新型螺柱點(diǎn)焊裝置結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

摘 要：在汽車制造領(lǐng)域中用于滿足緊固其他裝飾和功能零件，需要在車身各種類型金屬板材上焊接不同規(guī)格的螺柱。但由于拉弧式的電弧焊接方式自身的不穩(wěn)定性引發(fā)螺柱虛焊問題，為提升螺柱的焊接質(zhì)量和生產(chǎn)效率，利用機(jī)器人點(diǎn)焊工藝替代傳統(tǒng)的拉弧式螺柱焊將是一項(xiàng)值得應(yīng)用和推廣的新興技術(shù)！

關(guān)鍵詞：汽車;螺柱;焊接質(zhì)量;點(diǎn)焊

0 引言

以下的幾種螺柱（下圖）通常在產(chǎn)品開發(fā)階段被設(shè)計(jì)成拉弧方式的焊接生產(chǎn)工藝。然而通過長期對(duì)拉弧式螺柱焊接工藝的學(xué)習(xí)和實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，這種焊接工藝的本質(zhì)由于屬于弧焊范疇，所以焊接質(zhì)量完全取決于電弧對(duì)母材熔解的熱量輸出以及母材之間的固溶冷卻方式。因此要在幾十毫秒焊接時(shí)間和2毫米電弧長度控制范圍內(nèi)（暫不考慮其他變化因素）確保大批量焊接產(chǎn)品滿足同樣的質(zhì)量要求，需要投入非常高的設(shè)備維護(hù)、產(chǎn)品檢驗(yàn)、工藝調(diào)試等人力、物力。

1 新型螺柱點(diǎn)焊裝置的具體內(nèi)容

1.1 螺柱凸焊工藝條件分析

鑒于點(diǎn)焊與凸焊的工藝原理非常接近，以及上述螺柱在凸焊工藝上取得的良好效果，點(diǎn)焊工藝替代拉弧焊工藝具有極高的可行性！按照M6螺柱的焊接端盤直徑（8.5～9mm）相當(dāng)于1.5倍的點(diǎn)焊熔核控制標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合施焊板材的規(guī)格僅需要將同類點(diǎn)焊工藝條件優(yōu)化到與之相匹配的使用范圍并將對(duì)應(yīng)螺柱的新型點(diǎn)焊定位工裝增補(bǔ)到原始點(diǎn)焊工位（下圖）內(nèi)，通過焊接機(jī)器人替代人工進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)！通過實(shí)際調(diào)查，機(jī)器人點(diǎn)焊的焊槍可以提供出與凸焊設(shè)備等效作用的焊接壓力，工藝轉(zhuǎn)化實(shí)施的關(guān)鍵是需要設(shè)計(jì)出一組可以運(yùn)用到機(jī)器人點(diǎn)焊中的新型螺柱焊接定位工裝！

1.2 裝置的主要組成部分

此螺柱凸焊裝置由上電極組件和下電極組件構(gòu)成。裝配示意圖及工作狀態(tài)如下圖所示：

1.3 工作說明

通過上述新型點(diǎn)焊定位工裝的使用，實(shí)現(xiàn)了M6螺柱由拉弧焊到機(jī)器人自動(dòng)點(diǎn)焊的工藝轉(zhuǎn)變！該新型工裝在點(diǎn)焊工位使用過程中，需要預(yù)先將螺柱安裝到工裝的上電極內(nèi)，同時(shí)下電極與鈑金零件的表面要貼合。利用原始點(diǎn)焊工裝的夾頭自動(dòng)翻轉(zhuǎn)條件將螺柱提供在預(yù)焊位置上，最后在新型夾具的氣缸作用下將上電極內(nèi)的螺釘焊接面與鈑金零件表面相接觸。生產(chǎn)過程中，由焊槍來輸出符合焊接工藝條件的電極壓力和電流等。當(dāng)螺柱焊接完成后，利用新型夾具的氣缸將延伸上電極脫離已經(jīng)焊接完成的螺柱，直至該工位所有焊接工藝的完成和夾具全部打開！

2 結(jié)束語

這種新型螺柱點(diǎn)焊定位工裝的使用可以把部分拉弧焊接螺柱轉(zhuǎn)移到點(diǎn)焊設(shè)備上進(jìn)行生產(chǎn)，有效避免了因電弧焊接自身的不穩(wěn)定性引發(fā)的螺柱虛焊問題！通過對(duì)兩種不同的焊接工藝條件完成生產(chǎn)的螺柱焊接質(zhì)量比較，點(diǎn)焊能夠針對(duì)薄板零件更好的消除板材脆化、焊穿以及焊接飛濺等質(zhì)量缺陷！因此，點(diǎn)焊后的螺柱焊接質(zhì)量可以極大緩解檢驗(yàn)環(huán)節(jié)的工作負(fù)擔(dān)和壓力，并且能夠在根本上解決因?yàn)槔∈胶附拥奶摵嘎势叨黾拥牟糠致葜珨?shù)CO2補(bǔ)焊的重復(fù)性工作要求，同時(shí)在焊接自動(dòng)化率提升上取得明顯效果！

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作者簡介：崔麗霞（1980-），女，吉林松原人，本科，學(xué)士，機(jī)械工程師兼項(xiàng)目管理，從事自動(dòng)焊接夾具與模具設(shè)計(jì)工作。