新型螺柱點焊裝置結構及應用

摘 要：在汽車制造領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格的螺柱。但由于拉弧式的電弧焊接方式自身的不穩定性引發螺柱虛焊問題，為提升螺柱的焊接質量和生產效率，利用機器人點焊工藝替代傳統的拉弧式螺柱焊將是一項值得應用和推廣的新興技術！

關鍵詞：汽車;螺柱;焊接質量;點焊

0 引言

以下的幾種螺柱（下圖）通常在產品開發階段被設計成拉弧方式的焊接生產工藝。然而通過長期對拉弧式螺柱焊接工藝的學習和實踐發現，這種焊接工藝的本質由于屬于弧焊范疇，所以焊接質量完全取決于電弧對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間和2毫米電弧長度控制范圍內（暫不考慮其他變化因素）確保大批量焊接產品滿足同樣的質量要求，需要投入非常高的設備維護、產品檢驗、工藝調試等人力、物力。

1 新型螺柱點焊裝置的具體內容

1.1 螺柱凸焊工藝條件分析

鑒于點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）相當于1.5倍的點焊熔核控制標準，結合施焊板材的規格僅需要將同類點焊工藝條件優化到與之相匹配的使用范圍并將對應螺柱的新型點焊定位工裝增補到原始點焊工位（下圖）內，通過焊接機器人替代人工進行生產作業！通過實際調查，機器人點焊的焊槍可以提供出與凸焊設備等效作用的焊接壓力，工藝轉化實施的關鍵是需要設計出一組可以運用到機器人點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成。裝配示意圖及工作狀態如下圖所示：

1.3 工作說明

通過上述新型點焊定位工裝的使用，實現了M6螺柱由拉弧焊到機器人自動點焊的工藝轉變！該新型工裝在點焊工位使用過程中，需要預先將螺柱安裝到工裝的上電極內，同時下電極與鈑金零件的表面要貼合。利用原始點焊工裝的夾頭自動翻轉條件將螺柱提供在預焊位置上，最后在新型夾具的氣缸作用下將上電極內的螺釘焊接面與鈑金零件表面相接觸。生產過程中，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 結束語

這種新型螺柱點焊定位工裝的使用可以把部分拉弧焊接螺柱轉移到點焊設備上進行生產，有效避免了因電弧焊接自身的不穩定性引發的螺柱虛焊問題！通過對兩種不同的焊接工藝條件完成生產的螺柱焊接質量比較，點焊能夠針對薄板零件更好的消除板材脆化、焊穿以及焊接飛濺等質量缺陷！因此，點焊后的螺柱焊接質量可以極大緩解檢驗環節的工作負擔和壓力，并且能夠在根本上解決因為拉弧式焊接的虛焊率偏高而增加的部分螺柱全數CO2補焊的重復性工作要求，同時在焊接自動化率提升上取得明顯效果！

參考文獻：

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[3]倪良琴.淺談自動焊接機在機械焊接中的應用[J].黑龍江科技信息，2014（33）.

作者簡介：崔麗霞（1980-），女，吉林松原人，本科，學士，機械工程師兼項目管理，從事自動焊接夾具與模具設計工作。