CN104438828B - 一种三片搭接焊油箱中缝整形方法 - Google Patents

一种三片搭接焊油箱中缝整形方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，采用整形模具进行整形，整形模具相对设置有一个凹模和一个凸模，凹模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，凸模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，将油箱上部壳体置于凹模和凸模之间，靠压力机强行挤压进行整形。本发明的整形方法，能够很好地消除搭接焊缝区域凸起，具有操作简单，整形高效，整形效果好的优点，使得整形后的油箱表面能够满足设计要求。

Description

一种三片搭接焊油箱中缝整形方法
技术领域
本发明涉及摩托车的三片式油箱生产方法；特别是涉及一种三片搭接焊油箱中缝整形方法。
背景技术
哈雷太子摩托车，由于造型流畅、大气而高贵，进而受到广大摩托车使用者的喜爱。哈雷太子摩托车中，为了和整车外形匹配，其油箱一般设计为头大后小，边角位置圆滑过渡的整体类似鸡蛋形状的圆滑形结构。然后这种圆滑形结构的油箱逐渐流行开来，并在一些其他类型的摩托车中也有采用。
现有普通结构的摩托车油箱在生产时，一般均是采用上、下两半箱体对合连接的生产方式，这种生产方式中，箱体采用铸造或者多次冲压成形得到，工艺复杂且人工成本较高，产能低，上半箱体外观质量达不到直接涂装的要求，不适用于圆滑形油箱的生产。
为了提高这种圆滑形结构的油箱生产效率，降低生产成本，申请人考虑采用了以下工艺进行生产，即先对板材冲压引伸成形得到左上、右上对称连接的坯件，对坯件进行预切边后再进行左上、右上半的切剖分离压搭接边（同时斜冲注油口处定位工艺孔，在注油口废料区设计的定位工艺孔可以在各个整形工序完成后冲注油口时消除）得到左上、右上两半。再将下半体板材引伸、切板、冲孔得下半体；然后采用搭接焊的方式连接左上板材和右上板材，对焊缝整形后，头部、尾部和冲注油口，最后以缝焊方式连接下方板材，制得油箱。
这种三片搭接焊方式生产的油箱，在左上、右上右板材引伸成形的过程中由于板材回弹造成搭接边区域板材翘曲，以及中缝搭接焊过程热影响，使得搭接焊缝区域位置凸起严重。在焊缝整形时，如果采用现有常规的手工滚轮整形的方式，则存在生产效率低下，以及整形效果和产品一致性难以满足要求的缺陷，故还需要设计一种实施简单，整形高效，整形效果好的整形方法，以满足三片搭接焊油箱焊缝整形的要求。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何提供一种操作简单，整形高效，整形效果好，整形后产品一致性好的三片搭接焊油箱中缝整形方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，采用整形模具进行整形，整形模具相对设置有一个凹模和一个凸模，凹模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，凸模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，将油箱上部壳体置于凹模和凸模之间，靠压力机强行挤压进行整形。
本整形方法中，靠整形模具进行整形，保证油箱上部壳体表面被强行挤压为光滑平面，操作简单，且极大地提高了整形效率，使得整形后产品一致性好。
作为优化，凸模中在和油箱壳体内腔形状对应的光滑整形面上对应焊缝位置设计一个消楔槽，使得整形时，油箱壳体搭接焊缝区域位置多余的材料被凹模挤压入凸模上的消楔槽内，进而使得油箱壳体上表面整形为光滑平面。
这样，消楔槽的设置，使得整形模具挤压过程中，能够将油箱壳体焊缝区域位置多余的材料挤入到消楔槽内，更好地保证整形效果，提高油箱壳体上表面的光滑程度和一致性。
具体地说，本发明可以包括以下步骤：
a、先获取以下结构的整形模具：整形模具包括相对设置的上模和下模，所述上模包括上模板和固定于上模板下方的凹模，凹模下表面为呈和油箱上部壳体对应的上凹弧形的光滑整形面，下模包括下模板和固定于下模板上方的凸模，凸模上表面为呈和油箱上部壳体对应的上凸弧形的光滑整形面且在中部对应焊缝位置具有一条消楔槽；整形模具还包括设置于下模上的定位结构，还包括上下导向结构；所述定位结构，包括位于位于下模板尾部位置的定位块，定位块上表面形状和油箱内腔后上部形状一致，定位结构还包括位于下模板头部位置的定位销，定位销向前上方斜向设置且和加工注油口定位工艺孔位置对应；
b、将待整形的油箱上部壳体置于凸模上，凸模中部和油箱上部壳体中部位置相贴，同时将定位销插入到油箱上部壳体上加工注油口定位工艺孔内，将油箱上部壳体尾部置于定位块上，实现定位，然后采用压力机带动上模下行，使得凹模下行和凸模一起对油箱壳体进行整形，将油箱壳体搭接焊缝区域位置多余的材料挤压入凸模上的消楔槽内，保证油箱壳体上表面为光滑平面。
这样，采用的具体整形模具结构，具有结构简单，操作方便快捷的优点。操作时，设计的定位结构能够实现油箱上部壳体的快速定位，保证整形时油箱壳体不会偏移，保证了整形效果。
作为优化，所述整形模具中，所述定位销上端头部为圆锥形的定位头，定位销尾部位于同轴线设置的一个安装腔内，安装腔设置在下模板头部的一个安装块上，所述安装腔内设置有定位弹簧，定位弹簧两端连接在安装腔底部和定位销尾端之间。
这样优化后，定位时，定位弹簧能够将定位销顶起以定位到邮箱上部壳体的定位孔内，整形过程中，靠弹簧吸收整形造成的振动和形变，保证整形过程中始终定位可靠。
进一步地，所述整形模具中，所述定位销尾部具有直径变大的一圈限位凸台，所述安装块上的安装腔上端开口处具有直径变小的变径段且用于和定位销尾部的限位凸台配合限位。这样可以避免定位销被弹簧弹出安装腔，保证定位销使用可靠。
作为优化，所述上下导向结构，包括固定于下模板上周边位置的竖直向上设置的导柱，还包括固定于上模板下表面周边位置竖直向下设置的导套，导柱可滑动地插入导套形成滑动配合结构。这样，可以靠导柱和导套的配合实现导向和定位。
进一步地，上下导向结构还包括固定于下模板上周边位置的竖直向上设置的弹簧套，固定于上模板下表面周边位置竖直向下设置的复位螺旋弹簧，复位螺旋弹簧下端可伸缩地插入连接到正对的弹簧套内；上下导向结构还包括固定于下模板侧边且向上设置的高度限位板，高度限位板上具有竖向设置的限位槽孔，还包括可上下滑动地穿过限位槽孔后固定在上模上的限位螺钉。这样，可以更好地靠复位螺旋弹簧和弹簧套、限位槽孔和限位螺钉的配合实现上模复位，方便整形后取件，同时对复位限制，防止上模滑出导柱外。该结构实现了上下模自锁功能，免除了上下模板与冲床连接安装压板工序，实现模具的快换功能。
作为优化，所述凹模下表面为在原始油箱上表面弧形的基础上，中间沿焊缝位置的中线高度不变，该中线两侧边缘高度上升3-6mm后沿弧形平滑过渡到中线高度得到的弧形面。
这样，凹模型面沿焊缝区域位置中线的两侧边缘向上调整后，能够更好地消除油箱壳体在焊缝区域位置处在前面工艺中由于板材回弹造成的形变，保证更好地整形效果。
作为优化，所述凸模上表面为在原始油箱内腔上表面弧形的基础上，中间沿焊缝位置的中线高度上升6-9mm，该中线两侧边缘高度不变并沿弧形平滑过渡到中线得到的弧形面。
这样，凸模型面沿焊缝区域位置中线的高度向上调整后，也能够更好地消除油箱壳体在焊缝区域位置处在前面工艺中由于板材回弹造成的形变，保证更好地整形效果。
作为优化，上述上模板和下模板周边位置还水平向外凸起设置有吊耳，所述下模板中部安装有凸模支承板，凸模支承板上安装所述凸模。这样，吊耳的设置，方便模具搬运起吊，凸模支承板可以方便凸模的安装固定。
作为优化，所述消楔槽的宽度为8-11mm，深度为0.1-0.4mm。一般油箱t0.8深引伸板材，该尺寸的消楔槽能够更好地满足消楔需求，保证冲压整形效果。
综上所述，本发明的整形方法，能够很好地消除中缝搭接焊区域凸起现，具有操作简单，整形高效，整形效果好的优点，使得整形后的油箱表面能够满足设计要求。
附图说明
图1为本发明采用的整形模具的结构示意简图。图中未显示定位结构。
图2为图1的侧视图。图中未显示上下导向结构。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
具体实施时：一种三片搭接焊油箱中缝整形方法，采用整形模具进行整形，整形模具相对设置有一个凹模和一个凸模，凹模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，凸模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，将油箱上部壳体置于凹模和凸模之间，靠压力机强行挤压进行整形。其中凸模中在和油箱壳体内腔形状对应的光滑整形面上对应焊缝位置设计一个消楔槽，使得整形时，油箱壳体搭接焊缝区域位置多余的材料被凹模挤压入凸模上的消楔槽内，进而使得油箱壳体上表面整形为光滑平面。
更加具体地说，本发明实施时，需要先获取如图1-2所示结构的一种整形模具，包括相对设置的上模和下模，所述上模包括上模板1和固定于上模板1下方的凹模2，凹模2下表面为呈和油箱上部壳体对应的上凹弧形的光滑整形面，下模包括下模板3和固定于下模板3上方的凸模4，凸模4上表面为呈和油箱上部壳体对应的上凸弧形的光滑整形面且在中部对应焊缝位置具有一条消楔槽5；整形模具还包括设置于下模上的定位结构，还包括上下导向结构。具体实施时所述凸模、凹模均采用Cr12，热处理硬度为52～56HRC；能够满足整形使用需要。
其中，所述定位结构，包括位于位于下模板尾部位置的定位块6，定位块6上表面形状和油箱内腔后上部形状一致，定位结构还包括位于下模板头部位置的定位销7，定位销7向前上方斜向设置且和加工注油口定位工艺孔位置对应。
其中，所述定位销7上端头部为圆锥形的定位头，定位销7尾部位于同轴线设置的一个安装腔内，安装腔设置在下模板头部的一个安装块8上，所述安装腔内设置有定位弹簧9，定位弹簧9两端连接在安装腔底部和定位销7尾端之间。
其中，所述定位销7尾部具有直径变大的一圈限位凸台，所述安装块8上的安装腔上端开口处具有直径变小的变径段且用于和定位销7尾部的限位凸台配合限位。所述安装腔为一斜向的通孔下端被一螺旋连接的螺栓堵住得到以方便安装。
其中，所述上下导向结构，包括固定于下模板3上周边位置的竖直向上设置的导柱10，还包括固定于上模板1下表面周边位置竖直向下设置的导套11，导柱10可滑动地插入导套11形成滑动配合结构；上下导向结构还包括固定于下模板3上周边位置的竖直向上设置的弹簧套12，固定于于上模板1下表面周边位置竖直向下设置的复位螺旋弹簧13，复位螺旋弹簧13下端可伸缩地插入连接到正对的弹簧套12内。其中，所述上下导向结构还包括固定于下模板侧边且向上设置的高度限位板14，高度限位板14上具有竖向设置的限位槽孔，还包括可上下滑动地穿过限位槽孔后固定在上模上的限位螺钉15。
其中，所述凹模2下表面为在原始油箱上表面弧形的基础上，中间沿焊缝位置的中线高度不变，该中线两侧边缘高度上升3-6mm（优选为4mm）后沿弧形平滑过渡到中线高度得到的弧形面。
其中，所述凸模4上表面为在原始油箱内腔上表面弧形的基础上，中间沿焊缝位置的中线高度上升6-9mm（优选为8mm），该中线两侧边缘高度不变并沿弧形平滑过渡到中线得到的弧形面。
其中，上述上模板1和下模板3周边位置还水平向外凸起设置有吊耳16，所述下模板3中部安装有凸模支承板17，凸模支承板17上安装所述凸模4。
其中，所述消楔槽的宽度为8-11mm（优选为9mm），深度为0.1-0.4mm（优选为0.2mm）。一般油箱t0.8深引伸板材，该尺寸的消楔槽能够更好地满足消楔需求，保证冲压整形效果。
然后采用该整形模具进行整形，整形时，将搭接焊好的油箱上部壳体（左上部分和右上部分板材焊接得到）置于凸模上，凸模中部和油箱上部壳体中部位置相贴，然后靠定位结构实现对油箱上部壳体的定位，即将定位销插入到油箱上部壳体上的加工注油口定位工艺孔内，将油箱上部壳体尾部置于定位块上，实现定位；然后启动压力机带动上模下行，使得凹模下行和凸模一起对油箱壳体进行整形，将油箱壳体焊缝区域位置多余的材料挤压入凸模上的消楔槽内，保证油箱壳体上表面为光滑平面，满足油箱设计的要求。故该模具可使产品消除中缝凸起，提升产能，确保中缝圆滑过渡和一致性；具有整形高效快捷，且整形效果良好的特点。

Claims (6)

1.一种三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，采用整形模具进行整形，整形模具相对设置有一个凹模和一个凸模，凹模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，凸模具有和油箱上部壳体对应的弧形的光滑整形面，将油箱上部壳体置于凹模和凸模之间，靠压力机强行挤压进行整形；凸模中在和油箱壳体内腔形状对应的光滑整形面上对应搭接焊缝位置设计一个消楔槽，使得整形时，油箱壳体搭接焊缝区域位置多余的材料被凹模挤压入凸模上的消楔槽内，进而使得油箱壳体上表面整形为光滑平面。
2.如权利要求1所述的三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、先获取以下结构的整形模具：整形模具包括相对设置的上模和下模，所述上模包括上模板和固定于上模板下方的凹模，凹模下表面为呈和油箱上部壳体对应的上凹弧形的光滑整形面，下模包括下模板和固定于下模板上方的凸模，凸模上表面为呈和油箱上部壳体对应的上凸弧形的光滑整形面且在中部对应焊缝位置具有一条消楔槽；整形模具还包括设置于下模上的定位结构，还包括上下导向结构；所述定位结构，包括位于下模板尾部位置的定位块，定位块上表面形状和油箱内腔后上部形状一致，定位结构还包括位于下模板头部位置的定位销，定位销向前上方斜向设置且和加工注油口定位工艺孔位置对应；
b、将待整形的油箱上部壳体置于凸模上，凸模中部和油箱上部壳体中部位置相贴，同时将定位销插入到油箱上部壳体上加工注油口定位工艺孔内，将油箱上部壳体尾部置于定位块上，实现定位，然后采用压力机带动上模下行，使得凹模下行和凸模一起对油箱壳体进行整形，将油箱壳体搭接焊缝区域位置多余的材料挤压入凸模上的消楔槽内，保证油箱壳体上表面为光滑平面。
3.如权利要求2所述的三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，所述整形模具中，所述定位销上端头部为圆锥形的定位头，定位销尾部位于同轴线设置的一个安装腔内，安装腔设置在下模板头部的一个安装块上，所述安装腔内设置有定位弹簧，定位弹簧两端连接在安装腔底部和定位销尾端之间。
4.如权利要求3所述的三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，所述整形模具中，所述定位销尾部具有直径变大的一圈限位凸台，所述安装块上的安装腔上端开口处具有直径变小的变径段且用于和定位销尾部的限位凸台配合限位。
5.如权利要求2所述的三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，所述整形模具中，所述上下导向结构，包括固定于下模板上周边位置的竖直向上设置的导柱，还包括固定于上模板下表面周边位置竖直向下设置的导套，导柱可滑动地插入导套形成滑动配合结构。
6.如权利要求5所述的三片搭接焊油箱中缝整形方法，其特征在于，所述整形模具中；上下导向结构还包括固定于下模板上周边位置的竖直向上设置的弹簧套，固定于上模板下表面周边位置竖直向下设置的复位螺旋弹簧，复位螺旋弹簧下端可伸缩地插入连接到正对的弹簧套内，所述上下导向结构还包括固定于下模板侧边且向上设置的高度限位板，高度限位板上具有竖向设置的限位槽孔，还包括可上下滑动地穿过限位槽孔后固定在上模上的限位螺钉。
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