氧化铝P型电极帽加工工艺

摘要

本发明公开了氧化铝P型电极帽加工工艺，1）下料；2）去毛刺；3）倒角；4）冷挤压；5）二次挤压；6）定总长；7）车头型；8）刻线；9）清洗；10）包装；该加工工艺解决了现有工艺中加工效率低、成本高，使用寿命短以及不适用于镀锌板材料焊接的问题，电极帽的产量大大提高，安全性也更高。

权利要求

1.氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1）下料：下料机下料并通过锯片切割加工原材料，切割成断料；

2）去毛刺：采用专用去毛刺机构对切割断料进行去毛刺操作；

3）倒角：使用高速仪表车床，用夹头将断料光滑的一面放入夹头内，通过切削工具在光滑面磨磨45度角，开刃；

4）冷挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽冷压模具，该冷压模具包括上模和下模，将断料放置在下模的模具内孔中，并采用上模的冲头进行冷压成型，形成半成品；

5）二次挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽二次挤压模具，该二次挤压模具包括上模和下模，该上模的冲头为锥度冲头，将经冷挤压后的半成品放入二次挤压模具的下模内，启动油压机，调节好高度，在该下模内挤压出电极帽头部圆弧，形成电极帽粗品；

6）定总长：使用高速仪表车床上的夹头，将电极帽粗品放入夹头，夹头后部有定位，使电极帽粗品露出夹头外一部分，把锥度孔定到需要的深度，使用一个圆棒，一把切割工具，定出需要的孔深，再用一把V型倒角刀进行内外倒角；

7）车头型：以定好孔的面为基准，加工总长，并在头部将斜面车出，车出的斜面为斜平面；

8）刻线：使用车床在电极帽锥度孔面处刻上有效使用长度；

9）清洗：使用酸洗装置进行抛光、防腐处理；

10）包装。

2.根据权利要求1所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述步骤（2）中专用去毛刺机构包括操作台、固定部件、摩擦部件以及定位部件，所述操作台上设置支架。

3.根据权利要求2所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述固定部件包括上固定器和下固定器，所述上固定器固定设置在所述支架的横梁上，所述下固定器固定设置在所述操作台上，所述上固定器包括气缸、上压板以及设置在所述上压板底端面的一排上压紧环，所述上压板连接在所述气缸的传动端，所述下固定器包括支撑架、下压板以及设置在所述下压板上端面的一排下压紧环，所述上压紧环与所述下压紧环一一对应。

4.根据权利要求3所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述上压紧环与所述下压紧环均为中间空心的半球形结构，在所述半球形结构的内壁上设置一圈垫体。

5.根据权利要求2所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述摩擦部件包括左右对称设置在所述支架的两侧，并且所述摩擦部件包括滑动部件、动力部件以及摩擦器，所述动力部件固定在所述滑动部件上，所述滑动部件与所述动力部件滑动连接，所述摩擦器设置在所述动力部件的传动端，并且每个所述摩擦器包括锉刀，在所述锉刀上开有若干毛刷孔，在每个毛刷孔内安装毛刷，毛刷的端面与锉刀锉钉的端面位于同一平面上。

6.根据权利要求2所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述定位部件包括定位板、定位槽以及限位槽，所述定位槽与所述限位槽上下对应设置在所述支架侧面，所述定位板卡在所述定位槽内，且可上下移动，所述定位板的上端贯穿所述定位槽设置，并在其上端位置设置铁块，在所述支架顶端设有与所述铁块相吸的电磁铁。

7.根据权利要求1所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述冷压模具的上模还包括上装配体，在所述冲头的前端设有冲头排气台阶，所述冲头排气台阶的两端长于所述冲头横截面的两端，并在所述冲头排气台阶端面还加工有冲头尺寸部；所述下模包括固定体以及下装配体，所述固定体与所述下装配体一体成型，在所述下装配体内设有所述模具内孔，所述模具内孔与所述下装配体之间还设有镶钨层，在所述模具内孔下部还设有一顶杆，所述上模和所述下模配合使用。

8.根据权利要求1所述的氧化铝P型电极帽加工工艺，其特征在于：所述二次挤压模具的上模还包括上安装体，所述锥度冲头与所述上安装体之间还加工有冲头直口，所述下模包括一体成型的下安装体和固定安装体，所述下安装体内设置有挤压内孔，在所述挤压内孔底部设有圆弧部，所述圆弧部底部设有通孔，在所述通孔下部设有一顶杆。

说明书

氧化铝P型电极帽加工工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及一种氧化铝P型电极帽加工工艺。

背景技术

[0002] 电极帽主要应用在金属焊接上，由于汽车行业涉及的焊接处理工艺较多，从而汽车行业对电极帽的需求非常的大，而普通电极帽使用寿命普遍较短。

[0003] 现有的电极帽在加工过程中普遍需要使用回炉设备和深冷设备来进行成型工艺，其生产成本高，效率低，而且生产的周期长，其次，现有的生产工艺以及原材料对于镀锌板焊接时，由于其表面低熔点镀锌层的存在，减少了接触电阻和电流的密度，从而与不带镀锌层的普通钢板相比，需要增大焊接电流或者延长焊接时间，由于更高温的存在，从而促进了锌铜合金的产生，造成生产上所说的粘连工件现象，严重影响产品的质量，从而电极帽的寿命会缩短，还有，现有的工艺没有较好的去毛刺装置，导致断料在进一步进行加工时，造成精度不高，并且毛刺还有可能在挤压加工过程中造成划伤材料表面的现象发生，严重影响加工质量。

发明内容

[0004] 针对上述存在的问题，本发明旨在提供氧化铝P型电极帽加工工艺，该加工工艺解决了现有工艺中加工效率低、成本高，使用寿命短以及不适用于镀锌板材料焊接的问题，电极帽的产量大大提高，安全性也更高。

[0005] 为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

[0006] 氧化铝P型电极帽加工工艺，包括以下步骤：

[0007] 1）下料：下料机下料并通过锯片切割加工原材料，切割成断料；

[0008] 2）去毛刺：采用专用去毛刺机构对切割断料进行去毛刺操作；

[0009] 3）倒角：使用高速仪表车床，用夹头将断料光滑的一面放入夹头内，通过切削工具在光滑面磨磨45度角，开刃；

[0010] 4）冷挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽冷压模具，该冷压模具包括上模和下模，将断料放置在下模的模具内孔中，并采用上模的冲头进行冷压成型，形成半成品；

[0011] 5）二次挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽二次挤压模具，该二次挤压模具包括上模和下模，该上模的冲头为锥度冲头，将经冷挤压后的半成品放入二次挤压模具的下模内，启动油压机，调节好高度，在该下模内挤压出电极帽头部圆弧，形成电极帽粗品；

[0012] 6）定总长：使用高速仪表车床上的夹头，将电极帽粗品放入夹头，夹头后部有定位，使电极帽粗品露出夹头外一部分，把锥度孔定到需要的深度，使用一个圆棒，一把切割工具，定出需要的孔深，再用一把V型倒角刀进行内外倒角；

[0013] 7）车头型：以定好孔的面为基准，加工总长，并在头部将斜面车出，车出的斜面为斜平面；

[0014] 8）刻线：使用车床在电极帽锥度孔面处刻上有效使用长度；

[0015] 9）清洗：使用酸洗装置进行抛光、防腐处理；

[0016] 10）包装。

[0017] 作为优选，所述步骤（2）中专用去毛刺机构包括操作台、固定部件、摩擦部件以及定位部件，所述操作台上设置支架。

[0018] 作为优选，所述固定部件包括上固定器和下固定器，所述上固定器固定设置在所述支架的横梁上，所述下固定器固定设置在所述操作台上，所述上固定器包括气缸、上压板以及设置在所述上压板底端面的一排上压紧环，所述上压板连接在所述气缸的传动端，所述下固定器包括支撑架、下压板以及设置在所述下压板上端面的一排下压紧环，所述上压紧环与所述下压紧环一一对应。

[0019] 作为优选，所述上压紧环与所述下压紧环均为中间空心的半球形结构，在所述半球形结构的内壁上设置一圈垫体。

[0020] 作为优选，所述摩擦部件包括左右对称设置在所述支架的两侧，并且所述摩擦部件包括滑动部件、动力部件以及摩擦器，所述动力部件固定在所述滑动部件上，所述滑动部件与所述动力部件滑动连接，所述摩擦器设置在所述动力部件的传动端，并且每个所述摩擦器包括锉刀，在所述锉刀上开有若干毛刷孔，在每个毛刷孔内安装毛刷，毛刷的端面与锉刀锉钉的端面位于同一平面上。

[0021] 作为优选，所述定位部件包括定位板、定位槽以及限位槽，所述定位槽与所述限位槽上下对应设置在所述支架侧面，所述定位板卡在所述定位槽内，且可上下移动，所述定位板的上端贯穿所述定位槽设置，并在其上端位置设置铁块，在所述支架顶端设有与所述铁块相吸的电磁铁。

[0022] 作为优选，所述冷压模具的上模还包括上装配体，在所述冲头的前端设有冲头排气台阶，所述冲头排气台阶的两端长于所述冲头横截面的两端，并在所述冲头排气台阶端面还加工有冲头尺寸部；所述下模包括固定体以及下装配体，所述固定体与所述下装配体一体成型，在所述下装配体内设有所述模具内孔，所述模具内孔与所述下装配体之间还设有镶钨层，在所述模具内孔下部还设有一顶杆，所述上模和所述下模配合使用。

[0023] 作为优选，所述二次挤压模具的上模还包括上安装体，所述锥度冲头与所述上安装体之间还加工有冲头直口，所述下模包括一体成型的下安装体和固定安装体，所述下安装体内设置有挤压内孔，在所述挤压内孔底部设有圆弧部，所述圆弧部底部设有通孔，在所述通孔下部设有一顶杆。

[0024] 本发明的有益效果是：与现有技术相比，本发明的改进之处在于，

[0025] 首先，本发明使用二次冷挤压实现电极帽的加工在不改变原材料成分的基础上，不经过二次回炉来提高电极帽的密度和硬度，从而增加其使用寿命，降低生产成本、提高产能；

[0026] 其次，本发明工艺能够降低生产成本，提高生产效率，缩短加工周期，冷挤压不需要回炉及深冷处理，下料长度较二次回炉的长度短，节省原材料，利用二次挤压有限的解决了产品一次性挤压所出现的裂料情况，从而减少了报废率；

[0027] 再次，在常温下，氧化铝这种材料与铬锆铜相似，但其具有出色的高温学性能（软化温度900℃）及耐磨性，更主要的是氧化铝弥散强化铜钟弥散分布着纳米级的氧化铝颗粒，在焊接时，由于高温融化了镀锌板的镀锌层，加剧锌向铜基体的扩散，形成冶金化合金，而在铜基体中弥散分布着纳米级的氧化铝颗粒具有良好的热稳定性，可阻止锌的扩散，从而大大减小粘连所带来的损耗，焊接过程中减小了电极帽的磨损，减少了修模及跟换的次数，焊接时也不用调大电流或二次脉冲等，节约了大量能源，提高了生产率。

[0028] 此外，本发明采用氧化铝作为原材料所生产的电极帽的优点是：使用寿命长，由该材料制备的点焊电极帽寿命长，可以减少停机、修理、更换的时间，焊接效率大幅提高；焊接质量好，焊接时无粘结电极帽现象发生，无脱焊现象产生；工作环境好，焊接时焊接火花很小或无焊接火花出现；焊点美观，焊接部位不发黄，没有点焊痕迹，无需后续抛光，提高了生产效率，降低成本，焊点美观，焊接部位不发黄，没有点焊痕迹，无需后续抛光，提高了生产效率，降低成本。

附图说明

[0029] 图1为本发明去毛刺机构未设置摩擦部分时的主视示意图。

[0030] 图2为本发明去毛刺机构未设置固定部分时的左视示意图。

[0031] 图3为本发明冷压模具上模主视示意图。

[0032] 图4为本发明冷压模具下模主视示意图。

[0033] 图5为本发明冷压模具下模仰视示意图。

[0034] 图6为本发明二次挤压模具上模主视示意图。

[0035] 图7为本发明二次挤压模具下模主视示意图。

[0036] 图8为本发明二次挤压模具下模仰视示意图。

[0037] 其中：1-操作台，2-支架，3-支撑架，4-上压板，5-下压板，6-上压紧环，7-下压紧环，8-垫体，9-定位板，10-滑动部件，11-电机，12-锉刀，13-定位槽，14-限位槽，15-电磁铁，16-铁块，17-气缸，18-上装配体，19-下装配体，20-固定体，21-冲头，22-冲头排气台阶，23-圆弧部，24、32-镶钨层，25、33-顶杆，26-模具内孔，27-上安装体，28-下安装体，29-固定安装体，30-锥度冲头，34-挤压内孔，35-冲头直口，36-通孔，37、38-高速钢垫块。

具体实施方式

[0038] 为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

[0039] 参照附图1-8所示的氧化铝P型电极帽加工工艺，包括以下步骤：

[0040] 1）下料：下料机下料并通过锯片切割外径16mm的氧化铝原材料，下料长度17mm，切割成断料；

[0041] 2）去毛刺：采用专用去毛刺机构对切割断料进行去毛刺操作；

[0042] 去毛刺机构包括操作台1、固定部件、摩擦部件以及定位部件，所述操作台1上设置支架2，所述固定部件包括上固定器和下固定器，所述上固定器固定设置在所述支架2的横梁上，所述下固定器固定设置在所述操作台1上，所述上固定器包括气缸17、上压板4以及设置在所述上压板4底端面的一排上压紧环6，所述上压板4连接在所述气缸17的传动端，所述下固定器包括支撑架3、下压板5以及设置在所述下压板5上端面的一排下压紧环7，所述上压紧环6与所述下压紧环7一一对应，所述上压紧环6与所述下压紧环7均为中间空心的半球形结构，在所述半球形结构的内壁上设置一圈垫体8；

[0043] 所述摩擦部件包括左右对称设置在所述支架2的两侧，并且所述摩擦部件包括滑动部件10、动力部件以及摩擦器，所述滑动部件10为滑轨，所述动力部件为电机11，所述动力部件固定在所述滑动部件10上，所述滑动部件10与所述动力部件滑动连接，所述电机11底部设置支撑体，所述支撑体底部设置滑轮，所述滑轮滑动连接在所述滑轨上，所述摩擦器设置在所述动力部件的传动端，并且每个所述摩擦器包括锉刀12，在所述锉刀12上开有若干毛刷孔，在每个毛刷孔内安装毛刷，毛刷的端面与锉刀12锉钉的端面位于同一平面上；

[0044] 所述定位部件包括定位板9、定位槽13以及限位槽14，所述定位槽13与所述限位槽14上下对应设置在所述支架2侧面，所述定位板9卡在所述定位槽13内，且可上下移动，所述定位板9的上端贯穿所述定位槽13设置，并在其上端位置设置铁块16，在所述支架2顶端设有与所述铁块16相吸的电磁铁15，限位槽14是对定位板9最低位置的限位，定位板9可在定位槽13内上下移动，移动的最低点为限位槽14，最高点与电磁铁15相吸固定，不需要定位时，电磁铁15通电带有磁性，将定位板9上吸，需要定位时断电，定位板9在定位槽13内下移，实现定位；

[0045] 操作时，将断料依次放入下压紧环7内，手动将定位板9下移，定位板9上端的铁块16与电磁铁15分离，定位板9下移，底部定位在限位槽14内，同时通过定位板9对断料的一侧进行定位校准，以确保断料的端面都在同一直线上，保证去毛刺的全面性，去毛更加彻底，不遗漏任何一个断料的去毛刺，定位好后，通电，电磁铁15将定位板9向上吸住，离开断料端面，启动气缸17，气缸17带动上压紧环6向下运动，并与下压紧环7一一对应闭合，同时因为下压紧环7和上压紧环6内均设有垫体8，该垫体8采用具有较好摩擦性能的橡胶或者塑胶材质制成，保证断料的放置稳定性，此时，开启电机11，并移动电机11，将锉刀12接近断料的端面，同时对断料的两端面进行去毛刺，而且本发明对锉刀12进行了改进，锉刀12上不仅有锉钉，而且还有毛刷，在锉刀12锉面的同时通过毛刷将毛刺刷下，一举两得，去毛刺效率高，毛刺去的彻底；

[0046] 3）倒角：使用高速仪表车床，用夹头将断料光滑的一面放入夹头内，通过切削工具在光滑面磨磨45度角，开刃，切削工具采用白钢刀（10×10mm），倒角宽度0.5mm；

[0047] 4）冷挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽冷压模具，该冷压模具包括上模和下模，所述上模和所述下模配合使用，将断料放置在下模的模具内孔26中，并采用上模的冲头21进行冷压成型，形成半成品；

[0048] 所述冷压模具的上模还包括上装配体18，在所述冲头的前端设有冲头排气台阶22，所述冲头排气台阶22的两端长于所述冲头横截面的两端，并在所述冲头排气台阶22端面还加工有冲头尺寸部，因为在牙直口的过程中，气没有地方出，冲头会断，所以在冲头21端部需要加工冲头排气处，当机床抬起时，不至于被吸住；所述下模包括固定体20以及下装配体19，所述固定体20与所述下装配体19一体成型，在所述下装配体19内设有所述模具内孔26，模具内孔26尺寸：Φ13mm，高度70mm，外径110mm，所述模具内孔26与所述下装配体19之间还设有镶钨层24，在所述模具内孔26下部还设有一顶杆25，作用是确保冲压深度保证在12mm以及压好的材料顶出模具内孔26，所述模具内孔26内设有一块高速钢垫块，压出的材料总长在23mm；在所述模具内孔26内还设有一贯穿所述固定体20和所述下装配体19的圆柱形高速钢垫块37，所述固定体20下端设有垫块，所述高速钢垫块37底部设有顶杆25，所述顶杆25贯通所述垫块，在所述顶杆25的底端还设有动力机构，使用完成后，通过动力机构给顶杆25一个向上的动力，将产品顶出，高速钢垫块37的作用是为产品深度进行定位，顶杆25的作用是确保冲压深度以及压好的材料顶出模具内孔26

[0049] 5）二次挤压：使用油压机，油压机上设有电极帽二次挤压模具，该二次挤压模具包括上模和下模，该上模的冲头为锥度冲头30，锥度1:10，小头9mm，深度30mm，将经冷挤压后的半成品放入二次挤压模具的下模内，启动油压机，调节好高度，在该下模内挤压出电极帽头部圆弧，使压出的产品总长度保证在24mm，内孔深度13mm，形成电极帽粗品；

[0050] 所述二次挤压模具的上模还包括上安装体27，所述锥度冲头30与所述上安装体27之间还加工有冲头直口35，所述下模包括一体成型的下安装体28和固定安装体29，所述下安装体28内设置有挤压内孔34，所述挤压内孔34与所述下安装体28之间还设有镶钨层32，镶钨层32是为了保证模具不变形，提高模具硬度，挤压内孔34内径为Φ16.1mm，在所述挤压内孔34底部设有一个6.5R的圆弧部23，所述圆弧部23底部设有一个Φ6mm的通孔36，在所述通孔36下部设有一顶杆，宽度5.9mm，长度70mm，外径110mm，高度70mm；

[0051] 在所述通孔36内还设有一贯穿所述固定安装体29和所述下安装体28的圆柱形高速钢垫块38，所述固定安装体29下端设有垫块，所述高速钢垫块37底部设有顶杆33，所述顶杆33贯通所述垫块，在所述顶杆33的底端还设有动力机构，其使用方法和作用与冷压模具相同；

[0052] 本发明挤压的关键在于：第一次挤压直口，先把孔深定好，为第二次锥度挤压打好基础，减轻锥度挤压时，挤压锥度冲头跟下部模具的压力，第二次锥度挤压，直接压出内部的锥度和外部的R型状；有效的避免了材料的裂料，保护了模具的使用寿命；

[0053] 6）定总长：使用高速仪表车床上的夹头，Φ16mm的夹头，将电极帽粗品放入夹头，夹头后部有定位，使电极帽粗品露出夹头外的尺寸在8mm，把锥度孔定到10mm的深度，使用一个Φ5mm的圆棒，圆棒用来定位孔的深度，一把切割工具，具体为一把10×10mm的白钢刀，定出需要的孔深10mm，再用一把V型倒角刀进行内外倒角，外径倒角0.5mm；

[0054] 7）车头型：以定好孔的面为基准，加工总长，并在头部将斜面车出，车出的斜面为斜平面，头部做出Φ6mm的平面；

[0055] 8）刻线：使用车床在电极帽锥度孔面11mm处刻上有效使用长度，有效使用12mm，刻线主要是提醒使用有效使用长度位置；

[0056] 9）清洗：使用酸洗装置进行抛光、防腐处理；

[0057] 10）包装，包装20只/盒、50盒/箱。

[0058] 本发明冷挤压、二次冷挤压电阻焊电极帽加工工艺与普通的热回炉、深冷处理工艺相比有以下几点优势：

[0059] 1、不改变铬锆铜的成分与构造，增加密度跟硬度，提高使用率；

[0060] 2、降低生产成本（不需要购买回炉设备，不需要买深冷设备）；

[0061] 3、提高生产效率，缩短加工周期；

[0062] 4、物理特性：

[0063] 氧化铝的优点：

[0064] 1、使用寿命长，由该材料制备的点焊电极帽寿命长，可以减少停机、修理、更换的时间，焊接效率大幅提高；

[0065] 2、焊接质量好，焊接时无粘结电极帽现象发生，无脱焊显象产生；

[0066] 3、工作环境好，焊接时焊接火花很小或无焊接火花出现；

[0067] 4、焊点美观，焊接部位不发黄，没有点焊痕迹，无需后续抛光，提高了生产效率，降低成本。

[0068] 氧化铝材料与铬锆铜材料主要性能参数对比：

[0069] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。