[发明专利]一种封闭式中空工件凸焊装置及操作方法

权利要求书

1.一种封闭式中空工件凸焊装置，其特征是：包括上电极(1)、上电极安装本体(2)、冷却水接口(3)、凸焊机箱体(4)、焊接电源(5)、凸焊机下安装座(6)、下电极(7)、下板(8)、焊接工件(9)、上板(10)、铜柱(11)、伺服电机(12)，所述上电极(1)为平面电极，上电极(1)通过导线与焊接电源(5)连接，上电极(1)与伺服电机(12)固定连接；所述上电极安装本体(2)的一端与上电极(1)固定连接，上电极安装本体(2)的一端与凸焊机箱体(4)固定连接，上电极安装本体(2)上设置有冷却水接口(3)；所述焊接电源(5)位于凸焊机箱体(4)上；所述下电极(7)为球面电极，下电极(7)通过导线与焊接电源(5)连接，下电极(7)的下部与凸焊机下安装座(6)固定连接，下电极(7)的上部与下板(8)连接；所述焊接工件(9)为中空结构的工件，焊接工件(9)的上部设置有凸状段，焊接工件(9)通过凸状段与上板(10)连接，焊接工件(9)的下部与下板(8)连接，焊接工件(9)的下部设置有圆孔；所述圆孔与所述凸状段一一对应布置；所述凸状段包括三个球冠，依次为第一凸状段、第二凸状段和第三凸状段；所述第二凸状段的一端与第一凸状段连接，第二凸状段的另一端与第三凸状段连接，第二凸状段的球面半径大于第一凸状段和第三凸状段；所述第一凸状段与第三凸状段对称布置且第一凸状段与第三凸状段的球面半径一致；所述铜柱(11)穿入所述圆孔，铜柱(11)的一端与焊接工件(9)的凸状段连接，铜柱(11)的另一端端面与焊接工件(9)的下端面在同一平面上。

2.根据权利要求1所述的一种封闭式中空工件凸焊装置，其特征是：所述第二凸状段的球面半径与第一凸状段半径比例不小于5。

3.根据权利要求1所述的一种封闭式中空工件凸焊装置，其特征是：所述下电极(7)的球面半径为90mm至120mm。

4.一种封闭式中空工件凸焊装置的操作方法，利用如权利要求1所述的一种封闭式中空工件凸焊装置，其特征是：包括以下步骤，并且以下步骤顺次进行，

步骤一、在焊接工件(9)上加工凸状段并插入铜柱(11)，

在焊接工件(9)的预凸焊焊点处加工凸状段，在焊接工件(9)的预凸焊处的对应面开设圆孔，选取铜柱(11)，铜柱(11)的直径小于所述圆孔的直径，铜柱(11)插入所述圆孔与所述凸状段的内顶部紧密贴合，铜柱(11)的下底面与焊接工件(9)开设所述圆孔的外表面在同一平面上；

步骤二、第一面焊接，

在焊接工件(9)上开设焊接孔，将上电极(1)通过开设的焊接孔移动至焊接工件(9)的内底部预点焊处，使上电极(1)、焊点以及下电极(7)同轴对准，启动伺服电机(12)，伺服电机(12)驱动上电极(1)使上电极(1)与所述焊接工件(9)的内底部预点焊处紧密贴合，启动焊接电源(5)，上电极(1)和下电极(7)同时启动将焊接工件(9)开设所述圆孔的面与下板(8)焊接，第一面焊接完成；

步骤三、第二面焊接，

a、预压：将上电极(1)、预凸焊焊点、铜柱(11)以及下电极(7)同轴对准，在凸焊机上设定预压周波数，启动伺服电机(12)给上电极(1)施加预压力F1，上电极(1)推动上板(10)向下电极(7)的方向运动，使上电极(1)与焊接工件(9)的上表面紧密贴合，可有效减少焊接飞溅的产生；

b、焊接：启动焊接电源(5)，上电极(1)和下电极(7)同时启动，上电极(1)直接施加给预凸焊焊点，下电极(7)通过铜柱(11)导电给预凸焊焊点，工件凸状段与上板(10)熔融连接；

c、锻压：伺服电机(12)保持预压力F1不变并持续5至15个周波，第二面焊接完成。