CN110202305A - 油缸结构件的防变形工装及焊接方法 - Google Patents

油缸结构件的防变形工装及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种油缸结构件的防变形工装及焊接方法，属于机械加工领域。具体焊接成型油缸结构件时，可以先焊接缸体与端盖，再点焊缸体与两个底板。再将底板放在防变形工装的工装板上，焊接底板与工装板，底板的位置得到固定良好的支撑与固定。进而将多个卡板扣在缸体上，U型槽压紧缸体，卡板与底板焊接，缸体与底板的位置被卡板与底板支撑与固定，再焊接缸体与底板，缸体与底板之间会产生的变形较小。最后拆除卡板，在缸体与底板之间焊接筋板，穿过焊接孔在两个底板之间焊接连接板，焊接连接板与缸体。而焊接筋板与连接板时底板依然被工装板支撑。得到的油缸结构件的尺寸精度得到提高，可降低油缸结构件的报废率。

Description

油缸结构件的防变形工装及焊接方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种油缸结构件的防变形工装及焊接方法。
背景技术
当前有一种油缸结构件，该油缸结构件包括缸体、筋板、连接板、端盖及两个底板，缸体与端盖同轴焊接固定，两个底板对称连接在缸体上，每个底板与缸体之间均焊接有筋板，两个底板之间焊接有连接板，连接板还与缸体焊接。
油缸结构件焊接成形，在对油缸结构件进行焊接时，油缸结构件的底板与缸体之间容易出现较大的焊接变形，导致最后得到的油缸结构件的尺寸精度不够，油缸结构件在制作时的报废率高。
发明内容
本发明实施例提供了一种油缸结构件的防变形工装及焊接方法，可提高油缸结构件的尺寸精度，降低油缸结构件的报废率。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种油缸结构件的防变形工装，所述防变形工装包括工装板与多个卡板，
所述工装板上开设有焊接孔，所述工装板用于支撑所述油缸结构件的底板，
所述多个卡板与所述工装板间隔设置，所述多个卡板并列设置，每个所述卡板上均开设有U型槽，所述U型槽用于将所述油缸结构件的缸体压紧在所述工装板上。
可选地，所述防变形工装还包括支撑座，所述支撑座为框形结构，所述工装板固定在所述支撑座上。
可选地，两个相邻的卡板之间的最小距离为550～600mm。
本发明实施例提供了一种油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：
提供如前所述的防变形工装与待焊接的缸体、端盖、两个底板、筋板及连接板；
焊接所述缸体与端盖；
将所述缸体与所述两个底板分别进行点焊；
将所述底板放在所述防变形工装的工装板上，焊接所述底板与所述工装板；
将所述防变形工装的卡板通过U型槽卡设在所述缸体上，焊接所述卡板与所述底板；
焊接所述缸体与所述两个底板；
拆除所述卡板，在所述缸体与所述底板之间焊接所述筋板；
在所述两个底板之间焊接所述连接板，焊接所述连接板与所述缸体。
可选地，所述焊接所述缸体与所述两个底板包括：
焊接所述缸体与其中一个所述底板时，同时焊接所述缸体与另一个所述底板。
可选地，所述焊接所述缸体与其中一个所述底板，包括：
从所述缸体的对称面焊接至所述缸体的一端，再从所述缸体的对称面焊接至所述缸体的另一端，所述缸体的对称面为所述缸体在垂直所述缸体的轴向上的对称面。
可选地，穿过所述焊接孔所述在所述两个底板之间焊接所述连接板，包括：将所述连接板通过所述工装板上的焊接孔放至所述工装板上，将焊接工具伸入所述焊接孔焊接所述连接板与所述两个底板，焊接所述连接板与所述缸体。
可选地，所述焊接方法还包括：在焊接所述缸体与所述两个底板之后，拆除所述卡板之前，将所述防变形工装与所述缸体、所述端盖及所述两个底板进行退火处理。
可选地，所述焊接方法还包括：在所述两个底板上均留有加工余量。
可选地，所述焊接所述缸体与端盖，包括：
对所述缸体与所述端盖之间的焊缝进行点焊连接；
对所述缸体与所述端盖之间的焊缝进行打底焊；
焊满所述缸体与所述端盖之间的焊缝。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：具体焊接成型油缸结构件时，可以先焊接缸体与端盖，再点焊缸体与两个底板。再将底板放在防变形工装的工装板上，焊接底板与工装板，底板的位置得到固定良好的支撑与固定。进而将多个卡板扣在缸体上，U型槽压紧缸体，卡板与底板焊接，缸体与底板的位置被卡板与底板支撑与固定，再焊接缸体与底板，缸体与底板之间会产生的变形较小。最后拆除卡板，在缸体与底板之间焊接筋板，穿过焊接孔在两个底板之间焊接连接板，焊接连接板与缸体。而焊接筋板与连接板时底板依然被工装板支撑。得到的油缸结构件的尺寸精度得到提高，可降低油缸结构件的报废率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，
图1是本发明实施例提供的油缸结构件的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的油缸结构件的侧视图；
图3是本发明实施例提供的防变形工装的使用状态示意图；
图4是本发明实施例提供的防变形工装的侧视图；
图5是本发明实施例提供的底盘的结构示意图；
图6是本发明实施例提供的一种油缸结构件的焊接方法流程图；
图7是本发明实施例提供的另一种油缸结构件的焊接方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步的详细描述。
为便于理解，先对油缸结构件的结构进行说明。图1是本发明实施例提供的油缸结构件的结构示意图，图2是本发明实施例提供的油缸结构件的侧视图，结合图1与图2，油缸结构件10包括缸体101、筋板102、连接板103、端盖104及两个底板105。缸体101与端盖104同轴焊接固定，两个底板105对称连接在缸体101上，每个底板105与缸体101之间均焊接有筋板102，两个底板105之间焊接有连接板103，连接板103还与缸体101焊接。
由图1与图2可知，缸体101为筒形，端盖104为圆盖，底板105为弯折板。
图3是本发明实施例提供的防变形工装的使用状态示意图，如图3所示，防变形工装包括工装板1与多个卡板2。
工装板1上开设有焊接孔11(图3与图4中未示出)，工装板1用于支撑油缸结构件10的底板105。
图4是本发明实施例提供的防变形工装的侧视图，结合图3与图4，多个卡板2与工装板1间隔设置，多个卡板2并列设置，每个卡板2上均开设有U型槽21，U型槽21用于将油缸结构件10的缸体101压紧在工装板1上。
具体焊接成型油缸结构件10时，可以先焊接缸体101与端盖104，再点焊缸体101与两个底板105。再将底板105放在防变形工装的工装板1上，焊接底板105与工装板1，底板105的位置得到固定良好的支撑与固定。进而将多个卡板2扣在缸体101上，U型槽21压紧缸体101，卡板2与底板105焊接，缸体101与底板105的位置被卡板2与底板105支撑与固定，再焊接缸体101与底板105，缸体101与底板105之间会产生的变形较小。最后拆除卡板2，在缸体101与底板105之间焊接筋板102，穿过焊接孔11在两个底板105之间焊接连接板103，焊接连接板103与缸体101。而焊接筋板102与连接板103时底板105依然被工装板1支撑。得到的油缸结构件10的尺寸精度得到提高，可降低油缸结构件10的报废率。
可选地，两个相邻的卡板2之间的最小距离d为550～600mm。此时卡板2可较好地支撑底板105与缸体101，避免二者之间产生较大变形。
如图3所示，防变形工装还可包括支撑座3，支撑座3为框形结构，工装板1固定在支撑座3上。支撑座3的增加可以加强工装板1的强度，保证工装板1的使用效果。
图5是本发明实施例提供的支撑座3的结构示意图，如图4所示，支撑座3可由槽钢构成，四条槽钢构成框型的支撑座3。
四条槽钢之间还可增加支撑槽钢31，支撑槽钢31与构成框架的槽钢之间留有对应焊接孔11的通孔32。这种结构可进一步加强工装板1的强度，也不会影响连接板103的正常焊接。
图6是本发明实施例提供的一种油缸结构件的焊接方法流程图，如图6所示，该焊接方法包括：
S101：提供如前的防变形工装与待焊接的缸体、端盖、两个底板、筋板及连接板。
S102：焊接缸体与端盖。
S103：将缸体与两个底板分别进行点焊。
S104：将底板放在防变形工装的工装板上，焊接底板与工装板。
S105：将防变形工装的卡板通过U型槽卡设在缸体上，焊接卡板与底板。
S106：焊接缸体与两个底板。
S107：拆除卡板，在缸体与底板之间焊接筋板。
S108：穿过焊接孔在两个底板之间焊接连接板，焊接连接板与缸体。
具体焊接成型油缸结构件时，可以先焊接缸体与端盖，再点焊缸体与两个底板。再将底板放在防变形工装的工装板上，焊接底板与工装板，底板的位置得到固定良好的支撑与固定。进而将多个卡板扣在缸体上，U型槽压紧缸体，卡板与底板焊接，缸体与底板的位置被卡板与底板支撑与固定，再焊接缸体与底板，缸体与底板之间会产生的变形较小。最后拆除卡板，在缸体与底板之间焊接筋板，穿过焊接孔在两个底板之间焊接连接板，焊接连接板与缸体。而焊接筋板与连接板时底板依然被工装板支撑。得到的油缸结构件的尺寸精度得到提高，可降低油缸结构件的报废率。
图7是本发明实施例提供的另一种油缸结构件的焊接方法流程图，如图7所示，该焊接方法包括：
S201：提供如前的防变形工装与待焊接的缸体、端盖、两个底板、筋板及连接板，在两个底板上均留有加工余量。
需要说明的是，在底板上留有加工余量，可方便底板在后续过程中进行焊接等操作，且加工余量的保留使得底板即使存在一定的变形，也可在焊接后对底板进行机加工，最大限度地减少变形对底板的影响。
步骤S201中，底板与工装板之间可采用T型焊接进行连接，底板与工装板之间的焊缝形成角焊缝。这种焊接强度较好，底板会产生的变形也较小。
为便于理解，加工余量可位于图4中的位置，在底板105与工装板1进行焊接的表面105a以及底板105与卡板2焊接的表面105b设置加工余量a。
S202：焊接缸体与端盖。
步骤S202可包括：对缸体与端盖之间的焊缝进行点焊连接。
对缸体与端盖之间的焊缝进行打底焊。
可选地，可采用氩弧焊进行打底焊(焊接一圈)。
焊满缸体与端盖之间的焊缝。
采用这种焊接方式缸体与端盖之间会产生的变形较小，能够保证最终得到的油缸结构件的质量。
示例性地，可采用CO2气保焊将缸体与端盖之间的焊缝焊满。
S203：将缸体与两个底板分别进行点焊。
S204：将底板放在防变形工装的工装板上，焊接底板与工装板。
S205：将防变形工装的卡板通过U型槽卡设在缸体上，焊接卡板与底板。
S206：焊接缸体与两个底板。
步骤S206可包括：焊接缸体与其中一个底板时，同时焊接缸体与另一个底板。两个底板与缸体同时进行焊接，使得两个底板与缸体之间的焊接变形可相互抵消，减小油缸结构件的焊接变形。
进一步地，从缸体的对称面焊接至缸体的一端，再从缸体的对称面焊接至缸体的另一端，缸体的对称面为缸体在垂直缸体的轴向上的对称面。对称焊接对缸体与底板之间的焊接变形可起到进一步的控制，有效保证最终得到的油缸结构件的质量。
可选地，焊接方法还包括：在焊接缸体与两个底板之后，拆除卡板之前，将防变形工装与缸体、端盖及两个底板进行退火处理。退火处理可减小已焊接的底板与缸体的内部应力。
需要说明的是，在退火处理之后，对底板上的变形进行测量，再使用机加工取出底板上多余的变形量，这种处理方式，保证了后续处理中筋板与连接板等结构的精确焊接。
其中，缸体与底板焊接过程中，始终保持缸体与底板的温度为150～200℃。此时得到的油缸结构件的质量较好。
S207：拆除卡板，在缸体与底板之间焊接筋板。
S208：穿过焊接孔在两个底板之间焊接连接板，焊接连接板与缸体。
步骤S208可包括：将连接板通过工装板上的焊接孔放至工装板上，将焊接工具伸入焊接孔焊接连接板与两个底板，焊接连接板与缸体。这种焊接方式中，连接板能够得到较好的支撑，保证整体的焊接稳定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种油缸结构件的防变形工装，其特征在于，所述防变形工装包括工装板(1)与多个卡板(2)，
所述工装板(1)上开设有焊接孔(11)，所述工装板(1)用于支撑所述油缸结构件(10)的底板，
所述多个卡板(2)与所述工装板(1)间隔设置，所述多个卡板(2)并列设置，每个所述卡板(2)上均开设有U型槽(21)，所述U型槽(21)用于将油缸结构件(10)的缸体(101)压紧在所述工装板(1)上。
2.根据权利要求1所述的油缸结构件(10)的防变形工装，其特征在于，所述防变形工装还包括支撑座(3)，所述支撑座(3)为框形结构，所述工装板(1)固定在所述支撑座(3)上。
3.根据权利要求1所述的油缸结构件(10)的防变形工装，其特征在于，两个相邻的卡板(2)之间的最小距离(d)为550～600mm。
4.一种油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：
提供如权利要求1所述的防变形工装与待焊接的缸体、端盖、两个底板、筋板及连接板；
焊接所述缸体与端盖；
将所述缸体与所述两个底板分别进行点焊；
将所述底板放在所述防变形工装的工装板上，焊接所述底板与所述工装板；
将所述防变形工装的卡板通过U型槽卡设在所述缸体上，焊接所述卡板与所述底板；
焊接所述缸体与所述两个底板；
拆除所述卡板，在所述缸体与所述底板之间焊接所述筋板；
穿过所述焊接孔在所述两个底板之间焊接所述连接板，焊接所述连接板与所述缸体。
5.根据权利要求4所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接所述缸体与所述两个底板包括：
焊接所述缸体与其中一个所述底板时，同时焊接所述缸体与另一个所述底板。
6.根据权利要求5所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接所述缸体与其中一个所述底板，包括：
从所述缸体的对称面焊接至所述缸体的一端，再从所述缸体的对称面焊接至所述缸体的另一端，所述缸体的对称面为所述缸体在垂直所述缸体的轴向上的对称面。
7.根据权利要求4～6任一项所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述在所述两个底板之间焊接所述连接板，包括：将所述连接板通过所述工装板上的焊接孔放至所述工装板上，将焊接工具伸入所述焊接孔焊接所述连接板与所述两个底板，焊接所述连接板与所述缸体。
8.根据权利要求4～6任一项所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法还包括：在焊接所述缸体与所述两个底板之后，拆除所述卡板之前，将所述防变形工装与所述缸体、所述端盖及所述两个底板进行退火处理。
9.根据权利要求8所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法还包括：在所述两个底板上均留有加工余量。
10.根据权利要求4～6任一项所述的油缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接所述缸体与端盖，包括：
对所述缸体与所述端盖之间的焊缝进行点焊连接；
对所述缸体与所述端盖之间的焊缝进行打底焊；
焊满所述缸体与所述端盖之间的焊缝。
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