CN115889959A - 一种专用焊接电极及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种专用焊接电极及其使用方法。所述专用焊接电极包括安装在专用电阻焊接设备上的上电极、用于夹持精密钢球的左电极和右电极以及用于固定柱状基体的下电极；所述左电极和右电极上开设有大于180°的内凹半球形状，所述内凹半球形状的半径与所述精密钢球的半径一致，使精密钢球紧密包裹在左电极和右电极之间的内凹半球内。通过左电极和右电极包裹固定精密钢球，通过特殊结构的电极，引导焊接电流分布，使被特殊电极包裹的钢球表面电流分散，以减少焊接热量，避免球面过热而氧化变色，提高焊接质量。

Description

一种专用焊接电极及其使用方法

技术领域

本发明涉及特种设备焊接技术领域，特别是涉及一种专用焊接电极及其使用方法。

背景技术

在某行业中，需要利用电阻焊方法将同类金属材质的精密钢球与柱状基体焊接，且钢球表面约240°过半球面不能有凹痕、变色等损伤。常规内凹半球结构上电极焊接的钢球表面存在“赤道”位置环状氧化变色的情况，不能满足要求。因此，需要分析焊接电流分布，进而优化设计一种特殊结构的专用上电极，有效消除球面环状氧化，确保焊接后的钢球表面良好。

发明内容

本发明的目的是针对钢球焊接的需求，而提供一种专用焊接电极。

本发吗的另一方面，是提供上述专用焊接电极的使用方法。

为实现本发明的目的所采用的技术方案是：

一种专用焊接电极，包括安装在专用电阻焊接设备上的上电极、用于夹持精密钢球的左电极和右电极以及用于固定柱状基体的下电极；

所述左电极和右电极上开设有大于180°的内凹半球形状，所述内凹半球形状的半径与所述精密钢球的半径一致，使精密钢球紧密包裹在左电极和右电极之间的内凹半球内。

内凹半球形弧度大于180°，以保证精密钢球可以呗夹持而不掉落。

在上述技术方案中，所述左电极和右电极上的内凹半球形的弧度为240-260°。

在上述技术方案中，所述左电极和右电极上的内凹半球形的弧度为250°。

在上述技术方案中，所述上电极为标准紫铜电极。

在上述技术方案中，所述专用电阻焊接设备的下端设置有连接卡箍，所述上电极插入所述连接卡箍内。

在上述技术方案中，所述上电极与所述专用电阻焊接设备之间通过锁紧螺母锁紧。

在上述技术方案中，所述下电极上开设有圆柱槽。

在上述技术方案中，所述下电极上开设有横向通孔；所述横向通孔与所述圆柱槽贯通。

在上述技术方案中，所述柱状基体插入所述圆柱槽内；所述横向通孔内安装有锁紧螺钉；所述锁紧螺钉端部与所述柱状基体相抵，以将所述柱状基体锁紧在所述圆柱槽内。

在上述技术方案中，所述锁紧螺钉与所述下电极的侧面之间放置有垫圈。

在上述技术方案中，所述精密钢球包裹在所述左电极和右电极之间，所述左电极和右电极通过螺钉连接。

在上述技术方案中，所述左电极和所述右电极上分别开设有两个螺钉孔、一个内凹半球和设置在所述内凹半球下方的避让空间。

在上述技术方案中，所述柱状基体上端设置有锥窝。

本发明的另一方面，上述专用焊接电极的使用方法，包括以下步骤：

S1：将精密钢球固定在左电极和右电极之间；

S2：将柱状基体固定在所述下电极内；

S3：将S1固定在左电极和右电极之间的精密钢球放置在S2固定好的柱状基体的锥窝上，引导钢球定位；

S4：将专用电阻焊接设备通电开始焊接，上电极以恒定压力做下压运动；

S5：通电结束后完成焊接过程。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的专用焊接电极，通过左电极和右电极包裹固定精密钢球，通过特殊结构的电极，引导焊接电流分布，使被特殊电极包裹的钢球表面电流分散，以减少焊接热量，避免球面过热而氧化变色，该方法焊接钢球无变形，球面精度仍保持0.5μm以内。

2.本发明提供的专用焊接电极，钢球与柱状基体的锥窝接触，锥窝引导钢球定位，同时无横向约束的特殊电极包裹钢球，随钢球而向下移动。焊接过程中，电极下压钢球进入柱状基体的锥窝，可以获得较好的同轴度精度，达到0.1mm以内。然后通过再加工进一步提升同轴度精度至0.003mm以内。

附图说明

图1为专用焊接电极的剖面结构示意图；

图2为左电极的结构示意图；

图3为右电极的结构示意图；

图4为利用二维轴对称有限元分析焊接电流分布图；

图5为焊接电极过程图；

图6为焊接电极过程图；

图7为焊接电极过程图；

图8为焊接样件实物局部图；

图9所示为专用电阻焊接设备的结构示意图。

图中：1-专用电阻焊接设备，2-锁紧螺母，3-上电极，4-左电极，5-右电极，6-螺钉，7-精密钢球，8-柱状基体，9-螺钉，10-垫圈，11-下电极，12-连接卡箍。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

一种专用焊接电极，如图1所示，包括安装在专用电阻焊接设备1上的上电极3、用于夹持精密钢球7的左电极4和右电极5以及用于固定柱状基体8的下电极11；

所述左电极4和右电极5上开设有250°内凹半球形状，所述内凹半球形状的半径与所述精密钢球7的半径一致，使精密钢球7紧密包裹在左电极4和右电极5之间的半球内。

使用时，通过左电极4和右电极5对精密钢球7的特殊包裹作用，通过特殊结构的电极，引导焊接电流分布，使被特殊电极包裹的钢球表面电流分散，以减少焊接热量，避免球面过热而氧化变色，该方法焊接钢球无变形，球面精度仍保持0.5μm以内。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上，介绍其各部件至件的详细连接方式。

如图9所示，所述专用电阻焊接设备1的下端设置有连接卡箍12，所述上电极插入所述连接卡箍12内。所述上电极3插入所述连接卡箍12内，然后将锁紧螺母2套装在所述连接卡箍12外，通过锁紧螺母2将上电极3和专用电阻焊接设备1锁紧。

所述下电极11上开设有圆柱槽；所述柱状基体8插入所述下电极11的圆柱槽内。所述下电极11上开设有横向通孔；所述横向通孔与所述圆柱槽贯通。所述横向通孔内安装有锁紧螺钉9；所述锁紧螺钉9端部与所述柱状基体8相抵，以将所述柱状基体8锁紧在所述圆柱槽内。为保证锁紧效果，所述锁紧螺钉9与所述下电极11的侧面之间放置有垫圈10。

所述左电极4和右电极5为对称结构。所述精密钢球7包裹在所述左电极4和右电极5之间，左电极4和右电极5通过两个螺钉6连接。左电极4的结构如图2所示，所述左电极4上开设有两个螺钉孔4-1、一个内凹半球4-2和设置在所述内凹半球4-2下方的避让空间4-3。内凹半球4-2设置在左电极4与右电极5相接触的面上，左右分别内凹180°。为使精密钢球7可以包裹固定在左电极4和右电极5之间，内凹半球4-2向上内凹250°。避让空间4-3的目的是使精密钢球7与柱状基体8可以接触。

实施例3

本实施例是在实施例1和2的基础上，介绍其使用过程。

所述专用焊接电极的使用方法，包括以下步骤：

S1：利用左电极4和右电极5将精密钢球7抱紧，并通过螺钉6连接，如图5所示。

S2：将柱状基体8插入所述下电极11的圆柱槽内，利用锁紧螺钉9和垫圈10锁紧，如图6所示。

S3：手持左电极4和右电极5，将S1抱紧后的精密钢球7放置在S2固定好的柱状基体8的锥窝上，锥窝引导钢球定位。

S4：将专用电阻焊接设备1通电开始焊接，电流分布如图4所示。同时，上电极3以恒定压力做下压运动，如图7所示，通电结束后完成焊接过程。焊接后的工件实物如图8所示。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种专用焊接电极，其特征在于，包括安装在专用电阻焊接设备上的上电极、用于夹持精密钢球的左电极和右电极以及用于固定柱状基体的下电极；

所述左电极和右电极上开设有大于180°的内凹半球形状，所述内凹半球形状的半径与所述精密钢球的半径一致，使精密钢球紧密包裹在左电极和右电极之间的内凹半球内。

2.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述左电极和右电极上的内凹半球形的弧度为240-260°。

3.如权利要求2所述的专用焊接电极，其特征在于，所述左电极和右电极上的内凹半球形的弧度为250°。

4.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述上电极为标准紫铜电极。

5.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述专用电阻焊接设备的下端设置有连接卡箍，所述上电极插入所述连接卡箍内。

6.如权利要求5所述的专用焊接电极，其特征在于，所述上电极与所述专用电阻焊接设备之间通过锁紧螺母锁紧。

7.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述下电极上开设有圆柱槽。

8.如权利要求7所述的专用焊接电极，其特征在于，所述下电极上开设有横向通孔；所述横向通孔与所述圆柱槽贯通。

9.如权利要求8所述的专用焊接电极，其特征在于，所述柱状基体插入所述圆柱槽内；所述横向通孔内安装有锁紧螺钉；所述锁紧螺钉端部与所述柱状基体相抵，以将所述柱状基体锁紧在所述圆柱槽内。

10.如权利要求9所述的专用焊接电极，其特征在于，所述锁紧螺钉与所述下电极的侧面之间放置有垫圈。

11.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述精密钢球包裹在所述左电极和右电极之间，所述左电极和右电极通过螺钉连接。

12.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述左电极和所述右电极上分别开设有两个螺钉孔、一个内凹半球和设置在所述内凹半球下方的避让空间。

13.如权利要求1所述的专用焊接电极，其特征在于，所述柱状基体上端设置有锥窝。

14.如权利要求1所述的专用焊接电极的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将精密钢球固定在左电极和右电极之间；

S2：将柱状基体固定在所述下电极内；

S3：将S1固定在左电极和右电极之间的精密钢球放置在S2固定好的柱状基体的锥窝上，引导钢球定位；

S4：将专用电阻焊接设备通电开始焊接，上电极以恒定压力做下压运动；

S5：通电结束后完成焊接过程。

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