CN105170693A - 一种金属板的卷圆焊接方法及其卷圆焊接夹具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种金属板的卷圆焊接方法，其包括对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒和对金属卷筒进行焊接形成金属直筒两个步骤；对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒是指：设置定型模具，通过定型模具内腔与金属板贴合形成金属卷筒，再通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢，实现对金属板进行卷圆定型。本发明还提供金属板的卷圆焊接夹具，其包括机架、与金属直筒形状一致的定型模具、托持件和用于将金属卷筒两边的对接口压至托持件实现合拢的压持装置；托持件一端与机架连接，另一端穿设在定型模具内；压持装置位于定型模具上方并与穿设在定型模具内的托持件相对设置。该焊接方法和夹具可提高金属板卷圆的均匀度和卷圆焊接形成金属直筒的效率。

Description

一种金属板的卷圆焊接方法及其卷圆焊接夹具

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，更具体地说，涉及一种金属板的卷圆焊接方法及其卷圆焊接夹具。

背景技术

在生产过程中，直筒形、弧形或其它形状的金属工件被广泛应用，其中，卷弯成直筒形的金属直筒是工业中应用相当广泛的材料，在常规生产中，金属直筒往往由金属板或金属片通过卷圆工艺制造而成，并广泛应用于锅炉、造船、汽车、金属结构及其它机械制造行业。

现有技术中，对于厚度较大的金属板进行卷圆需要大型的卷圆设备，但是，对于厚度较薄的金属板或金属片进行卷圆显然不适用这种结构复杂、投资大和使用成本高的卷圆设备。因此，大多数生产薄型金属直筒的厂家只能采用人工手工操作的方式进行卷圆。然而，通过人工操作的方式不仅金属片卷圆效率低和人工劳动强度大，而且还存在卷圆后的金属直筒圆度均匀性不高以及金属片两端连接位难以对齐导致影响金属直筒成型的问题，从而大大降低成品质量和后续阶段工艺的制作效率。

因此，现需提供一种使用方便和可代替人工操作的金属板的卷圆焊接方法及其卷圆焊接夹具，以解决人工劳动强度大、卷圆均匀性差和卷圆成型效率低等问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种操作简单便捷，可快速、准确和有效对金属板进行卷圆焊接的方法，从而提高金属板卷圆的均匀度和卷圆焊接形成金属直筒的效率。本发明还提供一种结构简单、实用性强和可提高焊接质量的金属板卷圆焊接夹具，该焊接夹具可代替人工对金属板进行准确的卷圆定型，从而提高金属板卷圆定型形成金属卷筒后的焊接精度和效率，进而提高后续阶段工艺的制作效率和金属板卷圆焊接成型后的金属直筒成品质量，有利于在机械加工中普及及推广。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种金属板的卷圆焊接方法，其特征在于：包括对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒和对金属卷筒进行焊接形成金属直筒两个步骤；所述对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒是指：设置内腔与金属直筒形状一致的定型模具，通过定型模具的内腔与金属板贴合形成金属卷筒，再通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢，实现对金属板进行卷圆定型。

在上述方案中，本发明的方法是在金属卷筒焊接之前先对金属板进行卷圆定型，这样可有效提高金属板卷圆定型形成金属卷筒后的焊接精度和焊接质量。而对于不同材质的金属板料来说，由于金属板的微分子和晶料间的结合不相同，因此在卷圆形成金属卷筒的物理变化后，金属卷筒两边的对接口会出现存在间隙或叠边的现象，难以达到金属卷筒两边的对接口完全合拢，而且还会有不同程度的回弹现象。因此，现有技术难以解决上述金属卷筒两边的对接口回弹和不匹配合拢的问题，本发明的方法通过定型模具的定型和压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢，实现金属板的卷圆定型后再焊接成型，可快速和有效解决金属卷筒两边的对接口回弹和不匹配合拢的问题，以保证金属板卷圆的均匀度和提高卷圆焊接形成金属直筒的效率。

所述通过定型模具内腔与金属板贴合形成金属卷筒之前还包括以下步骤：

第一步，将金属板两边对接；

第二步，以推送的方式将两边对接好的金属板推送至定型模具内。

所述通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢是指：在金属卷筒两边对接口的底部设置托持平面，再分别对金属卷筒两边的对接口压至托持平面，实现金属卷筒两边的对接口合拢。本发明的方法采用分别对金属卷筒的两边对接口进行压持，可很好的控制每个对接口的合拢高度和合拢位置，从而提高两边对接口合拢的精确度。

通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢后形成一个连续的焊接空间；所述对金属卷筒进行焊接形成金属直筒是指：对连续的焊接空间进行连续焊接形成金属直筒。本发明采用的压持方式不会与金属卷筒两边的对接口重叠，会留有便于焊接的连续焊接空间，使得机械手或人工可沿金属卷筒两边的长度在对接口的合拢处进行一次性连续焊接，从而提高焊接的连续性、产品成型的一致性和加工效率。

一种金属板的卷圆焊接夹具，用于对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒后，便于焊接形成金属直筒；其特征在于：包括机架、与金属直筒形状一致的定型模具、托持件和用于将金属卷筒两边的对接口压至托持件实现合拢的压持装置；所述定型模具位于机架前方；所述托持件一端与机架连接，另一端穿设在定型模具内；所述压持装置位于定型模具上方并与穿设在定型模具内的托持件相对设置。

在上述方案中，本发明通过压持装置对置于定型模具内的金属卷筒两边的对接口进行压持，使得两边的对接口匹配合拢，这样可实现金属卷筒的全方位有效定位，便于焊接机器人的精确焊接。该焊接夹具可代替人工对金属板进行准确的卷圆定型，从而提高金属板卷圆定型形成金属卷筒后的焊接精度和效率，进而提高后续阶段工艺的制作效率和金属板卷圆焊接成型后的成品质量。本发明托持件是从外部穿设在定型模具中的，因此，托持件的设置不仅可起到提供给压持装置对金属板两边对接口压持的承托平面，还可作为供金属板推送进入定型模具的导向装置，使得金属板可顺着托持件稳定进入定型模具。

更具体地说，所述压持装置包括与机架和定型模具顶部连接的架体，所述架体包括位于定型模具顶部两侧的支架；两条支架上分别设置有推动气缸和压持件，所述推动气缸与压持件连接，实现推动压持件分别从两侧对金属卷筒两边的对接口压至托持件上。

所述压持件是横截面为三角形的长条件；所述压持件的底面与托持件相对，其中一侧面与推动气缸连接；两个所述压持件之间形成连续焊接空间。本发明压持件设计为横截面为三角形的长条件，可实现推动气缸从一定的倾斜角度推动压持件对对接口进行压持。本发明一定的倾斜角度不仅可保证两边对接口合拢的同时也可保持卷圆圆度的一致，而且在按一定倾斜角度推送过程中，通过压持件在对接口的位置来调节压持力度，从而达到对于不同金属板材料便于调节压持力度来实现两边对接口匹配合拢的效果，提高该夹具的通用性。本发明采用的两个压持件对两边对接口压持的方式是不会与金属卷筒两边的对接口重叠的，会留有便于焊接的连续焊接空间，使得机械手或人工可沿金属卷筒两边的长度在对接口的合拢处进行一次性连续焊接，从而提高焊接的连续性、产品成型的一致性和加工效率。

本发明还包括用于将两边对接好的金属板推送至定型模具内的推送装置；所述推送装置与机架连接并位于定型模具上方；

所述推送装置包括与机架连接的驱动气缸和推送架；所述推送架位于定型模具上方并与驱动气缸连接，实现驱动推送架将两边对接好的金属板推送至定型模具内；所述定型模具设置有便于推送架运动的缺口。本发明的推送装置设计可减少外力的使用，保证推动力均衡和金属板推入角度适合，从而提高焊接精度和焊接质量。

所述推送架上设置有单向拨片；所述单向拨片可朝推送方向拨动。本发明的单向拨片只能朝推送方向拨动，在金属板推入过程中，操作人员可先将金属板两边对接，再推动金属板拨动拨片推到推送架一侧，在驱动气缸驱动推送架运动下，由于单向拨片只能单向拨动，因此单向拨片可以以恒定的推力稳固地推送金属板进入定型模具进行卷圆定型。

所述定型模具呈栅栏状，其开口向外张开；还包括用于托持定型模具的托架，所述托架固定定型模具于机架前方。本发明定型模具开口向外张开便于金属板从开口进入定型模具内。

本发明金属板的卷圆焊接夹具是这样使用的：

(1)操作人员将金属板两边对接后顺着托持件推入到推送架一侧，即推送架与定型模具之间。

(2)驱动气缸驱动推送架运动，单向拨片以恒定的推力稳固地顺着托持件推送金属板进入定型模具进行卷圆定型。

(3)推动气缸驱动压持件分别从两侧对金属卷筒两边的对接口压至托持件上，实现两边对接口匹配合拢。

这样可实现金属卷筒的全方位有效定位，便于焊接机器人的精确焊接。

与现有技术相比，本发明具有如下优点与有益效果：

1、本发明金属板的卷圆焊接方法操作简单便捷，可快速、准确和有效对金属板进行卷圆焊接，从而提高金属板卷圆的均匀度和卷圆焊接形成金属直筒的效率。

2、本发明金属板卷圆焊接夹具结构简单、实用性强和可提高焊接质量，该焊接夹具可代替人工对金属板进行准确的卷圆定型，从而提高金属板卷圆定型形成金属卷筒后的焊接精度和效率，进而提高后续阶段工艺的制作效率和金属板卷圆焊接成型后的成品质量，有利于在机械加工中普及及推广。

附图说明

图1是本发明金属板卷圆焊接夹具的结构示意图；

图2是图1中A处放大图；

图3是本发明金属板卷圆焊接夹具的侧面示意图；

图4是图3中B处放大图；

其中，1为金属板、1.1为对接口、2为机架、3为定型模具、3.1为缺口、4为托持件、5为架体、5.1为支架、6为推动气缸、7为压持件、8为驱动气缸、9为推送架、10为单向拨片、11为托架。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例

如图1和图4所示，本发明金属板卷圆焊接夹具是用于对金属板1进行卷圆定型形成金属卷筒后，便于焊接形成金属直筒的。该焊接夹具包括机架2、与金属直筒形状一致的定型模具3、托持件4和用于将金属卷筒两边的对接口1.1压至托持件4实现合拢的压持装置；其中，定型模具3位于机架2前方，托持件4一端与机架2连接，另一端穿设在定型模具3内，而压持装置位于定型模具3上方并与穿设在定型模具3内的托持件4相对设置。

本发明的压持装置包括与机架2和定型模具3顶部连接的架体5，该架体5包括位于定型模具3顶部两侧的支架5.1，两条支架5.1上分别设置有推动气缸6和7，推动气缸6与压持件7连接，实现推动压持件7分别从两侧对金属卷筒两边的对接口1.1压至托持件4上。该压持件7是横截面为三角形的长条件，压持件7的底面与托持件4相对，其中一侧面与推动气缸6连接。两个压持件7之间形成连续焊接空间。

本发明的焊接夹具还包括用于将两边对接好的金属板1推送至定型模具3内的推送装置，该推送装置与机架2连接并位于定型模具3上方。推送装置包括与机架2连接的驱动气缸8和推送架9，其中，推送架9位于定型模具3上方并与驱动气缸8连接，实现驱动推送架9将两边对接好的金属板1推送至定型模具3内，定型模具3设置有便于推送架9运动的缺口3.1。

本发明的推送架9上设置有单向拨片10，单向拨片10可朝推送方向拨动。本发明的单向拨片10只能朝推送方向拨动，在金属板1推入过程中，操作人员可先将金属板1两边对接，再推动金属板1拨动单向拨片10推到推送架9一侧，在驱动气缸8驱动推送架9运动下，由于单向拨片10只能单向拨动，因此单向拨片10可以以恒定的推力稳固地推送金属板1进入定型模具3进行卷圆定型。

本发明的定型模具3呈栅栏状，其开口向外张开。本发明还包括用于托持定型模具3的托架11，该托架11固定定型模具3于机架2前方。

本发明的一种金属板的卷圆焊接方法，包括对金属板1进行卷圆定型形成金属卷筒和对金属卷筒进行焊接形成金属直筒两个步骤；其中，对金属板1进行卷圆定型形成金属卷筒是指：设置内腔与金属直筒形状一致的定型模具3，通过定型模具3的内腔与金属板1贴合形成金属卷筒，再通过压持方式将金属卷筒两边的对接口1.1合拢，实现对金属板1进行卷圆定型。

本发明方法通过定型模具3内腔与金属板1贴合形成金属卷筒之前还包括以下步骤：

第一步，将金属板1两边对接；

第二步，以推送的方式将两边对接好的金属板1推送至定型模具3内。

其中，通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢是指：在金属卷筒两边对接口1.1的底部设置托持平面，再分别对金属卷筒两边的对接口1.1压至托持平面，实现金属卷筒两边的对接口1.1合拢。

而通过压持方式将金属卷筒两边的对接口1.1合拢后形成一个连续的焊接空间，上述对金属卷筒进行焊接形成金属直筒是指：对连续的焊接空间进行连续焊接形成金属直筒。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种金属板的卷圆焊接方法，其特征在于：包括对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒和对金属卷筒进行焊接形成金属直筒两个步骤；所述对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒是指：设置内腔与金属直筒形状一致的定型模具，通过定型模具的内腔与金属板贴合形成金属卷筒，再通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢，实现对金属板进行卷圆定型。

2.根据权利要求1所述的金属板的卷圆焊接方法，其特征在于：所述通过定型模具内腔与金属板贴合形成金属卷筒之前还包括以下步骤：

第一步，将金属板两边对接；

第二步，以推送的方式将两边对接好的金属板推送至定型模具内。

3.根据权利要求1所述的金属板的卷圆焊接方法，其特征在于：所述通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢是指：在金属卷筒两边对接口的底部设置托持平面，再分别对金属卷筒两边的对接口压至托持平面，实现金属卷筒两边的对接口合拢。

4.根据权利要求1所述的金属板的卷圆焊接方法，其特征在于：通过压持方式将金属卷筒两边的对接口合拢后形成一个连续的焊接空间；所述对金属卷筒进行焊接形成金属直筒是指：对连续的焊接空间进行连续焊接形成金属直筒。

5.一种金属板的卷圆焊接夹具，用于对金属板进行卷圆定型形成金属卷筒后，便于焊接形成金属直筒；其特征在于：包括机架、与金属直筒形状一致的定型模具、托持件和用于将金属卷筒两边的对接口压至托持件实现合拢的压持装置；所述定型模具位于机架前方；所述托持件一端与机架连接，另一端穿设在定型模具内；所述压持装置位于定型模具上方并与穿设在定型模具内的托持件相对设置。

6.根据权利要求5所述的金属板的卷圆焊接夹具，其特征在于：所述压持装置包括与机架和定型模具顶部连接的架体，所述架体包括位于定型模具顶部两侧的支架；两条支架上分别设置有推动气缸和压持件，所述推动气缸与压持件连接，实现推动压持件分别从两侧对金属卷筒两边的对接口压至托持件上。

7.根据权利要求6所述的金属板的卷圆焊接夹具，其特征在于：所述压持件是横截面为三角形的长条件；所述压持件的底面与托持件相对，其中一侧面与推动气缸连接；两个所述压持件之间形成连续焊接空间。

8.根据权利要求5所述的金属板的卷圆焊接夹具，其特征在于：还包括用于将两边对接好的金属板推送至定型模具内的推送装置；所述推送装置与机架连接并位于定型模具上方；

所述推送装置包括与机架连接的驱动气缸和推送架；所述推送架位于定型模具上方并与驱动气缸连接，实现驱动推送架将两边对接好的金属板推送至定型模具内；所述定型模具设置有便于推送架运动的缺口。

9.根据权利要求8所述的金属板的卷圆焊接夹具，其特征在于：所述推送架上设置有单向拨片；所述单向拨片可朝推送方向拨动。

10.根据权利要求5所述的金属板的卷圆焊接夹具，其特征在于：所述定型模具呈栅栏状，其开口向外张开；还包括用于托持定型模具的托架，所述托架固定定型模具于机架前方。