DNK-25/40/75/100/150氣動點凸焊機(jī)使用說明書
第一部分：點焊的原理及焊接工藝
點焊工藝是一種形成永久結(jié)合的金屬連接。在焊接時焊件通過焊接電流局部發(fā)熱，并在焊件的接觸加熱處施加壓力，形成一個焊點。點焊是一種高速、經(jīng)濟(jì)的連接方法，它適用于制造可以采用搭接、接頭不需要?dú)饷?、厚度小?mm的沖壓軋制的薄板類構(gòu)件。點焊工藝目前被廣泛地應(yīng)用于各個工業(yè)部門，不僅能夠焊接低碳鋼和低合金鋼，也可以焊接高碳鋼、高錳鋼及不銹鋼、鋁合金、鈦合金等材料組成的零部件。
點焊工藝參數(shù)的選擇：影響點焊的工藝參數(shù)包括焊接電極的結(jié)構(gòu)直徑、焊接能量、焊接時間和焊接壓力。根據(jù)焊接速度和焊接效果可分為快速焊接、中速焊接、普通焊接三種條件，對于工件要求焊接強(qiáng)度高、焊接變形小的場合，最好選用大功率、短時間的強(qiáng)規(guī)范快速焊接。對于要求不嚴(yán)格的工件就可以采用小功率、長時間的普通焊接方式，這樣可選擇比較小的焊接設(shè)備，同時對電網(wǎng)的影響也比較小。通常是根據(jù)工件的材料和厚度，參考該種材料的焊接條件表選取，首先確定電極的端面形狀和尺寸，其次初步選定電極壓力和焊接時間，然后調(diào)節(jié)焊接電流，以不同的電流焊接試樣，經(jīng)檢驗熔核直徑符合要求后，再在適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)調(diào)節(jié)電極壓力、焊接時間和電流，進(jìn)行試樣的焊接和檢驗，直到焊點質(zhì)量完全符合技術(shù)條件所規(guī)定的要求為止。最常用的檢驗試樣的方法是撕開法，優(yōu)質(zhì)焊點的標(biāo)志是：在撕開試樣的一片上有圓孔，另一片上有圓凸臺。厚板或淬火材料有時不能撕出圓孔和凸臺，但可通過剪切的斷口判斷熔核的直徑。必要時還需進(jìn)行低倍測量、拉伸試驗和X射線檢驗，以判定熔透率、抗剪強(qiáng)度和有無縮孔、裂紋等。以試樣選擇工藝參數(shù)時，要充分考慮試樣和工件在分流、鐵磁性物質(zhì)影響，以及裝配間隙方面的差異，并適當(dāng)加以調(diào)整。
影響點焊焊接接頭焊接質(zhì)量的因素主要有焊接電流、電極壓力、焊接時間、預(yù)壓和休止時間、焊接電極直徑等。
1、焊接電流
點焊形成的熔核所需的熱量來源是利用電流通過焊接區(qū)電阻產(chǎn)生的熱量。在其他條件給定的情況下，焊接電流的大小決定了熔核的焊透率。在焊接低碳鋼時，熔核平均焊透率為鋼板厚度的30～70%，熔核的焊透率在45～50%時焊接強(qiáng)度最高，當(dāng)焊接電流超過某一規(guī)范值時，繼續(xù)增大電流只能增大熔核率，而不會提高接頭強(qiáng)度，由于多消耗了電能和增大了設(shè)備的損耗，因此從制造成本來講是很不經(jīng)濟(jì)的。如果電流過大還會產(chǎn)生壓痕過深和焊接燒穿等缺陷。
2、電極壓力
點焊時電極壓力對熔核尺寸影響也是比較大的。電極壓力過高會使壓痕過深，同時會加速焊接電極的變形和損耗。壓力不足則容易產(chǎn)生縮孔，并會因接觸電阻增大使焊接電極燒損而縮短其使用壽命。
3、焊接時間
點焊時主要通過焊接時間控制熔核尺寸，在其他焊接參數(shù)不變的情況下，焊接時間越長則熔核尺寸越大。在要求焊接強(qiáng)度比較高的場合，一般應(yīng)該選擇比較大的焊接能量和比較短的焊接時間。需特別注意的是焊接時間加長會加大焊機(jī)的能源消耗，同時也會增大電極的磨損和減少設(shè)備的使用壽命。
4、預(yù)壓和維持時間
預(yù)壓時間是指從腳踏開關(guān)給信號，氣缸開始壓緊到接通電源進(jìn)行焊接的這一段時間，掌握的原則是氣缸壓緊工件、氣源壓力升至設(shè)定值正好進(jìn)入焊接時間為宜。影響預(yù)壓時間的因素有氣缸的動作行程長短和氣缸的運(yùn)動速度，如果預(yù)壓時間太短，有可能在沒壓緊時已經(jīng)通電焊接，造成焊接電極和工件的燒損，不能保證焊接質(zhì)量。壓緊時間太長又會降低生產(chǎn)效率，甚至?xí)压ぜ旱脑斐勺冃巍?
維持時間是指焊接完畢后到氣缸抬起復(fù)位的這段時間。由于剛剛形成的熔核需要繼續(xù)加壓維持一段時間，也有可能需要一個比焊接時的壓力更大的壓力施加在剛剛焊完的工件上，增大壓力的這段時間就是鍛壓時間，不改變壓力的時間就是維持時間，這個時間從焊接工藝上一般要求不是很嚴(yán)格，只要能滿足焊接強(qiáng)度就可以了。點焊工藝的維持或鍛壓時間一般控制在0.1～1秒左右為宜。
5、焊接電極的結(jié)構(gòu)
焊接電極的結(jié)構(gòu)對焊接工件影響也比較大，尤其是焊接電極的直徑尺寸和端面直徑尺寸及長度對焊接電流影響最大，在其他參數(shù)不變化的情況下，電極主體直徑越大，電極端面直徑越小，則焊接電流密度也就越大，單位面積上的焊接壓力也就越大。因此必須根據(jù)不同的焊接工件厚度結(jié)構(gòu)選擇不同的電極材料和結(jié)構(gòu)。
第二部分 產(chǎn)品使用說明
一、概述
本焊機(jī)為氣動加壓方式具有自動控制功能的半自動焊接設(shè)備，電極的壓力大小和工作行程范圍可以在設(shè)定范圍內(nèi)隨意調(diào)節(jié)。主要適用于各種薄板結(jié)構(gòu)工件的點焊和凸焊，廣泛地用于汽車零部件、摩托車零部件、鋼制暖氣片換散熱器、太陽能熱水器、金屬包裝容器、鋼制保險柜文件柜、金屬絲網(wǎng)過濾器材等制造行業(yè)，焊接的焊點可以保證有足夠的焊接機(jī)械強(qiáng)度，隨機(jī)配備高性能、高可靠性微機(jī)點凸焊控制器，它可以實現(xiàn)壓緊、焊接、維持、休止四個焊接程序過程，根據(jù)工作需要可以選擇單點點焊和循環(huán)連續(xù)點焊。與同類產(chǎn)品相比，它具有操作簡單直觀、輸出功率大、焊接速度快、設(shè)備故障率低等顯著優(yōu)點，能夠滿足用戶的各種焊接需要。
二、主要技術(shù)參數(shù)（表格1）
項目
|
單位
|
數(shù) 據(jù)
|
額定容量
|
千伏安
|
25
|
40
|
75
|
100
|
150
|
額定負(fù)載持續(xù)率
|
％
|
20
|
20
|
20
|
20
|
20
|
初級電壓
|
伏
|
380±10％
|
380±10％
|
380±10％
|
380±10％
|
380±10％
|
額定焊接厚度
|
毫米
|
1.5+1.5
|
2.0+2.0
|
3.0+3.0
|
4.0+4.0
|
5.0+5.0
|
最大焊接厚度
|
毫米
|
2.0+2.0
|
3.0+3.0
|
4.0+4.0
|
5.0+5.0
|
6.0+6.0
|
次級電壓
|
伏
|
3.3-5.2
|
4.3-6.6
|
4.3-7.3
|
4.5-7.6
|
7.0-11.5
|
次級調(diào)節(jié)級數(shù)
|
級
|
8
|
8
|
8
|
8
|
8
|
電極最大壓力
|
千克力
|
＞200
|
＞200
|
＞300
|
＞500
|
＞800
|
電極行程
|
毫米
|
＞60
|
＞60
|
＞60
|
＞60
|
＞60
|
電極外伸距離
|
毫米
|
＞350
|
＞400
|
＞450
|
＞500
|
＞600
|
冷卻水消耗量
|
升/小時
|
250
|
300
|
350
|
400
|
600
|
最快焊接速度
|
次/分
|
90
|
75
|
60
|
45
|
30
|
參考質(zhì)量
|
公斤
|
220
|
260
|
380
|
410
|
460
|
三、結(jié)構(gòu)概述
1、焊接變壓器
根據(jù)不同的工件，焊機(jī)內(nèi)部裝有額定容量從25KVA-150KVA不同的焊接變壓器。該變壓器線圈采用盤式線圈結(jié)構(gòu)，初級線圈由4-6個盤式線圈組成，通過外連接的接觸組可以改變線圈的并聯(lián)或串聯(lián)方式，從而獲得8種不同的輸出電壓，具體到每個規(guī)格的變壓器有不同的技術(shù)參數(shù)，參見下面表格2。次級線圈采用二至三片紫銅板外敷一圈通水冷卻水管和匯流板組成，匯流板的作用是連接次級線圈，同時達(dá)到與輸出電極軟銅帶的連接，匯流板一般也設(shè)計上了通水冷卻裝置。
表格2：點凸焊機(jī)的插把位置及輸出空載電壓值
級數(shù)
|
插頭位置
|
次級空載電壓（伏）
|
Ⅰ
|
Ⅱ
|
Ⅲ
|
DNK-25
|
DNK-40
|
DNK-75
|
DNK-100
|
DNK-150
|
1
|
2
|
2
|
2
|
3.28
|
4.32
|
4.32
|
4.50
|
7.04
|
2
|
1
|
3.45
|
4.58
|
4.63
|
4.75
|
7.45
|
3
|
2
|
1
|
3.62
|
4.75
|
4.87
|
5.05
|
7.91
|
4
|
1
|
3.84
|
5.07
|
5.28
|
5.45
|
8.44
|
5
|
2
|
2
|
1
|
4.17
|
5.42
|
5.59
|
5.85
|
9.05
|
6
|
1
|
4.47
|
5.85
|
6.13
|
6.35
|
9.74
|
7
|
2
|
1
|
4.75
|
6.13
|
6.55
|
6.90
|
10.5
|
8
|
1
|
5.13
|
6.55
|
7.30
|
7.60
|
11.5
|
為了提高焊機(jī)的產(chǎn)品可靠性，有些焊機(jī)已經(jīng)取消了接觸組和插把，而把焊接變壓器直接接成第七檔（或最大檔第八檔），輸出電壓的調(diào)節(jié)是依靠KD3-160B微機(jī)點凸焊控制器的焊接能量旋鈕來實現(xiàn)無級連續(xù)調(diào)整的。
2、上、下電極及其支承機(jī)構(gòu)
上下兩個焊接電極分別裝于電極臂上，當(dāng)需要焊接時，上電極在氣缸的作用下向下作直線垂直運(yùn)動，壓緊工件后進(jìn)行施焊。由于焊接的工件結(jié)構(gòu)不同，焊接電極的尺寸形狀也會相應(yīng)地進(jìn)行改變。
電極頭與電極握桿的連接部分需要導(dǎo)電良好，以減少熱量的產(chǎn)生，電極握桿也需要通水進(jìn)行冷卻。
3、氣動加壓裝置
本焊機(jī)的氣動加壓裝置上由空氣壓縮機(jī)（用戶自備）、氣源處理元件、電磁換向閥、流量控制閥、工作氣缸等幾部分組成。
空氣壓縮機(jī)為氣源的供給設(shè)備，由用戶根據(jù)需要自行購置，一般選擇低壓0.2-1.0Mpa的滑片式空氣壓縮機(jī)，它具有體積小、重量輕、噪聲低、維修量小、壽命長等特點。
可用于本焊機(jī)的幾種空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)如下：
表格3：HP系列滑片式空氣壓縮機(jī)技術(shù)參數(shù)
型號
|
HP0.15/7
|
HP0.3/7
|
HP0.5/7
|
HP0.8/7
|
HP1.0/7
|
排氣口徑(m)
|
3/8
|
1/2
|
1/2
|
3/4
|
3/4
|
公稱排氣量(m3/min)
|
0.15
|
0.3
|
0.5
|
0.8
|
1.0
|
排氣壓力(Mpa)
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
0.7
|
電源電壓(V)
|
220/380
|
380
|
380
|
380
|
380
|
電機(jī)功率(KW)
|
1.5
|
3
|
4
|
5.5
|
7.5
|
油容量(L)
|
2.5
|
3.4
|
3.4
|
3.4
|
3.9
|
噪聲(dB(A))
|
70
|
72
|
74
|
76
|
76
|
整機(jī)重量(Kg)
|
54
|
100
|
120
|
150
|
161
|
關(guān)于空氣壓縮機(jī)的安裝及使用說明，請參考相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)資料。安裝時必須考慮周圍空氣清潔、濕度小，以保證吸入空氣的質(zhì)量，同時嚴(yán)格遵守國家限制噪聲的規(guī)定，如有必要可采用隔音箱隔離噪聲。
氣源處理裝置由過濾減壓油霧三聯(lián)體或二聯(lián)體組件組成。其作用是：1.過濾空氣中的雜質(zhì)和水分，過濾器有自動排水和人工排水兩種排水方式，焊機(jī)會根據(jù)庫存材料進(jìn)行配備，對于人工排水的分水過濾器要定期進(jìn)行排水，自動排水的會在壓縮機(jī)開關(guān)機(jī)時自動排水，不管何種排水方式，當(dāng)過濾器中水位接近濾芯時，一定要進(jìn)行排水工作，以保證過濾器的分水過濾效果；2.減壓器的作用是將空氣壓縮機(jī)送來的氣體調(diào)至所需的氣缸電極壓力，并保持在氣缸工作時壓力穩(wěn)定不變化，電極壓力與減壓器壓力表讀數(shù)對應(yīng)關(guān)系如下表4所示；3.油霧器的作用是把穩(wěn)定壓力的氣體中加入一些霧化的機(jī)油，順著氣線回路送到電磁換向閥和氣缸，從而起到對電磁換向閥和氣缸的潤滑作用。機(jī)油一般選擇22號汽輪機(jī)油或汽車摩托車用的4T潤滑油，氣體霧化滴油量的調(diào)節(jié)是依靠油霧器上端一個調(diào)整旋鈕來實現(xiàn)的，滴油量太小起不到應(yīng)有的潤滑作用，滴油量太大又會加快潤滑油的損耗，同時也會污染周圍環(huán)境。
表格4：氣缸壓力與焊接電極壓力對照表
電極壓力
|
使用空氣壓力Mpa(kgf/cm2)
|
缸徑（mm）
|
0.3(3.1)
|
0.4(4.1)
|
0.5(5.1)
|
0.6(6.1)
|
0.7(7.1)
|
50
|
29.5
|
39.3
|
49.1
|
58.5
|
68.5
|
63
|
46.8
|
62.5
|
78
|
93.5
|
109
|
80
|
75.5
|
101
|
126
|
151
|
176
|
100
|
118
|
157
|
197
|
236
|
275
|
125
|
184
|
246
|
308
|
368
|
430
|
上述表中電極壓力為理論值的50％，實際出力有可能大于此表數(shù)值，此表格適用氣缸速度為50-500mm/s的范圍內(nèi)，僅供設(shè)計工藝時參考。
流量控制閥：在氣動系統(tǒng)回路中用來控制氣缸運(yùn)動速度，使用過程中通過調(diào)節(jié)旋鈕來調(diào)節(jié)壓縮空氣流量，以達(dá)到調(diào)節(jié)氣缸動作速度的快慢。在實際使用中要根據(jù)回路對有效截面積的要求來選擇流量閥的通徑。安裝時流量控制閥應(yīng)設(shè)在氣缸接口附近，這樣才能更好地正常工作。本焊機(jī)使用的是單向節(jié)流閥，只對氣缸下壓的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
電磁控制換向閥：電磁控制換向閥的作用是通過電信號改變氣缸的動作方向，本機(jī)采用的是二位五通先導(dǎo)型的單線圈電磁閥，其主要特點為換向速度快、耗電少、噪音低。為減少焊機(jī)工作時的噪聲，在電磁閥的兩個排氣孔上都安裝了減噪的消聲器。
工作氣缸：工作氣缸是氣動元件的執(zhí)行元件，它的作用是把氣壓轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，并且把壓力加到焊機(jī)的上電極上，從而起到壓緊工件的作用。本焊機(jī)采用的氣缸為帶緩沖功能的輕型氣缸，緩沖量的調(diào)節(jié)可以調(diào)整氣缸兩端的緩沖調(diào)節(jié)螺絲。
4、微機(jī)點凸焊控制器
本焊機(jī)的焊接控制器采用KD3-160B型微機(jī)點凸焊控制器，它可以實現(xiàn)壓緊、焊接、維持、休止四個基本的點凸焊焊接工藝規(guī)程，并且可以選擇單循環(huán)焊接和自動連續(xù)焊接功能。壓緊時間、維持時間、休止時間的調(diào)節(jié)范圍可以在0.1～4秒之間調(diào)節(jié)，焊接時間可以在0.02～3.98秒之間同步調(diào)節(jié)，焊接能量可以在10％～99％之間調(diào)節(jié)，控制器具有電網(wǎng)電壓自動跟蹤補(bǔ)償功能，因此可進(jìn)一步提高工件的焊接質(zhì)量。關(guān)于KD3-160B微機(jī)點凸焊控制器的詳細(xì)操作，請參考該產(chǎn)品的產(chǎn)品使用說明書。
5、焊機(jī)機(jī)箱箱體
本焊機(jī)的機(jī)箱箱體采用鋼制材料加工制造，氣缸的導(dǎo)向裝置和焊機(jī)的所有部件都安裝固定在箱體上。氣缸的導(dǎo)向套裝置采用灰口鑄鐵加工制造，導(dǎo)向軸采用45號鋼精心加工，導(dǎo)向套的作用是防止焊接壓緊時產(chǎn)生的側(cè)向力對氣缸的活塞、活塞桿、缸體造成危害，同時不讓電極連接的導(dǎo)向軸產(chǎn)生徑向轉(zhuǎn)動。導(dǎo)向套和導(dǎo)向軸部分工作時需要加注潤滑油進(jìn)行潤滑。
四、設(shè)備的放置及安裝
為保證本焊機(jī)的正常運(yùn)行，焊機(jī)應(yīng)該放置于通風(fēng)、干燥、無潮濕、無塵土、無酸堿鹽腐蝕、無大的振動的地方，環(huán)境溫度應(yīng)為-10℃ - +30℃，相對濕度不超過65％的環(huán)境中使用，當(dāng)環(huán)境條件達(dá)不到上述要求時有可能影響設(shè)備的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時可能會對焊機(jī)及焊接控制器造成故障耽誤用戶的使用。
本焊機(jī)的主機(jī)放置于比較平整地面上即可，如有條件的話最好采用地腳螺絲固定，這樣可以增加焊機(jī)的工作穩(wěn)定性，用戶不得隨意加長或者更換其它規(guī)格的焊接電極臂，以免影響焊接功率及焊接效果。
本焊機(jī)所使用的電源應(yīng)該符合電源電壓及頻率的要求，當(dāng)焊機(jī)附近有高頻電氣設(shè)備時應(yīng)該采取必要的防護(hù)保護(hù)措施，當(dāng)電源的電壓波動范圍比較大時可能影響工件的焊接質(zhì)量。因為焊機(jī)的焊接功率比較大，必須按照表格5的要求安裝相應(yīng)的閘刀開關(guān)和電源線， 焊機(jī)最好單獨(dú)使用一塊帶漏電保護(hù)和過載保護(hù)裝置的自動空氣開關(guān)，不要輕易加大閘刀開關(guān)熔斷器的容量和使用銅絲代替保險熔斷器，否則當(dāng)焊機(jī)出現(xiàn)故障時起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，甚至有可能燒壞焊機(jī)的焊接變壓器及控制部分。所使用的電源線應(yīng)該采用不小于表格內(nèi)數(shù)據(jù)的銅質(zhì)導(dǎo)線，為保證焊機(jī)正常運(yùn)行和操作者的人身安全，本焊機(jī)應(yīng)該接地后再使用，接地電阻的阻值應(yīng)符合電器設(shè)備的接地安全要求。
表格5：電源線與焊機(jī)控制開關(guān)的容量選擇表
|
DNK-25
|
DNK-40
|
DNK-75
|
DNK-100
|
DNK-150
|
電源線截面積（mm2）
|
≥6
|
≥10
|
≥16
|
≥25
|
≥35
|
使用控制開關(guān)（A）
|
≥60
|
≥100
|
≥200
|
≥250
|
≥400
|
接地線截面積（mm2）
|
≥2.5
|
≥2.5
|
≥4
|
≥4
|
≥4
|
五、設(shè)備的使用及調(diào)試
1.接通電源，合上電源控制開關(guān)。
2.接通空氣壓縮機(jī)的電源開關(guān)，調(diào)節(jié)壓縮空氣壓力及流量到合適的位置。
3.接通冷卻水，對焊機(jī)的焊接變壓器、焊接電極進(jìn)行冷卻。
4.打開控制器電源開關(guān)，控制器電源指示燈應(yīng)亮。
5.運(yùn)行調(diào)試開關(guān)打在調(diào)試位置（只有動作不焊接）。
6.踏下腳踏控制開關(guān)，檢查壓緊時間、維持時間是否合適，掌握的原則是必須壓緊后才能通電焊接，否則容易損壞焊接電極及工件，為保險起見壓緊時間應(yīng)該比實際氣缸動作的時間稍長一點兒比較合適。休止時間是調(diào)整氣缸的回位時間，可以根據(jù)需要調(diào)整，一般不影響焊接性能。
7.檢查焊接電極表面是否光潔，不能有附著物和表面硬傷。
8.調(diào)節(jié)控制器的焊接能量至合適的焊接規(guī)范，如無把握的情況下應(yīng)選擇比較小的焊接能量，對于有插把調(diào)檔的焊接變壓器還必須把檔位調(diào)低（參見表格2），避免焊接功率過大損壞焊接的工件和焊接電極。
9.調(diào)試動作沒有問題后，就可以把控制器的運(yùn)行調(diào)試開關(guān)搬到運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行樣件的試焊工作，可以先找一些下腳料進(jìn)行焊接，焊接時踏下腳踏開關(guān)，焊機(jī)會按照原來設(shè)定的焊接參數(shù)及時間順序自動執(zhí)行整個焊接過程。其工作的程序為：a.壓緊。氣缸控制上電極向下動作壓緊要焊接的工件；b.焊接。設(shè)備接預(yù)先設(shè)定好的焊接能量、焊接時間、焊接壓力進(jìn)行焊接動作；c.維持。焊接完畢后氣缸繼續(xù)以焊接壓力施加于焊接工件一段時間，有些情況下需使用大于焊接時的壓力進(jìn)行鍛壓，以期提高焊接性能；d.休止。控制上電極回位的過程。焊接完畢后對工件進(jìn)行檢驗，當(dāng)焊接參數(shù)較小時有可能焊不住或者焊接強(qiáng)度不足，此時應(yīng)加大焊接參數(shù)使之達(dá)到焊接要求，當(dāng)焊接參數(shù)較大時也有可能把工件燒穿在焊接電極上留下焊渣，此時應(yīng)先清理焊接電極上的焊渣，然后再把焊接參數(shù)調(diào)小后繼續(xù)試焊，直到達(dá)到焊接工藝要求為止。
10.上下焊接電極之間如果沒有放置要焊接工件，不能踏下腳踏開關(guān)進(jìn)行短路的空焊接，否則有可能燒壞焊接電極，對焊接變壓器造成危害，此點必須引起重視。
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