[发明专利]一种镀锌钢板凸焊电极的设计方法

摘要

本发明公开了一种镀锌钢板凸焊电极的设计方法，包括电极和电极座，且所述电极座和电极末端垂直连接，一体成型，所述电极座的端面为圆盘形状，所述电极为圆柱形结构，且电极内部为中空柱形结构，所述电极前端的外壁面为锥面结构，所述凸焊电极靠近末端处的对称两侧面上均加工有一个矩形槽。所述凸焊电极前端面与工件凸焊点另一面的接触面积的计算公式为：本发明由于采用大平面盘电极，且凸点设置在工件的另一面上，所以可最大限度地减轻电极前端面与凸焊件的接触面上压痕和烧损。同时大平面电极的电流密度小，散热好，使电极与工件接触面不产生任何损伤，既使电极的磨损要比常规凸焊电极小得多，又使焊接工件表面抗腐蚀性及外观性能良好。

主权项

1.一种镀锌钢板凸焊电极的设计方法，其特征在于：凸焊电极的前端面为圆盘形结构，且凸焊电极内部为中空柱形结构，所述凸焊电极末端的外壁面为锥面结构，所述凸焊电极靠近前端处的对称两侧面上均加工有一个矩形槽，所述凸焊电极前端面与凸焊工件接触面的具体计算步骤如下：步骤1：凸焊电极与凸焊工件接触处的电热Q₁的计算公式如式(1)所示：Q₁＝I²Rt  (1)；式(1)中，I为焊接电流，R为凸焊电极与凸焊工件接触处的电阻，t为焊接时间；步骤2：凸焊电极与凸焊工件接触处的升温所需热量Q₂的计算公式如式(2)所示：Q₂＝cmΔT    (2)；式(2)中，c为凸焊材料的等效比热容，m为凸焊电极等效质量，且m＝shγ，s为凸焊电极与凸焊工件接触面积，h为导热深度，γ为凸焊电极与凸焊工件接触处密度，ΔT为温升；步骤3：考虑电热转化为凸焊电极与凸焊工件接触处温升所需热量，令Q₁＝Q₂,则如式(3)所示：I²Rt＝cshγΔT    (3)；式(3)中，焊接电流I＝js，j为电流密度，s为凸焊电极与凸焊工件接触处面积；凸焊电极圆盘与凸焊工件接触处等效电阻ρ为凸焊电极与凸焊工件接触处等效电阻率，h为导热深度；步骤4：所述式(3)经变换可以得到温升ΔT与凸焊电极与凸焊工件接触处面积s的关系，如式(4)所示：如式(4)所示，电流密度与温升呈指数关系，且当凸焊电极前端面与凸焊工件接触面增加接触面积，接触电流密度降低，温升降低。