CN101913042A - 一种减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置，该拼焊装置包括机架、冷却装置和焊具；机架上安装有工作台；机架上安装有用于压紧金属板材的压紧机构；冷却装置安装在机架上部，焊具安装在焊具移动机构上，焊具移动机构通过导轨安装在机架上部，冷却装置和焊具移动机构均与安装在机架上的一横向移动机构连接。本发明结构简单、操作方便，能够完成钢板对接缝的自动焊接和冷却，利用冷却装置对钢板焊缝及时冷却，使焊缝附近钢板的温度升高不大，减小了焊接应力的产生，有效地减小了钢板的变形。
Description
技术领域
本发明涉及一种两块金属板材通过焊接拼在一起时能够消除变形和应力的焊接装置，属于金属板材焊接技术领域。
背景技术
多块金属板材拼接在一起往往采用焊接的方式，但是无论哪种焊接方式都会存在焊后变形翘曲等问题。金属变形通常是由焊接时的高温和应力造成的。
中国专利文献CN1591663公开了一种《板材焊接结构和头体悬架》，所述头体悬架具有一个连接到托架上的基板，一个具有刚性件和弹性件的承载梁。该承载梁由基板支撑，向设置在承载梁前端的滑动触头施压。加强板叠合在基板上，激光束照射焊点而将加强板与基板焊为一体。中国专利文献CN85101016公开了一种《预防平板焊接结构中板的焊接变形的方法》.所说的方法包括将整块薄板放在一个加热箱中预热使其产生热膨胀，当薄板膨胀时将其和框架焊在一起。
而上述专利文献焊接技术都是从施压和对焊接工件预热角度减小金属板材焊接变形，需要施力机构和加热装置，结构复杂，操作不便，去除应力和减小变形的效果不理想。
目前的焊接冷却系统都是用于焊接设备本身的发热部件进行冷却，而不是用于对焊接的金属板材冷却。如CN101380690公开的《一种TIG焊焊枪及焊接冷却方法》，是对焊枪的枪体、钨极及周围部件进行冷却，以提高焊枪寿命。
发明内容
本发明针对现有金属板材焊接技术存在的不能有效去除应力和减小变形的问题，提供一种结构简单、操作方便、焊后应力和变形小的减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置。
本发明的减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置采用以下技术方案：
该减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置包括机架、冷却装置和焊具；机架上安装有工作台；机架上安装有用于压紧金属板材的压紧机构；冷却装置安装在机架上部，焊具安装在焊具移动机构上，焊具移动机构通过导轨安装在机架上部，冷却装置和焊具移动机构均与安装在机架上的一横向移动机构连接。
冷却装置也可以安装在冷却装置移动机构上，冷却装置移动机构通过导轨安装在机架上部并与安装在机架上的横向移动机构连接。
压紧机构可以采用液压缸、气缸、螺旋移动机构或齿轮齿条移动机构等各种结构形式。可以采用琴键式排列的多组压紧机构。
本发明结构简单、操作方便，能够完成钢板对接缝的自动焊接和冷却，利用冷却装置对钢板焊缝及时冷却，使焊缝附近钢板的温度升高不大，减小了焊接应力的产生，有效地减小了钢板的变形。
附图说明
附图是本发明减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置的结构示意图。
图中：1、底座，2、工作台，3、支架，4、冷却介质喷头，5、焊具，6、电机，7、丝杠，8、导轨，9、移动座，10、压紧板，11、冷却介质喷头移动机构，12、焊具移动机构，13、压紧机构。
具体实施方式
如附图所示，本发明的减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置主要包括底座1、工作台2、支架3、冷却装置和焊具5。冷却装置采用冷却介质喷头4。工作台2安装在底座1的上部，工作台2的上方设有支架3。冷却介质喷头4和焊具5分别安装在冷却介质喷头移动机构11和焊具移动机构12上，冷却介质喷头移动机构11和焊具移动机构12可以采用液压缸、气缸、螺旋移动机构或齿轮齿条移动机构等各种结构形式。冷却介质喷头4和焊具5分别在冷却介质喷头移动机构11和焊具移动机构12的带动下上下移动。冷却介质喷头移动机构11和焊具移动机构12均安装在移动座9上，移动座9通过导轨8安装在支架3的上部，并与一横向移动机构连接，该横向移动机构为丝杠螺母副移动机构(也可以采用齿轮齿条等其它移动形式)，包括电机6、丝杠7和螺母，丝杠7与安装在移动座9上的螺母连接，丝杠7与电机6连接。电机6带动丝杠7转动，通过丝杠螺母副带动移动座9横向移动，移动座9带动冷却气喷头4和焊具5横向移动。在支架3上还安装有用于压紧钢板的压紧机构13，压紧机构13的下端连接有压紧板10，压紧机构13可以采用液压缸、气缸、螺旋移动机构或齿轮齿条移动机构等各种结构形式，压紧板10通过压紧机构13将放置在工作台2上的钢板压紧以便焊接。
本发明的工作过程如下：
将要焊接的两块钢板放置在工作台2上对接好，使对接缝处于焊具5的正下方。通过压紧机构13将两块钢板压紧。通过冷却介质喷头移动机构11和焊具移动机构12使冷却介质喷头4处于钢板上方合适的位置以便喷射冷却介质(冷却介质可以是冷水，也可以是冷空气、氟利昂等气体)、焊具5与钢板处于最佳的焊接距离。同时启动冷却介质喷头4、焊具5以及移动座9的横向移动机构，在移动座9的带动下冷却介质喷头4和焊具5分别在沿焊缝移动的状态下完成对钢板对接缝的焊接和冷却。这样在焊接的同时，降低了钢板的温度，减小了焊接产生的应力，有效地减小了钢板的变形。
Claims (2)
1.一种减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置，包括机架、冷却装置和焊具；其特征是：机架上安装有工作台；机架上安装有用于压紧金属板材的压紧机构；冷却装置安装在机架上部，焊具安装在焊具移动机构上，焊具移动机构通过导轨安装在机架上部，冷却装置和焊具移动机构均与安装在机架上的一横向移动机构连接。
2.根据权利要求1所述的减小钢板变形和应力的金属板材拼焊装置，其特征是：所述冷却装置安装在冷却装置移动机构上，冷却装置移动机构通过导轨安装在机架上部并与安装在机架上的横向移动机构连接。
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