突出件焊接-粘接工件系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及突出件焊接－粘接多个工件的系统及方法，该方法包括步骤：将具有嵌入在其中的多个突出件的至少一个粘合剂层牢固在工件间；并且使用电阻焊接装置接合所述工件，使得仅突出件熔化而形成焊池以及所述层固化而围绕焊缝形成粘合剂密封，所述粘合剂层和突出件协同地形成增强的接头。

【技术实现步骤摘要】

电阻点压焊接(例如，传统的点焊或缝焊)仍然是在各种工业(包括汽车制造和建造)中连接金属工件的最常见的方法。在 这种方法中，工件l、 2通常牢固在固定情形中，并然后由两个电极3、 4接合，如图1所示。电极3、 4用以同时传送持续的力和电流通过工 件，直到在工件连接面处的合成电阻产生足够的热能以在工件间产生 熔焊池为止。然而，不合期望地是，还经常遭受外部不规则和美观性 问题。例如，由发散在工件上的力引起的凹陷5 (图la)、金属须(即 通过焊缝接头处的根部侧粘着的短材料件)和焊接飞'减(即在焊接 期间由熔化材料的松散小滴形成的伴生物)仅仅是电阻焊接过程的常 见副产物中的一部分。 这些美观性问题通常在精整过程期间解决，其中，在涂 漆之前填补凹陷并且碾磨表面活性剂。然而，不变地是这些精整过程 导致增加的成本，包括但不限于额外的材料和劳动。解决美观性问题 的要求还导致更长的制造周期，从而损害生产率。甚至在提供过精整 过程的情况下，仍有外部不规则的痕迹并且通常经过喷漆易于发现。 最后，与熔焊有关的另一问题涉及当相异材料(例如铝 和钢)的工件焊接在 一起时在接头内形成的相对脆弱的金属间区域的 产生。与同质的接头区域相比，这些区域通常呈现更低的承载强度。 因此，在现有技术中，对于便捷地实施连接多个工件的 方法仍然有需求，所述方法组合了焊接和粘合剂粘接应用的优点，且 更具体地减少了外部表面不规则和美观性问题，同时保持优良的焊接 强度和保护性的粘合剂粘接密封。
技术实现思路
本方法进一步用于提供密封的接头，其对于外部的污染物(如油、油脂、水和颗粒物质)形成阻挡物。与单独地焊接或粘合 剂粘接相比，本专利技术方法提供呈现更大结构强度的组合的焊接和粘合 地约束的接头。在汽车装配(例如车顶板建造)中使用的情况下，还 应当知道，本专利技术产生较好的焊接质量，其中实现更大的粘接面积并 能够减小车顶槽宽度。最后，应当知道，将多个突出件嵌入在粘合剂 材料层中的本专利技术过程消除了制作突出件所需要的时间耗费，并因此 消除了对制造站和/或硬件的需要。 本专利技术的第一方面涉及焊接-粘接限定有相反的最外部 表面的多个工件的方法，所述方法使用包括粘合剂材料和多个嵌入在 所述粘合剂材料中的多个突出件的至少 一个连续粘合剂层。所述方法 包括以下步骤相对于工件中的一个工件，将层牢固在焊接位置中； 然后，相对于层和工件，牢固其余工件，以便呈现固定的相对情形。 在这种情形下，每一突出件和(多个)层被居中地定位在相邻的工件 之间，使得每一突出件和相邻的工件协同地限定至少 一个初始接合轴 线。所述方法这样结束，即使用电阻焊接装置沿轴线适当地接合表面， 从而使所述突出件变形并熔化，并且将粘合剂材料加热超过最低温度， 以便协同地形成接头。因此，本专利技术的第二方面涉及一种制造件，所述制造件适 于用于本专利技术焊接-粘接过程。所述制造件包括粘合剂材料层和多个嵌 入在粘合剂材料层中的、间隔开的金属突出件。本专利技术(包括优选的突出件构造)的其他方面和优点， 和执行相关联的焊接-粘接的方法将从下面对优选的(多个)实施例的 详细描述和附图变得显而易见。附图说明本专利技术的优选实施例在下面参考附图纟皮详细地描述，其中图1是处于焊接之前情形下的现有技术电阻点焊装置和多个工件 的正一见图la是在图1中示出的、处于焊接之后情形下的现有技术装置和 多个工件的正4见图，特别地示出外表面凹陷；图lb是具有C形结构架的现有技术的焊接装置的正视图2是根据本专利技术优选实施例的电阻焊接系统的正视图，其中，呈现圆形截面构造的自由体突出件被居中定位在第一和第二工件之间；图2a是图2中示出的系统在焊接力被应用到工件和突出件之后和 电流负栽被应用到工件和突出件之前的正视图2b是图2中示出的系统在焊接力和电流负载被应用到工件和突 出件之后的正视图3是根据本专利技术优选实施例的具有间隔的顶部和底部弯曲表面 的自由体突出件的正视图4是根据本专利技术优选实施例的具有带倒角边的菱形横截面的自 由体突出件的正视图，所述自由体突出件通过双电极焊接装置(以局 部视图示出)接合，具体地示出突出件-工件和电极-工件接合面；图4a是图4中示出的突出件和工件的正视图，具体地示出居中定 位在第 一 和第二工件之间的突出件；图5是根据本专利技术优选实施例的具有方形水平横截面的环形突出 件的透视图6是根据本专利技术优选实施例的具有圆形水平横截面的环形突出 件的透一见图7是根据本专利技术优选实施例的具有H形竖直横截面的自由体突 出件的透视图8是图7中示出的突出件的正视图9是根据本专利技术优选实施例的下部工件、新放置在焊接位置中 的突出件、以及包含有分发巻筒、具有多个在其中嵌入的突出件的缠 绕带、突出件弹射器和接收巻筒的滚动分发器的透视图； 图10是图9中示出的带的一部分的侧面正—见图； 图10a是沿图10中示出的带的A-A线所取的其部分的^黄截面； 图11是根据本专利技术优选实施例的下部工件、新放置在焊接位置中 的突出件和带的环绕部分、以及包含有分发巻筒、具有多个在其中嵌 入的突出件的缠绕带、修改的突出件弹射器和带剪切器、和接收巻筒 的滚动分发器的透视图；图12是根据本专利技术优选实施例处于焊接-粘接情形之前的多个工 件、具有在其中嵌入的球形突出件的粘合剂层、以及多个电极的示意 性正视图12a是在焊接-粘接后情形中的图12所示工件、层、突出件和 电极的示意性正视图13是根据本专利技术优选实施例的拉长的层的平面视图，具体示出了多个球形突出件、粘合剂材料和常量突出件间隔；图Ba是根据本专利技术优选实施例的十字形的层的平面视图，该十 字形的层具有相邻于最外的横向边缘的减小的突出件间隔；和图，具体示出在网格构造中的^个拉长的突出件和^以及在径向带图 形中的不连续的粘合剂材料。具体实施例方式如在此所示并且进一步描述的，本专利技术焊缝12由使用电 阻焊接装置18接合至少一个自由体突出件20而产生，自由体突出件20定位在工件14、 16间。装置18可呈现为单侧焊接装置，以便流水 化组装过程。在这个构造中，导电垫板体(未示出)可被设置以支承 下部的工件16,导电垫板体相邻于焊缝12或与接头隔开的便利位置处 两者之一。如果工件14、 16和突出件20呈现足够的刚度，那么支承 就不必要。 如在现有技术中公知的，在希望缝焊的情况下，装置18 包括滚动地接合工件14、 16的轮电极。突出件宽度优选地比电极轮宽 度更小，但是不限定最大的横向尺寸。在这种构造中，应当知道，可 以产生拉长的和甚至复杂弯曲的焊缝。还应当知道，本专利技术通过突出 件的放置和构造而不是通过电极轮路径的准确性来确定焊缝形成的精 确性从而提供额外的优点。 工件的内表面14b、 16b由自由体突出件20间隔开并毗 邻自由体突出件20。因此，突出件20和工件14、 16协同地限定顶部 和底部接触点p,以及通过这些点的至少一个接合轴线《 (图2)。如 前面提到的， 一旦突出件20 ^皮适当地定位，以及工件14、 16和突出 件20被牢固在相对固定的情形中(例如，通过夹紧 )，那么外表面14a、 16a由焊接装置18接合，以便与(多个)接合轴线同轴地传递力和电 流。应当知道，粘附到突出件20或工件14、 16的粘合剂20a或磁力 可被用于帮助将突出件保持在焊接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种焊接－粘接限定有相反的最外部表面的多个工件的方法，所述方法使用包括粘合剂材料和多个嵌入的自由体突出件的至少一个层，所述方法包括以下步骤：　ａ．相对于所述多个工件中的一个工件，将所述至少一个层牢固在焊接位置中；　ｂ．相对于所述 至少一个层和所述多个工件中的所述一个工件，牢固其余工件，以便呈现固定的相对情形，其中，每一突出件和所述至少一个层被居中地定位在相邻的工件之间，使得每一突出件和相邻的工件协同地限定至少一个初始接合轴线；和　ｃ．利用电阻焊接装置沿所述至少 一个轴线相反地接合所述表面，从而使所述突出件变形并熔化，并且将粘合剂材料加热超过最低温度，以协同地形成接头。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：AD哈哈列夫，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]