CN105215088B - 一种车架纵梁翼缘专用矫正机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车架纵梁翼缘专用矫正机，包括移动龙门架、矫正装置、液压系统和电控系统，所述移动龙门架包括门架和固定轨道，门架底部设有滑轮，沿固定轨道移动，所述矫正装置悬挂在移动龙门架顶部位置，矫正装置包括矫正钳和矫正油缸，矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，所述液压系统为矫正装置的矫正油缸提供油压，电控系统控制移动龙门架移动及控制液压系统提供油压；本发明拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的。
Description
技术领域
本发明涉及钣金焊件矫正技术领域，具体涉及一种车架纵梁翼缘专用矫正机。
背景技术
目前，汽车工业高度发展，对汽车零件加工精密度和焊接精度要求也越来越高，数控机床及其工装的设计和制造能确保机械零件的生产质量，同时，工件的焊接生产过程中，焊缝处因热输出集中，导致工件发生变形。如某种车架纵梁产品为双层焊接异形结构，材料为合金结构钢，抗拉强度为600-900MPa，屈服强度为600-850MPa，纵梁长度为8m-20m。
由于是双层板焊接，焊接后因焊缝收缩引起纵梁变形，需要进行矫正。目前，相关部门仍采用人工敲击完成工件的矫正，从施工效率、矫正效果和安全性各方面出发，人工矫正均存在很大的局限性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对现有人工矫正效率低，矫正效果及安全性差的问题，提供了一种车架纵梁翼缘专用矫正机，拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：
一种车架纵梁翼缘专用矫正机，包括移动龙门架、矫正装置、液压系统和电控系统，所述移动龙门架包括门架和固定轨道，门架底部设有滑轮，沿固定轨道移动，所述矫正装置悬挂在移动龙门架顶部位置，矫正装置包括矫正钳和矫正油缸，矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，所述液压系统为矫正装置的矫正油缸提供油压，电控系统控制移动龙门架移动及控制液压系统提供油压。
接上述技术方案，所述移动龙门架还包括支架，矫正装置通过支架与移动龙门架顶端中部固定连接，所述支架前后左右方向上均设有缓冲件。
接上述技术方案，支架包括上支架和下支架，上支架下端通过螺栓与下支架上端套接，通过旋拧螺栓调节上支架与下支架间的套接距离，进而调整支架的长度。
接上述技术方案，所述矫正装置还包括安装板，所述矫正钳至少两个，所述矫正钳分布在安装板两端，安装板两端矫正钳的开口相对布置，安装板中部通过轴承座与支架下端连接。
接上述技术方案，所述矫正钳包括钳体，所述钳体为C字型钳口，钳口设有对夹模具，钳体内设有压模，所述矫正油缸设置在压模的侧面，矫正油缸通过将压模顶出钳体来挤压工件。
接上述技术方案，所述矫正油缸为自动复位单作用液压油缸，所述安装板底部设有导向轮。
接上述技术方案，所述移动龙门架下方设有安装台，工件放置在安装台上。
接上述技术方案，所述门架的任意一侧上设有行走装置，所述行走装置包括电机、减速机和齿轮组，电机通过减速机、齿轮组带动滑轮转动，所述电控系统驱动电机转动，电控系统控制移动龙门架沿固定轨道直线移动。
接上述技术方案，所述电机设有刹车装置，所述电控系统通过变频器驱动电机。
接上述技术方案，所述移动龙门架为倒置的U型结构，为结构钢焊接而成的框架结构。
接上述技术方案，所述液压系统采用恒压变量液压泵供油。
本发明具有以下有益效果：
移动龙门架沿固定轨道移动，以步进方式进行矫正工件，矫正装置中矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，使矫正钳能够对工件进行施压矫正，模拟人工敲击工件翼缘，拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的；本发明结构简单有效，零件加工难度小，对实用场所较小极限性，本发明可矫正多种材料的车架纵梁翼缘，通过设计不同工装，可矫正不同形状的车架纵梁，扩大了矫正机的使用范围，从而降低了成本，本发明采用了人机交互简单、方便的配套控制方式，降低的设备的操作难度。
附图说明
图1是本发明车架纵梁翼缘专用矫正机的结构示意图；
图2是本发明中矫正装置的结构示意图；
图3是本发明中行走装置的结构示意图；
图4是本发明中矫正钳的结构示意图；
图5是本发明中支架的结构示意图；
图6是本发明中工件矫正前的截面图；
图7是本发明中工件矫正后的截面图；
图中，1-移动龙门架，2-电控系统，3-支架，4-矫正装置，5-工件，6-液压系统，7-安装台，8-行走装置，9-压模，10-矫正油缸，11-轴承座，12-钳体，13-减速机，14-电机，15-齿轮组，16-滑轮，17-上支架，18-下支架。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
参照图1所示，本发明提供的一个实施例中的车架纵梁翼缘专用矫正机，包括移动龙门架1、矫正装置4、液压系统6和电控系统2，移动龙门架1包括门架和固定轨道，门架底部设有滑轮16，沿固定轨道直线移动，矫正装置4悬挂在移动龙门架1顶端中部位置，矫正装置4包括矫正钳和矫正油缸10，矫正油缸10为矫正钳挤压工件5提供动力，使矫正钳能够对工件5进行施压矫正，模拟人工敲击工件5翼缘，液压系统6为矫正装置4的矫正油缸10提供油压，电控系统2控制移动龙门架1移动，以步进方式进行矫正，控制液压系统6提供油压，调整施加力的大小。
移动龙门架1还包括支架3，矫正装置4通过支架3与移动龙门架1顶端中部固定连接，支架3前后左右方向上均设有缓冲件，可选择缓冲弹簧作为缓冲件，保证矫正钳在工作时不会将力直接传递到门架上，保证工作安全。
进一步，支架3包括上支架17和下支架18，上支架17下端通过螺栓与下支架18上端套接，通过旋拧螺栓调节上支架17与下支架18间的套接距离，从而调整支架3的长度，进而调节下方矫正装置4的安装高度；上支架17上端与门架连接，下支架18下端与矫正装置连接，同时，如果工件有向上的变形，通过上下支架的移动距离，能够保证矫正装置的力不会传递到移动龙门上；上支架17伸出四个方形管，下支架18套在上支架17的四个方形管里。
进一步，如图2所示，本发明的一个实施例中矫正装置4还包括安装板，所述矫正钳至少两个，矫正钳分布在安装板两端，安装板两端矫正钳的开口相对布置，安装板中部通过轴承座11与支架3下端连接。
矫正钳包括钳体12，钳体12为C字型钳口，钳口设有对夹模具，钳体内设有压膜9，矫正油缸10设置在压膜9的侧面，矫正油缸10通过将压膜9顶出钳体12来挤压工件5，压在工件5的焊缝上，这种结构保证了工件5的安装精度，同时增加单点矫正作用力。
矫正油缸10为自复位单作用液压油缸，工件5夹完后夹头能够通过矫正油缸10内部弹簧自动复位，提高工作效率，安装板底部设有导向轮。
移动龙门架1下方设有安装台7，工件5放置在安装台7上。
进一步，如图3所示，本发明的一个实施例中门架的任意一侧上设有行走装置8，行走装置8包括电机14、减速机13和齿轮组15，电机14通过减速机13、齿轮组15带动滑轮转动，电控系统2驱动电机14转动。
电控系统2通过变频器驱动电机14，电机14设有刹车装置，能够保证整机能够安全停在任意位置，通过变频器改变电机频率从而改变电机14转动速度，通过减速机13的速比及齿轮组15的传动比进行减速后，将移动龙门架1的移动速度控制在0.5-20m/min范围可调，这种方案下，因传动比使电机14驱动扭矩放大，要保证电机14有足够的扭矩才能驱动移动龙门架1行走。
进一步，其中一个实施例中移动龙门架1为倒置的U型结构(还可设计成其他形式的结构)，为结构钢焊接而成的框架结构。
液压系统6采用恒压变量液压泵供油，压力稳定，安全性能好，能量损失小，通过液压系统6可调节系统压力大小，改变矫正力的大小，从而适应于不同材料及不同工况下工件的矫正需求。
本发明的一个实施例中，如图4～5所示，工件5为车架纵梁，在采用手工电弧焊焊接产生连续焊缝的过程中，车架纵梁翼缘会因高温产生弦高40mm弧变形针对车架纵梁弧状变形，车架纵梁矫正前如图4所示，车架纵梁左端翼缘的长边向上与车架纵梁水平面成99°角(该角度是其中一个实施例中工件的角度，矫正装置可以适应不同角度的工件)，第一焊缝在车架纵梁上部沿车架纵梁长度方向；车架纵梁右端翼缘的短边向下与车架纵梁水平面成117°角(该角度是其中一个实施例中工件的角度，矫正装置可以适应不同角度的工件)，第二焊缝在车架纵梁下部沿车架纵梁长度方向；矫正装置4中安装板左端的矫正钳开口向下位置较高为上矫正钳，安装板右端的矫正钳开口向上位置较低为下矫正钳，上矫正钳用于矫正车架纵梁翼缘的长边，下矫正钳用于矫正车架纵梁翼缘的短边，拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于车架纵梁翼缘，使车架纵梁因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正车架纵梁翼缘的目的，经计算，当矫正施力达到100kN，施力点按100mm分布时，可使纵梁翼缘受力部位产生塑变，不同纵梁的变形程度不一，可以通过调整施加力大小和施力点分布密度来进行矫正。
矫正机工作时，被矫正的车架纵梁保持不动，门架和矫正装置4运动，矫正装置4均匀对两边施加作用力，门架行走100mm(该数值可根据不同工件性能进行调整)后停止，上下矫正钳开始施力、保压，完成矫正施力后即泄压，矫正钳与车架纵梁即分离，门架则继续行走，进入下一个工作循环，直到矫正完整个车架纵梁。
综上所述，移动龙门架沿固定轨道移动，以步进方式进行矫正工件，矫正装置中矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，使矫正钳能够对工件进行施压矫正，模拟人工敲击工件翼缘，拟采用液压矫正钳模拟人工矫正，分段施力于工件翼缘，使工件因焊接所产生的变形部位发生塑变，从而达到矫正工件翼缘的目的；本发明结构简单有效，零件加工难度小，对实用场所较小极限性，本发明可矫正多种材料的车架纵梁翼缘，通过设计不同工装，可矫正不同形状的车架纵梁，扩大了矫正机的使用范围，从而降低了成本，本发明采用了人机交互简单、方便的配套控制方式，降低的设备的操作难度。
以上的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，包括移动龙门架、矫正装置、液压系统和电控系统，所述移动龙门架包括门架和固定轨道，门架底部设有滑轮，沿固定轨道移动，所述矫正装置悬挂在移动龙门架顶部位置，矫正装置包括矫正钳和矫正油缸，矫正油缸为矫正钳挤压工件提供动力，所述液压系统为矫正装置的矫正油缸提供油压，电控系统控制移动龙门架移动及控制液压系统提供油压；
所述移动龙门架还包括支架，矫正装置通过支架与移动龙门架顶端中部固定连接，所述支架前后左右方向上均设有缓冲件；
所述矫正装置还包括安装板，所述矫正钳至少两个，所述矫正钳分布在安装板两端，安装板两端矫正钳的开口相对布置，安装板中部通过轴承座与支架下端连接。
2.根据权利要求1所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，支架包括上支架和下支架，上支架下端通过螺栓与下支架上端套接，通过旋拧螺栓调节上支架与下支架间的套接距离，进而调整支架的长度。
3.根据权利要求1所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述矫正钳包括钳体，所述钳体为C字型钳口，钳口设有对夹模具，钳体内设有压模，所述矫正油缸设置在压模的侧面，矫正油缸通过将压模顶出钳体来挤压工件。
4.根据权利要求3所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述矫正油缸为自动复位单作用液压油缸，所述安装板底部设有导向轮。
5.根据权利要求1所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述移动龙门架下方设有安装台，工件放置在安装台上。
6.根据权利要求1所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述门架的任意一侧上设有行走装置，所述行走装置包括电机、减速机和齿轮组，电机通过减速机、齿轮组带动滑轮转动，所述电控系统驱动电机转动，电控系统控制移动龙门架沿固定轨道直线移动。
7.根据权利要求6所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述电机设有刹车装置，所述电控系统通过变频器驱动电机，所述液压系统采用恒压变量液压泵供油。
8.根据权利要求1所述的车架纵梁翼缘专用矫正机，其特征在于，所述移动龙门架为倒置的U型结构，为结构钢焊接而成的框架结构。
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