CN103567258B - 一种十字焊件矫正装置及一种十字焊件矫正工艺 - Google Patents

Abstract

本发明属于机械矫正设备技术领域，涉及一种十字焊件矫正装置以及一种十字焊件矫正工艺，为了解决十字焊件矫正精度不高的问题，本发明给出了一种十字焊件矫正装置，包括支撑架、上模、下模以及固定下模的下模座，所述支撑架包括支撑底座、支撑顶座、固定连接支撑底座及支撑顶座的四根滑杆以及固定在支撑底座上的推进器，所述下模座设有分别供四根滑杆穿过的四个滑孔，所述推进器设有一端固定在下模座上的推进端，所述上模及下模均呈等边梯形，上模及下模两斜面的夹角为91°-92°，上模底面及下模顶面的宽度均为25mm-34mm，采用以上技术方案即可有效的解决上述技术问题。

Description

一种十字焊件矫正装置及一种十字焊件矫正工艺

技术领域

本发明属于机械矫正设备技术领域，涉及一种十字焊件矫正装置，十字焊件是常规的基建设施用品，例如用于电力铁塔或通讯塔塔脚的十字焊件就是一种常见的十字焊件，为了方便本领域技术人员更好的应用所述十字焊件矫正装置，本发明还提供了一种十字焊件矫正工艺。

背景技术

目前对十字焊件的矫正一般利用热胀冷缩原理用烘枪加热进行反变形矫正，由于烘枪加热区域和加热时间难以控制，所以很容易引起矫正过度或者照成重复矫正，产品质量参差不齐，无法满足基建要求。

也有采用压床之类的机械设备(例如液压机)对十字焊件进行矫正，但压床通常更适合将不共面的焊件矫正成共面的焊件，对于矫正后要求仍为不共面的焊件，往往无法确保矫正精度。

发明内容

矫正精度不高的后果相当严重，矫正好的十字焊件需要用量角器测量矫正后十字焊件的角度，如果矫正后的角度不达标，需要重新矫正，这不但增加了工序并且十字焊件的焊缝在反复变形矫正后，强度也会受到影响。

本发明的目的就在于提供一种解决十字焊件矫正精度不高的方案，为此，本发明提供了一种十字焊件矫正装置。

所述一种十字焊件矫正装置，包括支撑架、上模、下模以及固定下模的下模座，所述支撑架包括支撑底座、支撑顶座、固定连接支撑底座及支撑顶座的四根滑杆以及固定在支撑底座上的推进器，所述下模座设有分别供四根滑杆穿过的四个滑孔，所述推进器设有一端固定在下模座上的推进端，其特征在于所述上模及下模均呈等边梯形，上模及下模两斜面的夹角为91°-92°，上模底面及下模顶面的宽度均为25mm-34mm。

将十字焊件放置在呈等边梯形的下模上，开动推进器，使下模往上模方向挤压，完成对十字焊件的矫正。通常任何呈等边梯形的上模及下模均可用于对十字焊件的矫正。例如，在上模及下模两斜面夹角较大的情况下(例如大于120°)，上模及下模通过各自的两个斜面顶住十字焊件肢边面，由于十字焊件肢边面仅通过一条棱与所述斜面接触，因此，无论是将十字焊件放置在下模上，还是对十字焊件进行矫正，十字焊件位置稳定性均较差(可能会发生打滑现象)；而在上模及下模两斜面夹角较小的情况下(例如小于80°)，上模通过上模底面与上模斜面构成的棱边，下模通过下模顶面与下模斜面构成的棱边顶住十字焊件，这样就出现了与上一种情况类似的现象。

鉴于此，本发明倾向于以下设计：利用上模底面及下模顶面对十字焊件进行矫正，而上模及下模两斜面则应当能够稳定的放置待矫正的十字焊件。因此上模及下模两斜面的夹角应小于矫正角度(矫正角度为原焊件角度与矫正形变角度之和(通常大于90°))，本发明将上模及下模两斜面的夹角限定为91°-92°。

在贯彻上述设计思路的前提下，上模底面及下模顶面的宽度不能小于十字焊件的焊缝宽度，极小的上模底面及下模顶面宽度将使上模底面及下模顶面直接挤压到十字焊件的焊缝上，届时，焊缝将面临两方面的作用力：第一、上模底面及下模顶面的挤压力；第二、十字焊件矫正张力。显然上模底面及下模顶面对焊缝的挤压力对十字焊件的矫正不但无益而且还额外的对焊缝造成了破坏，而十字焊件矫正的张力由于受制于上下模两斜面固定的夹角，往往无法突破十字焊件焊缝自身的最大形变弹力，而发生不可逆转的形变，导致矫正失败。

本发明所采用的技术方案是使所述上模底面及下模顶面的宽度大于十字焊件焊缝的宽度，上模底面及下模顶面将直接顶在靠近焊缝的肢边面区域，在上述前提下，需要考虑矫正所需要的焊缝矫正张力、下模底面及上模顶面对靠近焊缝的肢边面区域的压力以及靠近焊缝的肢边面区域发生形变的形变力，一般情况下，矫正所需要的焊缝矫正张力是不变的，但后面两者将会随着上模底面及下模顶面宽度调整而发生显著的变化，例如在上模底面及下模顶面宽度较小的情况下，为实现矫正所需要的焊缝矫正张力，下模底面及上模顶面对靠近焊缝的肢边面区域的压力往往很大，靠近焊缝的肢边面区域容易发生形变(表现为一定深度的压痕)，对于那些焊接牢固度高而肢边面厚度薄的十字焊件，甚至有可能出现压断十字焊件的情况，另外推动器推动下模向上模挤压的位移精确度的要求将会很高，因为微小的位移将造成焊缝矫正张力极大的变化；不同于上述表现为压痕的形变力，靠近焊缝的肢边面区域发生的形变力还可以表现为十字焊件肢边面的弯折，虽然上模底面及下模顶面的宽度较大时，下模底面及上模顶面对靠近焊缝的肢边面区域的压力相对变小，但使十字焊件肢边面弯折的形变力相对于使十字焊件肢边面产生压痕的形变力也变小，因此在这一情况下还是容易发生十字焊件肢边面的弯折，导致对十字焊件矫正的失败，并且十字焊件在下模上放置的位置相对上模底面及下模顶面宽度较小的情况，稳定性有变小的趋势，从而影响十字焊件的矫正精度。

综合考虑上述各种因素，本发明认为上模底面及下模顶面的宽度设置在24mm-34mm是合适的，在这一范围内，十字焊件不会出现压痕或者弯折的现象，另外，调整下模向上模的挤压位移，不会引起十字焊件矫正张力的极大变化，可以在确保矫正精度的前提下，降低本发明所述十字焊件矫正装置的操作难度。

为了方便本领域技术人员更好的实施本发明所述的十字焊件矫正装置，本发明还提供了一种十字焊件矫正工艺，包括：

a、将十字焊件放置在十字焊件矫正装置的下模上；

b、按照下表确定最终下模底面和上模顶面之间的距离，然后打开推进器使下模向上模方向运动

下模底面及上模顶面的宽度(mm)	下模底面和上模顶面之间的距离(mm)
		25	46～70
27	48～71
		30	49～72
32	50～732 -->
		34	52～76

；

c、使下模向上模反方向运动，将矫正好的十字焊件从下模上取出。

采用本发明所述十字焊件矫正工艺，矫正误差可控制在90±1°以内。

附图说明

图1是实施例1所述一种十字焊件矫正装置的正视结构示意图；

图2是实施例1所述一种十字焊件矫正装置的侧视结构示意图(未显示进料模、出料模、进料模滑杆及出料模支撑架)；

图3是实施例1所述一种十字焊件矫正装置进料模的局部结构示意图；

图4是实施例1所述一种十字焊件矫正装置下模的结构示意图；

图5是实施例2所述一种十字焊件矫正装置矫正控制部件的结构示意图(未示触条碰触位)。

具体实施方式

本部分是对发明内容部分的补充说明。

在发明内容部分，本发明提供了一种十字焊件矫正装置，包括支撑架、上模、下模以及固定下模的下模座，所述支撑架包括支撑底座、支撑顶座、固定连接支撑底座及支撑顶座的四根滑杆以及固定在支撑底座上的推进器，所述下模座设有分别供四根滑杆穿过的四个滑孔，所述推进器设有一端固定在下模座上的推进端，所述上模及下模均呈等边梯形，上模及下模两斜面的夹角为91°-92°，上模底面及下模顶面的长度均为25mm-34mm。

在此基础上，本发明从以下两个方面对所述十字焊件矫正装置进行了进一步的改进：

一、对提高十字焊件矫正精度方面的改进

在发明内容部分，本发明已经提到十字焊件的矫正角度为十字焊件原角度与十字焊件弹性形变角度之和，虽然可以将下模及上模两斜面的夹角直接设定为十字焊件的矫正角度，但由于不同的十字焊件具有不同的矫正角度，采纳这一方案意味要为每一种型号的十字焊件特别制作十字焊件矫正装置，显然不具备推广价值，本发明希望能够将十字焊件矫正角度与下模及上模两斜面的夹角之间的差距通过挤压下模，调整下模及上模在矫正作业时的距离来完成，因此，本发明需要精确的调整下模顶面及上模底面之间距离的部件。

在本发明的一些实施例中，涉及了这样的部件：所述十字焊件矫正装置还包括矫正控制部件，所述滑杆设有刻度，所述矫正控制部件包括一端固定在支撑顶座或下模座上的抵杆以及螺纹抵块，抵杆另一端与螺纹抵块螺纹连接；

为方便说明，选取上一段文字中抵杆一端固定在支撑顶座的情况加以展开解释，本领域技术人员显然知晓，另一种情况是等价的。旋转螺纹抵块，并通过滑杆上的刻度，使得抵杆固定在支撑顶座一端与螺纹抵块之间的距离为上模底面和支撑顶座之间的距离与上模底面和下模顶面之间距离之和，这样，推动器在推动下模对十字焊件进行矫正时，将最终被螺纹抵块抵挡，确保了上模底面及下模顶面之间距离的可控性及精确性，进而确保十字焊件的矫正精确性。

在本发明的一些实施例中，有四根抵杆以及四个螺纹抵块。

在本发明的一些实施例中，所述矫正控制部件包括螺纹抵杆，所述支撑顶座或下模座上设有与螺纹抵杆配套的螺纹孔。旋转螺纹抵杆，并通过滑杆上的刻度，可以得到相同的技术效果。

在本发明的另一些实施例中，也涉及了这样的部件：所述十字焊件的矫正装置还包括矫正控制部件，所述矫正控制部件包括标有刻度的触条、触条定位螺栓以及设置在上模上的触条座，所述下模顶面设有触条碰触位，所述触条座设有与触条定位螺栓配套的螺纹孔，所述触条设有供触条定位螺栓穿过的长孔。

触条定位螺栓到触条碰触位的距离为上模底面和下模顶面之间的距离与触条定位螺栓到上模底面之间的距离的和，事先松开触条定位螺栓，使触条往下模方向伸，通过触条上的刻度使触条的伸长长度为矫正时触条定位螺栓到触条碰触位的长度即可。这样，只要触条一碰触到触条碰触位就使下模停止向上模方向的挤压。

在本发明的一些实施例中，下模停止向上模方向的挤压操作交由电路自动控制完成：所述矫正控制部件还包括与触条及触条碰触位电连接的推进器开关控制电路。

本领域技术人员可以很容易的找到这样的推进器开关控制电路，例如一种简单推进器开关控制电路工作方式是使触条与触条碰触位与电磁铁电串联连接，当触条与触条碰触位碰触时，电磁铁通电，吸引推进器开关，使推进器开关断开电路，使推进器自动停止工作。

二、其他方面的改进

在实践中，将十字焊件准确的放置在下模上是件困难的工作，下模与十字焊件并不吻合，十字焊件绝大多数情况下仅与下模通过两条棱线接触，因此可以在外力作用下，发生左右摆动，操作人员无法保证十字焊件放置的位置是准确的。

在本发明的一些实施例中，提供了解决上述问题的方案：所述十字焊件矫正装置还包括与下模形状一致的进料模以及进料模滑杆，进料模设有供进料模滑杆穿过的滑孔，所述进料模与下模为一体结构，所述进料模包括进料模本体、抵住十字焊件焊缝的抵轮、抵轮轴支撑架以及一端抵柱抵轮轴支撑架的弹簧，所述进料模本体顶部设有弹簧槽以及位于弹簧槽上的抵轮轴支撑架槽腔以及抵轮轴槽腔。

十字焊件先放置在进料模上，再将十字焊件推向下模，进料模上的抵轮由位于弹簧槽的弹簧通过抵轮轴支撑架抵住，弹簧始终处于压缩状态，抵轮轴支撑架相对于弹簧一端通过抵轮轴抵在抵轮轴槽腔上。十字焊件放置在进料模上后，抵轮抵住十字焊件的焊缝，这样十字焊件摆放在进料模上的接触部位至少有三处，即十字焊件肢边面与进料模斜面的两条棱线接触以及抵轮与十字焊件的焊缝接触，按照三点确定一个平面的原理，确保十字焊件在从进料模推入下模的过程中不发生左右摆动。

在本发明的一些实施例中，所述抵轮的宽度为23mm-26mm，使其与十字焊件焊缝的宽度基本一致。

在本发明的一些实施例中，所述十字焊件矫正装置还包括与下模形状一致的出料模。出料模与下模可以是分体结构，也可以是一体结构，但出料模与下模为一体结构是优选的。

在本发明的一些实施例中，上模两斜面与上模底面构成的棱边倒角处理，下模两斜面与下模顶面构成的棱边倒角处理。防止上述棱边因挤压力过大在十字焊件上留下压痕。

在本发明的一些实施例中，所述推进器为气动千斤顶。

实施例1

见图1-3，一种十字焊件矫正装置，包括支撑架、上模5、下模8、固定下模的下模座11、矫正控制部件、进料模10、出料模4、四个进料模滑杆12以及四个出料模支撑杆3，所述支撑架包括支撑底座1、支撑顶座6、固定连接支撑底座1及支撑顶座6的四根滑杆7以及固定在支撑底座1上的气动千斤顶13，所述下模座11设有分别供四根滑杆7穿过的四个滑孔，所述气动千斤顶13设有一端固定在下模座11上的推进端2，所述四根滑杆7上均刻有刻度。

见图2，矫正控制部件包括一端螺丝固定在下模座11上的四根抵杆25以及四个螺纹抵块24，抵杆25另一端与螺纹抵块24螺纹连接。所述上模及下模均呈等边梯形，上模底面22及下模顶面23的宽度均为25mm-34mm，上模及下模两斜面的夹角α为91°-92°，

进料模10与下模8为一体结构，进料模10设有供四个进料模滑杆12穿过的四个滑孔。见图3，进料模10包括进料模本体、设有抵轮轴19的抵轮9、抵轮轴支撑架16以及一端抵柱抵轮轴支撑架16的弹簧21，抵轮的宽度为23mm-26mm，所述进料模本体顶部20设有弹簧槽14、位于弹簧槽14上的抵轮轴支撑架槽腔15以及抵轮轴槽腔17，弹簧21始终处于压缩状态，弹簧21的最大弹力小于十字焊件的重力。

出料模4与下模8为分体结构，并具备与进料模10同样的结构，所述出料模4通过四根出料模支撑杆3支撑在相对于下模8与进料模10一侧的另一侧。

实施例2

一种十字焊件矫正装置，与实施例1所述十字焊件矫正装置基本相同，不同之处在于四根滑杆7上均没有刻刻度、矫正控制部件、上模及下模两斜面的夹角α为91°以及抵轮9的宽度为24mm。

见图5，所述矫正控制部件包括标有刻度的触条33、触条定位螺栓30、设置在上模上的触条座31以及与触条33及触条碰触位电连接的气动千斤顶开关控制电路。所述气动千斤顶开关控制可以在触条33与触条碰触位碰触时，自动断开，使气动千斤顶13停止工作。

实施例3-9

一种十字焊件矫正工艺，使用了实施例2所述的十字焊件矫正装置，包括：

1、将十字焊件放置进料模10上，并拖至下模8上；

2、确定最终下模底面22和上模顶面23之间的距离，然后打开气动千斤顶13使下模8向上模5方向运动；

3、当触条33碰触到触条碰触位时，气动千斤顶开关控制电路控制气动千斤顶13停止工作，矫正结束，随后控制气动千斤顶13，使下模8向上模5反方向运动，将矫正好的十字焊件拖至出料模4，然后取出。

表1展示了实施例3-9所述工艺的参数及结果。

表1

Claims (9)

1.一种十字焊件矫正装置，包括支撑架、上模、下模以及固定下模的下模座，所述支撑架包括支撑底座、支撑顶座、固定连接支撑底座及支撑顶座的四根滑杆以及固定在支撑底座上的推进器，所述下模座设有分别供四根滑杆穿过的四个滑孔，所述推进器设有一端固定在下模座上的推进端，其特征在于所述上模及下模均呈等边梯形，上模两斜面的夹角为91°-92°，下模两斜面的夹角为91°-92°，上模底面及下模顶面的宽度均为25mm-34mm。

2.根据权利要求1所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于上模两斜面与上模底面构成的棱边倒角处理，下模两斜面与下模顶面构成的棱边倒角处理。

3.根据权利要求1所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于该装置还包括矫正控制部件，所述滑杆设有刻度，所述矫正控制部件包括一端固定在支撑顶座或下模座上的抵杆以及螺纹抵块，抵杆另一端与螺纹抵块螺纹连接；

或者

所述矫正控制部件包括螺纹抵杆，所述支撑顶座或下模座上设有与螺纹抵杆配套的螺纹孔。

4.根据权利要求1所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于该装置还包括矫正控制部件，所述矫正控制部件包括标有刻度的触条、触条定位螺栓以及设置在上模上的触条座，所述下模顶面设有触条碰触位，所述触条座设有与触条定位螺栓配套的螺纹孔，所述触条设有供触条定位螺栓穿过的长孔。

5.根据权利要求4所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于所述矫正控制部件还包括与触条及触条碰触位电连接的推进器开关控制电路。

6.根据权利要求1所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于该装置还包括与下模形状一致的进料模以及进料模滑杆，进料模设有供进料模滑杆穿过的滑孔，所述进料模与下模为一体结构，所述进料模包括进料模本体、抵住十字焊件焊缝的抵轮、抵轮轴支撑架以及一端抵柱抵轮轴支撑架的弹簧，所述进料模本体顶部设有弹簧槽以及位于弹簧槽上的抵轮轴支撑架槽腔以及抵轮轴槽腔。

7.根据权利要求6所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于所述抵轮的宽度是23mm-26mm。

8.根据权利要求1所述的一种十字焊件矫正装置，其特征在于该装置还包括与下模形状一致的出料模。

9.一种十字焊件矫正工艺，包括：

a、将十字焊件放置在权利要求1所述十字焊件矫正装置的下模上；

b、按照下表确定最终下模底面和上模顶面之间的距离，然后打开推进器使下模向上模方向运动

下模底面及上模顶面的宽度(mm) 下模底面和上模顶面之间的距离(mm) 25 46～70 27 48～71 30 49～72 32 50～73 34 52～76

；

c、使下模向上模反方向运动，将矫正好的十字焊件从下模上取出。