥形环腔的上部及下部位置分别设置有进水接口和回水接口，分别与外部的进水管和回水管连接；
9.所述冷却水套的下套体部分采用外表面为上大下小的锥形开口套；所述紧固套为内孔为锥形孔的套体结构，并在紧固套上沿径向设置有紧固螺纹孔；所述紧固套由下至上
套装于冷却水套的下套体部分外，使下套体部分抱紧于电极本体上，并在紧固套上的紧固螺纹孔内安装有紧固螺钉，使紧固套固定于冷却水套的下套体部分上。
10.进一步的：所述螺旋形导流板的螺距由上至下逐渐增大。
11.进一步的：所述锥形开口套采用在圆周方形均布设置有四个开槽的锥形套。
12.本实用新型具有的优点和积极效果：
13.1、本实用新型通过在电极本体上端部外部安装冷却水套，在冷却水套与电极本体外表面之间形成上大下小的圆锥形的冷却腔，并在冷却腔内设置螺旋形导流板，通过螺旋形导流板的导流作用，实现冷却水与电极本体外表面的充分接触，提高了冷却效果，另外，沿着电极本体的轴向方向，由上至下，冷却水的流速逐渐增大，可实现冷却水的快速排出，从而可提高冷却水的冷却效率。
14.2、本实用新型中的螺旋形导流板优选采用由上至下螺距逐渐增大的结构形式，该种结构形式可实现冷却水在冷却腔的上部以较长的时间与电极本体的外表面接触，从而实现热量的充分吸收，而在冷却腔的下部减少与电极本体的外表面接触实现，从而可实现冷却水的快速排出，进一步提高了冷却效率。
附图说明
15.图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
16.以下结合附图并通过实施例对本实用新型的结构作进一步说明。需要说明的是本实施例是叙述性的，而不是限定性的。
17.一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，请参见图1，其发明点为：包括电极本体8、冷却水套4、密封圈3、进水接口12、回水接口11、紧固套10。电极本体上端安装有定位销1、弹簧5及锁母2，参考现有结构，用于对要焊接的工件预制孔及螺母螺纹孔进行对中定位，焊接时上电极将伸出的定位销压回电极本体内部，并对螺母及工件进行通电焊接。
18.所述冷却水套整体套装于电极本体的上端部外，由上套体部分4.1及下套体部分4.2构成。所述上套体部分为圆柱形外套，其内部设置有上大下小的圆锥形环腔，在圆锥形环腔的腔壁上焊接有沿上下方向延伸的螺旋形导流板6，通过导流板与电极本体的外表面接触。在上套体部分上位于圆锥形环腔的上方和下方分别设置有一环形槽，在上下两环形槽内各安装有一密封圈，通过上下两密封圈，实现由圆锥形环腔与电极本体外表面构成的冷却腔7的密封。在上套体部分对应圆锥形环腔的上部及下部位置分别设置有进水接口和回水接口，分别与外部的进水管和回水管连接，形成水冷却循环系统。
19.采用上述螺旋形导流板的结构形式，可实现进入冷却腔的冷却水由上部至下部的导流输送，实现冷却水与电极本体外表面的充分接触，可提高冷却效果。上述螺旋形导流板在采用等螺距的结构形式的情况下，由于冷却腔为上大下小的锥形腔，沿着电极本体的轴向方向，由上至下，冷却水的流速逐渐增大，可提高冷却水的冷却效率。为进一步达到较佳的冷却效果，并同时更进一步提高冷却效率。在本实用新型中，所述螺旋形导流板优选采用由上至下螺距逐渐增大的结构形式，该种结构形式可实现冷却水在冷却腔的上部以较长的时间与电极本体的外表面接触，从而实现热量的充分吸收，而在冷却腔的下部减少与电极
本体的外壳接触实现，可实现冷却水的快速排出，从而可实现冷却水的快速排出。
20.上述冷却水套的下套体部分用于实现将其固定于电极本体外。冷却水套的下套体部分采用外表面为上大下小的锥形开口套，其最大外径要小于上套体部分的外径。锥形开口套优选采用在圆周方形均布设置有四个开槽的结构形式。所述紧固套为内孔为锥形孔的套体结构，并在紧固套上沿径向设置一紧固螺纹孔。所述紧固套由下至上套装于冷却水套的下套体部分外，通过其内部锥形孔对锥形开口套的挤压作用，使下套体部分抱紧于电极本体上，实现将冷却水套紧固于电极本体外部。并在紧固套上的紧固螺纹孔内安装紧固螺钉9，使紧固套固定于冷却水套的下套体部分上。
21.本实用新型的工作原理：
22.由于凸焊时通过工件及螺母的焊接电流通常都在10ka以上，会在工件及螺母上产生大量热量，热量会沿着工件与电极上端的接触面传向凸焊电极本体，在电极本体外部上端安装冷却水套，在冷却水套内部加工圆锥形环腔，为确保冷却水路的密封性，在冷却水套与电极本体之间设有上下两个密封圈，使得冷却水套与电极本体之间形成密封空间，冷却水从进水接口进入，沿着螺旋形导流板呈螺旋形流动，在流动的过程中，通过与电极本体外表面的接触，实现对电极本体的冷却，冷却水在下部通过回水接口流出，在冷却系统的外部降温后再从进水接口流入，形成循环冷却。
23.尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神范围内，各种替换、变化和修改都是可以的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

技术特征：
1.一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，其特征在于：包括电极本体、冷却水套、密封圈、进水接口、回水接口、紧固套；所述电极本体上端安装有定位销、弹簧及锁母；所述冷却水套整体套装于电极本体的上端部外，由上套体部分及下套体部分构成；所述上套体部分为圆柱形外套，其内部设置有上大下小的圆锥形环腔，在圆锥形环腔的腔壁上焊接有沿上下方向延伸的螺旋形导流板，通过螺旋形导流板与电极本体的外表面接触；在上套体部分上位于圆锥形环腔的上方和下方分别设置有一环形槽，在上下两环形槽内各安装有一密封圈，两密封圈与电极本体外表面密封接触，使圆锥形环腔与电极本体外表面构成的上下密封式冷却腔；在上套体部分对应圆锥形环腔的上部及下部位置分别设置有进水接口和回水接口，分别与外部的进水管和回水管连接；所述冷却水套的下套体部分采用外表面为上大下小的锥形开口套；所述紧固套为内孔为锥形孔的套体结构，并在紧固套上沿径向设置有紧固螺纹孔；所述紧固套由下至上套装于冷却水套的下套体部分外，使下套体部分抱紧于电极本体上，并在紧固套上的紧固螺纹孔内安装有紧固螺钉，使紧固套固定于冷却水套的下套体部分上。2.根据权利要求1所述的带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，其特征在于：所述螺旋形导流板的螺距由上至下逐渐增大。3.根据权利要求1所述的带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，其特征在于：所述锥形开口套采用在圆周方形均布设置有四个开槽的锥形套。

技术总结
本实用新型涉及一种带外部水冷装置的固定式点焊机凸焊下电极，特点为：冷却水套整体套装于电极本体的上端部外，包括上、下套体部分；上套体部分内部设有圆锥形环腔，在圆锥形环腔的腔壁上焊接有螺旋形导流板；并在圆锥形环腔上方和下方分别设有一环形槽，在两环形槽内各安装有一密封圈，使圆锥形环腔与电极本体外表面构成的上下密封式冷却腔；在上套体部分对应圆锥形环腔的上部及下部分别设有进水接口和回水接口；下套体部分采用锥形开口套；紧固套由下至上套装于冷却水套的下套体部分外，使下套体部分抱紧于电极本体上，在紧固套上的紧固螺纹孔内安装有紧固螺钉，使紧固套固定于下套体部分上。本实用新型达到了较好的冷却效果和提高了冷却效率。果和提高了冷却效率。果和提高了冷却效率。


技术研发人员：史涛 田增泰 代宗 郭春飞 郭悦
受保护的技术使用者：天津七所高科技有限公司
技术研发日：2023.02.03
技术公布日：2023/9/3