一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构的制作方法

本技术涉及负极柱生产，具体涉及一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构。

背景技术：

1、在利用搅拌摩擦点焊技术连接铝铜负极柱的过程中，由于铝、铜二者物理性能（如热膨胀系数、熔点）存在显著差异，且焊接时局部热输入集中，铜片在高温下屈服强度下降，极易因搅拌头的轴向压力与热应力耦合作用而产生塑性变形。

2、为抑制该变形，现行工艺主要采取两种改进方式：其一，预判性地采用加厚铜片设计方案，利用材料自身更高的刚性来抵抗焊接应力；其二，则是在焊后对已发生变形的铜片进行机械矫形。然而，这两种策略均衍生出明显弊端：以将铜片增厚为例，增加铜片厚度虽能一定程度上缓解变形，但直接提升了单件产品的原材料成本；以焊接后进行矫形加工为例，焊后矫形则是一项非增值工序，不仅增加了额外的设备投入与人工成本，更关键的是延长了生产节拍，成为制约产能提升的瓶颈，并增加了产品质量的波动风险。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于：为了解决现有技术中的问题，而提出一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，该点焊机构在不需要对铜片进行增厚的基础上，通过焊接过程中对铜片施加下压作用，有效抑制其热变形，保证焊接好的负极柱毛坯不需要再做额外的矫形加工，提高生产效率。

2、为解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

3、一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，包括呈上下布局的焊具组件及载物平台，且焊具组件可向下朝载物平台作相近或相离动作；

4、所述焊具组件包括可沿铅垂向活动的刀柄、固定设于刀柄底端的点焊焊具及同轴套设于点焊焊具外部的静轴肩焊具，且点焊焊具的底端向下延伸并凸出静轴肩焊具外，以使静轴肩焊具的轴肩面对铜片施加静压作用。

5、作为本实用新型进一步的方案：所述点焊焊具的底端面与静轴肩焊具的轴肩面之间距离可调。

6、作为本实用新型进一步的方案：所述点焊焊具的底端面与静轴肩焊具的轴肩面之间距离介于0.1mm至0.7mm之间。

7、作为本实用新型进一步的方案：所述点焊焊具包括呈阶梯式布局的插接部及工作部，以在插接部插设于刀柄内腔实现点焊焊具于刀柄底端的安装时，工作部顶端与刀柄底端呈抵触态。

8、作为本实用新型进一步的方案：所述工作部顶端与刀柄底端间可设置有填充物，以实现点焊焊具的底端面与静轴肩焊具的轴肩面之间距离可调。

9、作为本实用新型进一步的方案：所述填充物包括多组不同厚度的垫片。

10、作为本实用新型进一步的方案：所述刀柄的侧部开设有延伸至其内腔的装配孔，以在点焊焊具顶端的插接部插设于刀柄内腔时，装配孔可供顶丝旋入并抵触插接部的侧部。

11、作为本实用新型进一步的方案：所述刀柄顶端设置有可延伸至其内腔的螺栓，以在点焊焊具顶端的插接部插设于刀柄内腔时，螺栓可抵触插接部的顶部。

12、作为本实用新型进一步的方案：所述载物平台包括载体及推杆，载体上开设有沿铅垂向布置的通孔，推杆顶端活动插设于通孔内，并且该顶端与通孔共同形成用于供铝柱置放的置物区，所述通孔顶端处开设有用于供铜片置放的定位槽，推杆可推动铝柱向上运动而与铜片呈上下抵触态。

13、作为本实用新型进一步的方案：该机构还包括用于供刀柄安装的主轴，主轴外部回转安装有轴套上分体，且轴套上分体与主轴同轴布局，轴套上分体底部固定安装有轴套下分体，且轴套下分体套设于刀柄外部，轴套下分体用于供静轴肩焊具固定安装。

14、与现有技术相比，本实用新型具备以下有益效果：

15、1、通过可活动的刀柄驱动点焊焊具旋转，而回转套设于其外的静轴肩焊具则保持相对静止，在不将铜片进行增厚设计的基础上，设计点焊焊具底端面突出于静轴肩轴肩面，确保了旋转摩擦生热和顶锻压力能够有效作用于焊接点，而静止的轴肩面则能对铜片施加下压力，致使铜片被限制在轴肩面和载物平台之间，有效抑制其热变形。

16、综上，使用本申请的点焊机构来对负极柱进行焊接加工，不仅不需要将铜片增厚，节省了铜材，降低了成本，而且还能有效抑制铜片热变形，避免了后续还要额外进行矫形机加工步骤，简化了生产工序，节省了生产时间，提高了生产效率。

17、2、设置点焊焊具底端面与静轴肩轴肩面之间距离可调，通过精确微调此距离（即点焊焊具的压下量），可以直接控制其对工件的顶锻压力、插入深度以及热输入量，不仅可以适应对不同厚度类型的铜片进行加工，而且优化材料塑性流动行为与焊点成形质量。

18、3、将点焊焊具结构呈阶梯式布局的插接部及工作部设计，一方面实现了快速、精准的安装定位，插接部与刀柄内腔的配合确保了同轴度；另一方面通过工作部顶端与刀柄底端呈抵触态，形成了一个可靠的轴向机械限位基准，该基准面为点焊焊具的安装提供了一个固定的参考点，使得后续任何关于点焊焊具伸出量的调整都能在此基础上进行，提升了参数设定的重复精度和设备的工艺稳定性。

19、4、通过在工作部顶端与刀柄底端间设置填充物来调节点焊焊具的轴向位置，实现点焊焊具的底端面与静轴肩焊具的轴肩面之间距离调节。且将其设置为多组不同厚度的垫片，工作人员可以通过选择不同厚度或进行组合，使用方式灵活多变。

20、5、在工作部顶端与刀柄底端呈抵触态的情况下，通过顶丝贯穿装配孔的侧位锁定及螺纹抵触插接部顶端的顶位锁定作用，可以提升点焊焊具在刀柄上的连接强度，增强了焊具组件在工作状态下的刚性和稳定性。

21、6、通过推杆顶起铝柱与载体通孔顶端定位槽放置铜片的组合设计，实现了铜片和铝柱的精准定位，推杆可主动将铝柱向上推动与铜片稳定抵触，确保两工件在焊接初始时刻就紧密接触，为焊接过程提供了一个稳固的支撑环境。

22、7、通过轴套上分体和轴套下分体的组合结构，将静轴肩焊具固定于轴套下分体，而驱动点焊焊具旋转的刀柄则在主轴带动下于其内部独立回转，确保了静轴肩在焊接过程中能稳定压紧工件表面而不随之旋转。

1.一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，包括呈上下布局的焊具组件（1）及载物平台（2），且焊具组件（1）可向下朝载物平台（2）作相近或相离动作；

2.根据权利要求1所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述点焊焊具（102）的底端面与静轴肩焊具（103）的轴肩面（1031）之间距离可调。

3.根据权利要求2所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述点焊焊具（102）的底端面与静轴肩焊具（103）的轴肩面（1031）之间距离介于0.1mm至0.7mm之间。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述点焊焊具（102）包括呈阶梯式布局的插接部（1021）及工作部（1022），以在插接部（1021）插设于刀柄（101）内腔实现点焊焊具（102）于刀柄（101）底端的安装时，工作部（1022）顶端与刀柄（101）底端呈抵触态。

5.根据权利要求4所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述工作部（1022）顶端与刀柄（101）底端间可设置有填充物（3），以实现点焊焊具（102）的底端面与静轴肩焊具（103）的轴肩面（1031）之间距离可调。

6.根据权利要求5所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述填充物（3）包括多组不同厚度的垫片。

7.根据权利要求4所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述刀柄（101）的侧部开设有延伸至其内腔的装配孔（4），以在点焊焊具（102）顶端的插接部（1021）插设于刀柄（101）内腔时，装配孔（4）可供顶丝旋入并抵触插接部（1021）的侧部。

8.根据权利要求7所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述刀柄（101）顶端设置有可延伸至其内腔的螺栓（5），以在点焊焊具（102）顶端的插接部（1021）插设于刀柄（101）内腔时，螺栓（5）可抵触插接部（1021）的顶部。

9.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，所述载物平台（2）包括载体（201）及推杆（202），载体（201）上开设有沿铅垂向布置的通孔，推杆（202）顶端活动插设于通孔内，并且该顶端与通孔共同形成用于供铝柱（b）置放的置物区，所述通孔顶端处开设有用于供铜片（a）置放的定位槽，推杆（202）可推动铝柱（b）向上运动而与铜片（a）呈上下抵触态。

10.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种铝铜负极柱静轴肩无针点焊机构，其特征在于，该机构还包括用于供刀柄（101）安装的主轴（104），主轴（104）外部回转安装有轴套上分体（6），且轴套上分体（6）与主轴（104）同轴布局，轴套上分体（6）底部固定安装有轴套下分体（7），且轴套下分体（7）套设于刀柄（101）外部，轴套下分体（7）用于供静轴肩焊具（103）固定安装。