电阻点焊装置、复合电极以及电阻点焊方法制造方法及图纸

技术编号:13180568 阅读:18 留言:0更新日期:2016-05-11 12:26
一种电阻点焊装置,其用于对板组(1)进行电阻点焊,该板组(1)包括层叠起来的多个金属板(2A、2B),电阻点焊装置具有一对复合电极(10、20),该一对复合电极(10、20)以将板组(1)夹在彼此之间的方式相对配置。各复合电极(10、20)包括:电极体(11、21),其为棒状,且顶端面与板组(1)接触并被按压于板组(1);以及导电体的刚性体(12、22),其具有供电极体(11、21)插入的贯通孔(12b、22b),且顶端面与板组(1)接触并被按压于板组(1);弹性体(13、23),其与刚性体(12、22)的后端相连结,随着电极体(11、21)以及刚性体(12、22)的向板组(1)的按压而对刚性体(12、22)施加按压压力。由此,能够在扩大适用电流范围的同时提高焊接接头强度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电阻点焊的技术,特别是,涉及对包括层叠起来的多个金属板的板组进行焊接的电阻点焊装置。另外,本专利技术涉及用于该电阻点焊的复合电极以及电阻点焊方法。
技术介绍
以汽车为首的输送用机械、工业用机械等由多个结构件构成。在多数情况下,在制造结构件时可使用电阻点焊(以下也简称为“点焊”)。通常,点焊按照以下这样进行。作为原材料准备板组。板组具有多个金属板层叠起来的部分。接着,利用一对电极夹持板组,将各电极按压于板组。然后,一边通过各电极的按压来对板组进行加压,一边对电极之间施加电流。由此,在板组中,随着电极的加压,邻接的金属板彼此接触,在该接触区域以及其附近的区域流动有电流。这些区域因由电阻产生的焦耳热而熔融,熔融的区域凝固而形成熔核。由于熔核的形成,板组的金属板彼此接合而接在一起,制造结构件。作为电极,可使用扁平型电极头、DR(双R:ダブルアール)型电极头、SR(单R:シングルアール)型电极头等。扁平型电极头是圆柱状,且具有平坦的顶端面。DR型电极头是顶端部呈凸形状突出的大致圆柱状,且其顶端面形成为曲率半径较大的凸曲面。SR型电极头是大致圆柱状,且具有曲率半径较大的凸曲面的顶端面。近年来,结构件的轻量化得到推进,作为构成板组的金属板,采用高张力钢即所谓的高强度钢材的情况较多。高强度钢材、特别是抗拉强度为590MPa~780MPa级以上的高强度钢材(以下也称为“超高强度钢材”)难以r>塑性变形,电阻大。因这样的材料性质,在超高强度钢材的点焊中,存在对电极施加的焊接电流值的适用范围(以下也称为“适用电流范围”)变窄的倾向。适用电流范围是指从可获得根据设计规格设定的基准熔核直径的最小的电流值到不产生喷溅的最大的电流值为止的电流值范围。适用电流范围越宽,对点焊的稳定操作以及确保熔核直径越有利。另外,在超高强度钢材中,点焊的接头的强度难以提高。例如,当母材(高强度钢材)的抗拉强度超过590~780MPa时,作为焊接接头强度之一的剥离方向上的抗拉强度即所谓的交叉抗拉强度(Cross-TensionStrength:CTS)不仅不会提高,反倒是存在降低的倾向。因而,在超高强度钢材的点焊中,适用电流范围变窄以及CTS降低成为问题,要求在扩大适用电流范围的同时提高焊接接头强度。作为谋求适用电流范围的扩大的对策,想到了在将电极按压于板组时提高加压力、或在对电极之间施加电流时以多阶段进行通电。但是,提高加压力的方法在装置的刚度方面上存在极限。另外,当进行多阶段通电时,焊接时间增加,生产率降低。因而,这些对策均缺乏实用性。另一方面,作为谋求焊接接头强度的提高的对策,想到了在形成熔核之后进行追加的后续通电、或谋求熔核直径的扩大。后续通电使所形成的熔核回火软化而改善其韧性。由此,可谋求焊接接头强度的提高。但是,当进行后续通电时,结果焊接时间增加,生产率降低。因而,后续通电缺乏实用性。另外,熔核直径的扩大有效地帮助焊接接头强度提高。其原因在于,与熔核直径的扩大相应地,焊接接头强度提高。作为谋求熔核直径的扩大的对策,想到了以多阶段向电极之间通电、或扩大电极顶端面的直径。但是,多阶段通电是使熔核的生长逐渐进展的处理,焊接时间增加,生产率降低。因而,多阶段通电缺乏实用性。电极顶端直径的扩大存在以下所示的问题。例如,在采用扁平型电极头作为电极的情况下,需要使扩大后的平坦的顶端面与板组均匀地接触。因此,对电极顶端面的平坦度要求极高的尺寸精度。另一方面,在采用DR型电极头作为电极的情况下,需要使扩大后的凸曲面的顶端面较大程度地压入板组而在整个区域与板组接触。但是,当压入量变大时,产生翘离,通电路径受到限制,因此,熔核直径的扩大存在极限。因而,在扁平型电极头、DR型电极头等的情况下,很难说是电极顶端直径的单纯扩大具有实用性。相对于这些措施,在日本特开2012-55896号公报(专利文献1)提出了根据另一观点谋求熔核直径的扩大的技术。专利文献1公开了一种电阻点焊装置,该电阻点焊装置包括:一对主电极,其以将板组夹在彼此之间的方式相对;以及圆环状的辅助电极,其以包围该主电极中的一个主电极(为了方便说明,以下也称为“第1主电极”)的方式配置。在专利文献1中所公开的技术中,将辅助电极的极性设为与第1主电极的极性相反的极性,对一对主电极之间以及第1主电极和辅助电极之间施加电流。由此,电流除了在主电极之间流动之外,电流也在第1主电极和辅助电极之间流动。在第1主电极以及辅助电极所接触的金属板的厚度较薄的情况下,该较薄的金属板和与其邻接的金属板之间的接触区域靠近第1主电极以及辅助电极,因此,电流在该接触区域中大范围地流动。作为其结果,在专利文献1中,形成熔核直径较大的熔核。但是,在专利文献1所公开的技术中,在第1主电极以及辅助电极所接触的金属板的厚度较厚的情况下,熔核直径不会变大。其原因在于,厚度较厚的金属板和与其邻接的金属板之间的接触区域远离第1主电极以及辅助电极,在该接触区域中流动的电流的通电范围不宽。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2012-55896号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题如上所述,在超高强度钢材的点焊中,要求扩大适用电流范围并且提高焊接接头强度。不过,上述对策均不具有实用性。另外,在焊接接头强度的提高方面扩大熔核直径是有效的,但熔核直径的扩大即使采用所述专利文献1所公开的技术也是不充分的。本专利技术的目的在于提供具有如下特性的电阻点焊装置、复合电极以及电阻点焊方法:·在超高强度钢材的点焊中,扩大适用电流范围;·在超高强度钢材的点焊中,提高焊接接头强度。用于解决问题的方案本专利技术的一实施方式的电阻点焊装置是用于对板组进行电阻点焊的装置,该板组包括层叠起来的多个金属板,其中,该电阻点焊装置具有一对复合电极,该一对复合电极以将所述板组夹在彼此之间的方式相对配置。所述一对复合电极中的各复合电极包括:电极体,其为棒状,且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组;刚性体,其是具有供所述电极体插入的贯通孔、且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组的刚性体,其包括相对于所述电极体绝缘的导电体;以及弹性体,其与所述刚性体的后端相连结,随着所述电极体以及所述刚性体的向所述板组的按压而对所述刚性体施加按压压力。在上述的电阻点焊装置中,能够设为所述刚性体的所述顶端面的局部或全部是导电体的结构。在上述的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻点焊装置,其是用于对板组进行电阻点焊的装置,该板组包括层叠起来的多个金属板,其中,该电阻点焊装置具有一对复合电极,该一对复合电极以将所述板组夹在彼此之间的方式相对配置,所述一对复合电极中的各复合电极包括:电极体,其为棒状,且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组;刚性体,其是具有供所述电极体插入的贯通孔、且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组的刚性体,该刚性体包括相对于所述电极体绝缘的导电体;以及弹性体,其与所述刚性体的后端相连结,随着所述电极体以及所述刚性体的向所述板组的按压而对所述刚性体施加按压压力。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.09.25 JP 2013-1978141.一种电阻点焊装置,其是用于对板组进行电阻点焊的装置,该板组
包括层叠起来的多个金属板,其中,
该电阻点焊装置具有一对复合电极,该一对复合电极以将所述板组夹在
彼此之间的方式相对配置,
所述一对复合电极中的各复合电极包括:
电极体,其为棒状,且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组;
刚性体,其是具有供所述电极体插入的贯通孔、且顶端面与所述板组接
触并被按压于所述板组的刚性体,该刚性体包括相对于所述电极体绝缘的导
电体;以及
弹性体,其与所述刚性体的后端相连结,随着所述电极体以及所述刚性
体的向所述板组的按压而对所述刚性体施加按压压力。
2.根据权利要求1所述的电阻点焊装置,其中,
所述刚性体的所述顶端面的局部或全部是导电体。
3.根据权利要求1或2所述的电阻点焊装置,其中,
所述刚性体是圆筒状。
4.根据权利要求1或2所述的电阻点焊装置,其中,
所述刚性体的所述顶端面的内周缘的形状是圆形,所述顶端面的外周缘
的形状是椭圆形、长圆形或大致四边形。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电阻点焊装置,其中,
所述弹性体是压缩螺旋弹簧。
6.根据权利要求1~4中任一项所述的电阻点焊装置,其中,
所述弹性体是圆筒状的树脂成形体。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的电阻点焊装置,其中,
所述电极体的所述顶端面的外周缘和所述刚性体的所述顶端面的内周
缘之间的间隔是7mm以下。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电阻点焊装置,其中,
该电阻点焊装置具有用于对所述刚性体进行冷却的冷却机构。
9.一种复合电极,其用于板组的电阻点焊,该板组包括层叠起来的多
个金属板,其中,
该复合电极包括:
电极体,其为棒状,且顶端面与所述板组接触并被按压于所述板组;
刚性体,其是具有供所述电极体插入的贯通孔、且顶端面与所述板组接
触并被按压于所述板组的刚性体,其包括相对于所述电极体绝缘的导电体;
以及
弹性体,其与所述刚性体...

【专利技术属性】
技术研发人员:冈田徹中泽嘉明伊藤泰弘泰山正则
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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