CN110369931B - 汽缸结构件的焊接工装及焊接方法 - Google Patents

汽缸结构件的焊接工装及焊接方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种汽缸结构件的焊接工装及焊接方法，属于机械加工领域。焊接筒体与n个纵筋时，可以先将n个纵筋点焊在筒体上，再使用多个支撑单元固定筒体与纵筋。将筒体放进支撑件的支撑环中，支撑件中与支撑环连接的弧形压板上有压紧螺栓，压紧螺栓可以将压块压紧在纵筋上，压块的安装槽进一步压紧纵筋，对纵筋起到限位固定作用，对纵筋起到良好的定位固定作用，减小纵筋在焊接时会发生的变形，且由于支撑环是通过弧形压板及压板对纵筋进行压紧的，支撑环不会对纵筋的焊接造成阻碍，有利于纵筋与筒体的顺利焊接。

Description

汽缸结构件的焊接工装及焊接方法
技术领域
本发明涉及机械加工领域，特别涉及一种汽缸结构件的焊接工装及焊接方法。
背景技术
当前有一种汽缸结构件，该汽缸结构件由筒体和n个纵筋组成，n个纵筋等距设置在筒体的外圆上。汽缸结构件通常通过焊接筒体和n个纵筋制作而成，但由于纵筋均为长条状结构，纵筋在焊接至筒体上时，容易出现纵筋变形的问题，影响最终得到的汽缸结构件的质量。
发明内容
本发明实施例提供了一种汽缸结构件的焊接工装及焊接方法，能够保证气缸结构件中各部件的稳定焊接。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种汽缸结构件的焊接工装，所述焊接工装包括多个支撑单元，所述多个支撑单元间隔设置，每个所述支撑单元均包括支撑件、压紧螺栓与压块，
所述支撑件包括支撑环与弧形压板，所述支撑环的每一端均固定连接有n个所述弧形压板，所述支撑环的轴线与所述n个弧形压板的轴线重合，所述n个弧形压板沿所述支撑环的周向等距分布，
每个所述弧形压板上均螺纹连接有所述压紧螺栓，所述压紧螺栓的轴线垂直所述弧形压板的轴线，所述压紧螺栓的另一端与所述压块相抵，所述压块位于所述n个弧形压板之间，所述压块远离所述压紧螺栓的一端设置有安装槽，n为整数且2≤n。
可选地，所述支撑环在轴向上的长度与所述支撑环的内径的比值为0.15～0.25。
可选地，所述压块靠近所述压紧螺栓的一端设置有盲孔，所述压紧螺栓螺纹连接在所述盲孔内。
本发明实施例提供了一种汽缸结构件的焊接方法，所述焊接方法包括：
提供一筒体与n个纵筋，提供如前所述的焊接工装；
将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，所述n个纵筋等距分布在所述筒体的外圆上；
将所述筒体插入所述支撑环内，转动所述筒体，使所述筒体上的n个纵筋对应所述压块的安装槽，调节所述压紧螺栓将所述压块的安装槽压紧在所述纵筋上；
焊接所述筒体与所述n个纵筋。
可选地，所述将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，包括：
在所述筒体的外壁上画出多条轮廓线，将所述n个纵筋对应点焊至所述轮廓线上。
可选地，所述将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，还包括：
在所述筒体的外壁上画出多条轮廓线之后，将所述筒体放在所述滚轮胎架上，使用所述滚轮胎架控制所述筒体每次转动(360°/n)的角度，在所述滚轮胎架上点焊一个所述纵筋。
可选地，所述焊接所述筒体与所述n个纵筋，包括：
通过所述滚轮胎架控制所述筒体转动，直至一个所述纵筋与所述筒体之间的角度的角平分线垂直水平面；
焊接一个所述纵筋与所述筒体；
循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接。
可选地，所述焊接一个所述纵筋与所述筒体，包括：
以一个所述纵筋的中心线为界将一个所述纵筋划分为等长的两部分；
以所述中心线为起点焊接一个所述纵筋与所述筒体。
可选地，所述焊接所述筒体与所述n个纵筋，包括：
所述n为6时，通过所述滚轮胎架控制所述筒体转动，直至两个所述纵筋与所述筒体之间的角度的角平分线垂直水平面；
同时焊接两个所述纵筋与所述筒体；
循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接。
可选地，所述循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接，包括：
每次循环均使用所述滚轮胎架控制所述筒体转动(360°/n)的角度。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：焊接筒体与n个纵筋时，可以先将n个纵筋点焊在筒体上，再使用多个支撑单元间隔套在筒体上，以固定筒体与纵筋。将筒体放进支撑件的支撑环中，支撑件中与支撑环连接的弧形压板上有压紧螺栓，压紧螺栓可以将压块压紧在纵筋上，压块的安装槽进一步压紧纵筋，对纵筋起到限位固定作用，对纵筋起到良好的定位固定作用，减小纵筋在焊接时会发生的变形，且由于支撑环是通过弧形压板及压板对纵筋进行压紧的，支撑环不会对纵筋的焊接造成阻碍，有利于纵筋与筒体的顺利焊接。
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一种汽缸结构件的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的汽缸结构件的剖视图；
图3是本发明实施例提供的焊接工装的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的焊接工装的剖视图；
图5是本发明实施例提供的一种汽缸结构件的焊接方法流程图；
图6是本发明实施例提供的汽缸结构件的焊接过程示意图。
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。
图1是本发明实施例提供的一种汽缸结构件的结构示意图，图2是本发明实施例提供的汽缸结构件的剖视图。结合图1与图2，该汽缸结构件包括筒体10与n个纵筋20，n个纵筋20等距分布在筒体10的外圆上，且纵筋20的长度小于筒体10的长度。
图1与图2中所示的该汽缸结构件的纵筋20的数量为6，在本发明实施例所提供的其他情况中，汽缸结构件中纵筋20的个数也可为5或8或4等其他数字，本发明对此不做限制。
图3是本发明实施例提供的焊接工装的结构示意图，焊接工装包括多个支撑单元1，多个支撑单元1间隔设置，每个支撑单元1均包括支撑件11、压紧螺栓12与压块13。
支撑件11包括支撑环111与弧形压板112，支撑环111的每一端均固定连接有n个弧形压板112，支撑环111的轴线与n个弧形压板112的轴线重合，n个弧形压板112沿支撑环111的周向等距分布。
每个弧形压板112上均螺纹连接有压紧螺栓12，压紧螺栓12的轴线垂直弧形压板112的轴线，压紧螺栓12的另一端与压块13相抵，压块13位于n个弧形压板112之间，压块13远离压紧螺栓12的一端设置有安装槽(131)，n为整数且2≤n。
焊接筒体10与n个纵筋20时，可以先将n个纵筋20点焊在筒体10上，再使用多个支撑单元1间隔套在筒体10上，以固定筒体10与纵筋20。将筒体10放进支撑件11的支撑环111中，支撑件11中与支撑环111连接的弧形压板112上有压紧螺栓12，压紧螺栓12可以将压块13压紧在纵筋20上，压块13的安装槽(131)进一步压紧纵筋20，对纵筋20起到限位固定作用，对纵筋20起到良好的定位固定作用，减小纵筋20在焊接时会发生的变形，且由于支撑环111是通过弧形压板112及压板对纵筋20进行压紧的，支撑环111不会对纵筋20的焊接造成阻碍，有利于纵筋20与筒体10的顺利焊接。
示例性地，压块13靠近压紧螺栓12的一端可设置有盲孔132，压紧螺栓12螺纹连接在盲孔132内。压紧螺栓12与压块13之间螺纹连接，方便将压块13固定在压紧螺栓12上，以控制对筒体10上的纵筋20的压紧。
可选地，压块13上的安装槽131的宽度比纵筋20厚度大1mm，既可以保证装配偏差在控制要求之内，也可以有效减小纵筋20的焊接变形量。
可选地，支撑单元1整体个数可为3，能够有效支撑固定筒体10与筋板，也不会过度提高成本。
进一步地，两个相邻的支撑单元1之间的最小距离可为400～450mm。此时筒体10与筋板能够得到较为良好的支撑。
图4是本发明实施例提供的焊接工装的剖视图，结合图3与图4，支撑环111在轴向上的长度L与支撑环111的内径d的比值可为0.15～0.25。此时支撑环111能够有效支撑弧形压板112，也可保持支撑环111的使用强度。
图5是本发明实施例提供的一种汽缸结构件的焊接方法流程图，如图5所示，该焊接方法包括：
S11：提供一筒体与n个纵筋，提供如前所述的焊接工装。
S12：将n个纵筋点焊至筒体的外圆上，n个纵筋等距分布在筒体的外圆上。
可选地，步骤S12可包括：
在筒体的外壁上画出多条轮廓线，将n个纵筋对应点焊至轮廓线上。采用这种方法能够保证n个纵筋与筒体之间的相对位置关系的准确性，保证最终得到的汽缸结构件的质量。
示例性地，步骤S12还包括：
在筒体的外壁上画出多条轮廓线之后，将筒体放在滚轮胎架上，使用滚轮胎架控制筒体每次转动(360°/n)的角度，在滚轮胎架上点焊一个纵筋。
将筒体放在滚轮胎架上，可控制滚轮胎架的转动来实现筒体的转动，且滚轮胎架控制筒体每次转动(360°/n)的角度，工作人员可一直位于同一位置焊接纵筋与筒体，方便纵筋焊接。
具体可见图6，筒体10放置在滚轮胎架2的两个滚筒21上，通过控制两个滚筒21同步转动来实现对筒体10的滚动的控制。需要说明的是，滚轮胎架2仅与筒体10的两端接触，滚轮胎架2不会对纵筋的焊接造成阻碍。
S13：将筒体插入支撑环内，转动筒体，使筒体上的n个纵筋对应压块的安装槽，调节压紧螺栓将压块的安装槽压紧在纵筋上。
S14：焊接筒体与n个纵筋。
可选地，步骤S14可包括：
S141：通过滚轮胎架控制筒体转动，直至一个纵筋与筒体之间的角度的角平分线垂直水平面。
S142：焊接一个纵筋与筒体。
S143：循环步骤S141～S142直至完成筒体与n个纵筋的焊接。
滚轮胎架控制筒体转动，直至一个纵筋与筒体之间的角度的角平分线垂直水平面后，再焊接该纵筋与筒体，此时可以保证焊缝充分连接纵筋与筒体，保证纵筋与筒体之间的焊接质量。
可选地，步骤S143可包括：
以一个纵筋的中心线为界将一个纵筋划分为等长的两部分；以中心线为起点焊接所述纵筋与所述筒体。
这种焊接方式中，纵筋与筒体之间会产生的焊接变形较小，进一步提高纵筋与筒体的焊接质量。
步骤S144中，每次循环均可使用滚轮胎架控制筒体转动(360°/n)的角度。每次转动均会保持有一个纵筋与筒体之间的角度的角平分线垂直水平面的情况，不用人为调整筒体的位置，可提高汽缸结构件的焊接效率。
可选地，汽缸结构件中如果包括6个纵筋，步骤S14可包括：
通过滚轮胎架控制筒体转动，直至两个纵筋与筒体之间的角度的角平分线垂直水平面。
同时焊接两个纵筋与筒体。
循环以上步骤直至完成筒体与n个纵筋的焊接。
n为6时，会存在两个纵筋与筒体之间的角度的角平分线垂直水平面的情况，此时可同时焊接这两个纵筋与筒体，提高汽缸结构件的焊接效率。
焊接筒体与n个纵筋时，可以先将n个纵筋点焊在筒体上，再使用多个支撑单元间隔套在筒体上，以固定筒体与纵筋。将筒体放进支撑件的支撑环中，支撑件中与支撑环连接的弧形压板上有压紧螺栓，压紧螺栓可以将压块压紧在纵筋上，压块的安装槽进一步压紧纵筋，对纵筋起到限位固定作用，对纵筋起到良好的定位固定作用，减小纵筋在焊接时会发生的变形，且由于支撑环是通过弧形压板及压板对纵筋进行压紧的，支撑环不会对纵筋的焊接造成阻碍，有利于纵筋与筒体的顺利焊接。
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 (9)

1.一种汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法包括：
提供一筒体与n个纵筋，提供焊接工装，所述焊接工装包括多个支撑单元(1)，所述多个支撑单元(1)间隔设置，每个所述支撑单元(1)均包括支撑件(11)、压紧螺栓(12)与压块(13)，
所述支撑件(11)包括支撑环(111)与弧形压板(112)，所述支撑环(111)的每一端均固定连接有n个所述弧形压板(112)，所述支撑环(111)的轴线与所述n个弧形压板(112)的轴线重合，所述n个弧形压板(112)沿所述支撑环(111)的周向等距分布，
每个所述弧形压板(112)上均螺纹连接有所述压紧螺栓(12)，所述压紧螺栓(12)的轴线垂直所述弧形压板(112)的轴线，所述压紧螺栓(12)的另一端与所述压块(13)相抵，所述压块(13)位于所述n个弧形压板(112)之间，所述压块(13)远离所述压紧螺栓(12)的一端设置有安装槽(131)，n为整数且2≤n；
将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，所述n个纵筋等距分布在所述筒体的外圆上；
将所述筒体插入所述支撑环内，转动所述筒体，使所述筒体上的n个纵筋对应所述压块的安装槽，调节所述压紧螺栓将所述压块的安装槽压紧在所述纵筋上；
焊接所述筒体与所述n个纵筋。
2.根据权利要求1所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，包括：
在所述筒体的外壁上画出多条轮廓线，将所述n个纵筋对应点焊至所述轮廓线上。
3.根据权利要求2所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述将所述n个纵筋点焊至所述筒体的外圆上，还包括：
在所述筒体的外壁上画出多条轮廓线之后，将所述筒体放在滚轮胎架上，使用所述滚轮胎架控制所述筒体每次转动(360°/n)的角度，在所述滚轮胎架上点焊一个所述纵筋。
4.根据权利要求3所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接所述筒体与所述n个纵筋，包括：
通过滚轮胎架控制所述筒体转动，直至一个所述纵筋与所述筒体之间的角度的角平分线垂直水平面；
焊接一个所述纵筋与所述筒体；
循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接。
5.根据权利要求4所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接一个所述纵筋与所述筒体，包括：
以一个所述纵筋的中心线为界将一个所述纵筋划分为等长的两部分；
以所述中心线为起点焊接一个所述纵筋与所述筒体。
6.根据权利要求4所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述焊接所述筒体与所述n个纵筋，包括：
所述n为6时，通过所述滚轮胎架控制所述筒体转动，直至两个所述纵筋与所述筒体之间的角度的角平分线垂直水平面；
同时焊接两个所述纵筋与所述筒体；
循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接。
7.根据权利要求4所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述循环以上步骤直至完成所述筒体与所述n个纵筋的焊接，包括：
每次循环均使用所述滚轮胎架控制所述筒体转动(360°/n)的角度。
8.根据权利要求1所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述支撑环(111)在轴向上的长度(L)与所述支撑环(111)的内径(d)的比值为0.15～0.25。
9.根据权利要求1所述的汽缸结构件的焊接方法，其特征在于，所述压块(13)靠近所述压紧螺栓(12)的一端设置有盲孔(132)，所述压紧螺栓(12)螺纹连接在所述盲孔(132)内。
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