CN110482136B - 薄板导轨的焊接工装、制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄板导轨的焊接工装、制造方法，属于金属加工领域。薄板导轨由上弧板、下弧板、上围板和下围板组成，上弧板和下弧板垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，上围板和下围板垂直于宽度方向的截面的轮廓呈烟斗形；上弧板垂直于厚度方向的第一表面和下弧板垂直于厚度方向的第一表面相对设置；下围板设置在上弧板和下弧板之间，并且下围板垂直于宽度方向的第三表面与上弧板垂直于宽度方向的第三表面焊接，下围板垂直于宽度方向的第四表面与下弧板垂直于宽度方向的第三表面焊接；上弧板垂直于宽度方向的第四表面与上围板垂直于宽度方向的第三表面焊接，上围板垂直于宽度方向的第四表面为上围板距离下弧板最远的表面。本发明降低成本。

Description

薄板导轨的焊接工装、制造方法

技术领域

本发明涉及金属加工领域，特别涉及一种薄板导轨的焊接工装、制造方法。

背景技术

导轨(英文：guide rail)是一种可承受、固定、引导移动设备并减少移动过程中摩擦的装置，一般为金属等材料制成的槽或者脊。

现有一种异性闭环的链轮传输机构。受到装配空间的限制，这种链轮传输机构的转角位置的导轨需要在包括延伸方向在内的两个垂直方向上均呈烟斗形，从而达到链路的传输要求。考虑到这种导轨的形状特别，一般采用板材直接压制成型的方式制作。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

直接压制板材形成导轨需要设计专用的压制模具，制作成本很高，不符合经济原则。

发明内容

本发明实施例提供了一种薄板导轨的焊接工装、制造方法，可以降低薄板导轨的制作成本。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种薄板导轨，所述薄板导轨由上弧板、下弧板、上围板和下围板组成，所述上弧板和所述下弧板垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述上围板和所述下围板垂直于宽度方向的截面的轮廓呈烟斗形；所述上弧板垂直于厚度方向的第一表面和所述下弧板垂直于厚度方向的第一表面相对设置；所述下围板设置在所述上弧板和所述下弧板之间，并且所述下围板垂直于宽度方向的第三表面与所述上弧板垂直于宽度方向的第三表面焊接，所述下围板垂直于宽度方向的第四表面与所述下弧板垂直于宽度方向的第三表面焊接；所述上弧板垂直于宽度方向的第四表面与所述上围板垂直于宽度方向的第三表面焊接，所述上围板垂直于宽度方向的第四表面为所述上围板距离所述下弧板最远的表面。

可选地，所述下围板与所述上弧板的焊缝位于所述下围板和所述上弧板的交界线远离所述下弧板的一侧，所述下围板与所述下弧板的焊缝位于所述下围板和所述下弧板的交界线远离所述上弧板的一侧，所述上弧板与所述上围板的焊缝位于所述上弧板和所述上围板的交界线的两侧。

可选地，所述薄板导轨的材质采用0Cr13马氏体不锈钢。

第二方面，本发明实施例提供了一种如第一方面提供的薄板导轨的焊接工装，所述焊接工装包括上靠模和下靠模，所述上靠模和所述下靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形；所述下靠模垂直于厚度方向的第一表面设有沿所述下靠模的厚度方向延伸的第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度，所述第二凹槽所在区域、所述第一凹槽所在区域和未设槽区域沿所述下靠模的宽度方向依次排列；所述上靠模固定在所述第二凹槽内，所述上靠模垂直于宽度方向的第三表面与所述第二凹槽和所述第一凹槽的交界面相贴；所述上围板设置在所述上靠模的第三表面上，所述上弧板设置在所述未设槽区域上，所述上弧板和所述上围板的交界线在所述下靠模的第一表面上的投影位于所述第一凹槽所在区域内，所述下围板设置在所述下靠模垂直于宽度方向且靠近所述未设槽区域的第三表面上，所述下弧板设置在所述下靠模垂直于厚度方向的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上。

可选地，所述上靠模内设有沿所述上靠模的厚度方向延伸的通孔，所述下靠模上设有与所述通孔相配的盲孔；所述焊接工装还包括连接件，所述连接件同时插入相配的通孔和盲孔中。

进一步地，所述通孔的数量为三个，三个所述通孔分别位于烟斗形的底部和两端。

可选地，所述第一凹槽的宽度为15mm～20mm，所述第一凹槽的深度为10mm～15mm。

进一步地，所述第二凹槽的深度比所述第一凹槽的深度大2mm～3mm。

第三方面，本发明实施例提供了一种如第一方面提供的薄板导轨的制造方法，所述制造方法包括：

提供下靠模；所述下靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述下靠模垂直于厚度方向的第一表面设有沿所述下靠模的厚度方向延伸的第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度，所述第二凹槽所在区域、所述第一凹槽所在区域和未设槽区域沿所述下靠模的宽度方向依次排列；

在所述下靠模上设置所述上弧板、所述下弧板和所述下围板，并将所述下围板与所述上弧板、所述下弧板焊接在一起；所述上弧板设置在所述未设槽区域上，所述下围板设置在所述下靠模垂直于宽度方向且靠近所述未设槽区域的第三表面上，所述下弧板设置在所述下靠模垂直于厚度方向的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上；

将上靠模固定在所述第二凹槽内，所述上靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述上靠模垂直于宽度方向的第三表面与所述第二凹槽和所述第一凹槽的交界面相贴；

在所述上靠模的第三表面上设置所述上围板，并将所述上围板与所述上弧板焊接在一起；所述上弧板和所述上围板的交界线在所述下靠模的第一表面上的投影位于所述第一凹槽所在区域内。

可选地，所述在所述下靠模上设置所述上弧板、所述下弧板和所述下围板，并将所述下围板与所述上弧板、所述下弧板焊接在一起，包括：

将所述下弧板固定在所述下靠模的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上；

将所述上弧板固定在所述未设槽区域上；

将所述下围板贴紧所述下靠模的第三表面，并分别与所述上弧板和所述下弧板焊接在一起。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过上弧板轮廓呈烟斗形的表面和下弧板轮廓呈烟斗形的表面相对设置，下围板轮廓呈烟斗形的两个表面分别与上弧板和下弧板焊接，上围板与上弧板焊接并向远离下弧板的方向延伸，使得薄板导轨可以由上弧板、下弧板、上围板和下围板四个部分组成，从而将薄板导轨分成多个部分分别制作再焊接在一起，可以避免设计专用的压制模具，大大降低制作成本，经济性好。

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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种薄板导轨的俯视图；

图2是本发明实施例提供的一种薄板导轨的侧视图；

图3是本发明实施例提供的一种薄板导轨的组成结构图；

图4是本发明实施例提供的一种薄板导轨的焊接工装的俯视图；

图5是本发明实施例提供的一种薄板导轨的焊接工装的侧视图；

图6是本发明实施例提供的上靠模的俯视图；

图7是本发明实施例提供的下靠模的俯视图；

图8是本发明实施例提供的下靠模的剖面图；

图9是本发明实施例提供的上靠模和下靠模的剖面图；

图10是本发明实施例提供的上靠模的剖面图；

图11是本发明实施例提供的一种薄板导轨的制造方法的流程图；

图12是本发明实施例提供的第一步执行之后薄板导轨的结构示意图；

图13是本发明实施例提供的第二步执行之后薄板导轨的结构示意图；

图14是本发明实施例提供的第三步执行之后薄板导轨的结构示意图；

图15是本发明实施例提供的步骤S104执行之后薄板导轨的结构示意图。

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地详细描述。

本发明实施例提供了一种薄板导轨。图1为本发明实施例提供的一种薄板导轨的俯视图，图2为本发明实施例提供的一种薄板导轨的侧视图。参见图1和图2，薄板导轨在包括延伸方向在内的两个垂直方向上均呈烟斗形。

示例性地，如图1所示，薄板导轨在延伸方向上可以由依次连接的竖线部1a、扇形1b、斜线部1c、转角部1d和横线部1e组成，竖线部1a的延伸方向与横线部1e的延伸方向相互垂直，转角部1d的延伸部与竖线部1a的延伸部之间的夹角为锐角，转角部1d和横线部1e之间的夹角为钝角。如图2所示，薄板导轨在延伸方向的垂直方向上可以由依次连接的U型部2a和伸长部2b组成，伸长部2b与U型板2a的一端垂直连接并向远离U型部2a的方向延伸。

图3为本发明实施例提供的一种薄板导轨的组成结构图。参见图3，在本实施例中，薄板导轨由上弧板11、下弧板12、上围板13和下围板14组成，上弧板11和下弧板12垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，上围板13和下围板14垂直于宽度方向的截面的轮廓呈烟斗形；上弧板11垂直于厚度方向的第一表面和下弧板12垂直于厚度方向的第一表面相对设置；下围板14设置在上弧板11和下弧板12之间，并且下围板14垂直于宽度方向的第三表面与上弧板11垂直于宽度方向的第三表面焊接，下围板14垂直于宽度方向的第四表面与下弧板12垂直于宽度方向的第三表面焊接；上弧板11垂直于宽度方向的第四表面与上围板13垂直于宽度方向的第三表面焊接，上围板13垂直于宽度方向的第四表面为上围板13距离下弧板12最远的表面。

本发明实施例通过上弧板轮廓呈烟斗形的表面和下弧板轮廓呈烟斗形的表面相对设置，下围板轮廓呈烟斗形的两个表面分别与上弧板和下弧板焊接，上围板与上弧板焊接并向远离下弧板的方向延伸，使得薄板导轨可以由上弧板、下弧板、上围板和下围板四个部分组成，从而将薄板导轨分成多个部分分别制作再焊接在一起，可以避免设计专用的压制模具，大大降低制作成本，经济性好。

可选地，如图3所示，下围板14与上弧板11的焊缝可以位于下围板14和上弧板11的交界线远离下弧板12的一侧，下围板14与下弧板12的焊缝可以位于下围板14和下弧板12的交界线远离上弧板11的一侧，上弧板11与上围板13的焊缝位于上弧板11和上围板13的交界线的两侧，方便焊接，并且连接牢固。

可选地，薄板导轨的材质可以采用0Cr13马氏体不锈钢，柔韧性好，有利于形成烟斗状。

示例性地，薄板导轨的厚度可以为3mm，厚度较薄，有利于形成烟斗状。

相应地，焊缝的高度可以为3mm，与薄板导轨的厚度保持一致，稳定性较好。

本发明实施例提供了一种薄板导轨的焊接工装，适用于制造图3所示的薄板导轨。图4为本发明实施例提供的一种薄板导轨的焊接工装的俯视图，图5为本发明实施例提供的一种薄板导轨的焊接工装的侧视图。参见图4和图5，焊接工装包括上靠模21和下靠模22。

图6为本发明实施例提供的上靠模的俯视图，图7为本发明实施例提的下靠模的俯视图。参见图6和图7，上靠模21和下靠模22垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形。

图8为本发明实施例提供的下靠模的剖面图。参见图8，下靠模22垂直于厚度方向的第一表面设有沿下靠模22的厚度方向延伸的第一凹槽221和第二凹槽222，第二凹槽222的深度大于第一凹槽221的深度，第二凹槽222所在区域、第一凹槽221所在区域和未设槽区域沿下靠模22的宽度方向依次排列。

图9为本发明实施例提供的上靠模和下靠模的剖面图。参见图9，上靠模21固定在第二凹槽222内，上靠模21垂直于宽度方向的第三表面与第二凹槽222和第一凹槽221的交界面相贴；上围板13设置在上靠模21的第三表面上，上弧板11设置在未设槽区域上，上弧板11和上围板13的交界线在下靠模22的第一表面上的投影位于第一凹槽221所在区域内，下围板14设置在下靠模22垂直于宽度方向且靠近未设槽区域的第三表面上，下弧板12设置在下靠模22垂直于厚度方向的第二表面与未设槽区域相对的区域上。

本发明实施例通过呈烟斗形的上靠模和下靠模配合形成薄板导轨的轮廓，再将组成薄板导轨的上弧板、下弧板、上围板和下围板分别设置在上靠模和下靠模整体的不同区域上，从而可以在薄板导轨的焊接过程中利用上靠模和下靠模起到支撑作用，有效避免薄板导轨发生变形。

图10为本发明实施例提供的上靠模的剖面图。参见图10和图6，可选地，上靠模21内可以设有沿上靠模21的厚度方向延伸的通孔210。相应地，参见图7和图8，下靠模22上可以设有与通孔210相配的盲孔220。如图4和图5所示，焊接工装还可以包括连接件23，连接件23同时插入相配的通孔210和盲孔220中。

利用连接件同时插入通孔和盲孔，实现上靠模和下靠模的固定连接，避免上靠模和下靠模在薄板导轨的焊接过程中发生相对位移而造成薄板导轨出现焊接变形。

示例性地，连接件23可以为锁紧螺栓。

进一步地，如图6所示，通孔210的数量可以为三个，三个通孔210分别位于烟斗形的底部和两端，可以实现上靠模和下靠模之间的牢固连接。

可选地，如图8所示，第一凹槽221的宽度d可以为15mm～20mm，第一凹槽221的深度h1可以为10mm～15mm。既方便进行焊接，又能尽可能减小凹槽的大小，避免焊接变形。

进一步地，如图8所示，第二凹槽222的深度h2可以比第一凹槽221的深度h1大2mm～3mm。既能保证卡住上靠模，又能方便薄板导轨进行焊接。

本发明实施例提供了一种薄板导轨的制造方法，适用于制造图3所示的薄板导轨。图11为本发明实施例提供的一种薄板导轨的制造方法的流程图。参见图11，该制造方法包括：

步骤S101：提供下靠模。

在本实施例中，下靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，下靠模垂直于厚度方向的第一表面设有沿下靠模的厚度方向延伸的第一凹槽和第二凹槽，第二凹槽的深度大于第一凹槽的深度，第二凹槽所在区域、第一凹槽所在区域和未设槽区域沿下靠模的宽度方向依次排列。

步骤S102：在下靠模上设置上弧板、下弧板和下围板，并将下围板与上弧板、下弧板焊接在一起。

在本实施例中，上弧板设置在未设槽区域上，下围板设置在下靠模垂直于宽度方向且靠近未设槽区域的第三表面上，下弧板设置在下靠模垂直于厚度方向的第二表面与未设槽区域相对的区域上。

可选地，该步骤S102可以包括：

第一步，将下弧板固定在下靠模的第二表面与未设槽区域相对的区域上；

第二步，将上弧板固定在未设槽区域上；

第三步，将下围板贴紧下靠模的第三表面，并分别与上弧板和下弧板焊接在一起。

通过先分别将上弧板和下弧板固定在下靠模上，再将下围板同时与上弧板和下弧板焊接在一起，与上弧板和下弧板先后焊接相比，可以有效避免焊接变形。

图12为本发明实施例提供的第一步执行之后薄板导轨的结构示意图，图13为本发明实施例提供的第二步执行之后薄板导轨的结构示意图，图14为本发明实施例提供的第三步执行之后薄板导轨的结构示意图。其中，11表示上弧板，12表示下弧板，,14表示下围板，22表示下靠模。参见图12，第一步执行之后，下弧板12固定在下靠模22上；参见图13，第二步执行之后，上弧板11固定在下靠模22上；参见图14，第三步执行之后，下围板14贴在下靠模22上。

在实际应用中，下弧板固定在下靠模上时，下弧板和下靠模的边缘对齐，错变量≤0.5mm。上弧板固定在下靠模上时，上弧板和下靠模的边缘对齐，错变量≤0.5mm。下围板贴紧下靠模时，贴合间隙≤1mm。

在第三步之前，可以将固定有下弧板和上弧板的下靠模翻转90°，并将下靠模固定在装配平台上，防止倾倒。

步骤S103：将上靠模固定在第二凹槽内。

在本实施例中，上靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，上靠模垂直于宽度方向的第三表面与第二凹槽和第一凹槽的交界面相贴。

通过下靠模上第一凹槽和第二凹槽之间的侧壁对上靠模进行定位，保证上靠模和下靠模之间的相对位置固定，可以将上靠模上的通孔与下靠模上的盲孔对齐，利用连接件进行固定。

步骤S104：在上靠模的第三表面上设置上围板，并将上围板与上弧板焊接在一起。

在本实施例中，上弧板和上围板的交界线在下靠模的第一表面上的投影位于第一凹槽所在区域内。

图15为本发明实施例提供的步骤S104执行之后薄板导轨的结构示意图。其中，11表示上弧板，12表示下弧板，13表示上围板，14表示下围板，21表示上靠模，22表示下靠模。参见图15，步骤S104执行之后，上靠模21设置在下靠模22上，上围板13贴在上靠模21上。

在实际应用中，上围板设置在上靠模上时，贴合间隙≤1mm；上围板与上弧板的边缘对齐，错变量≤0.5mm。

在实际应用中，上述所有的固定和焊接均可以采用点焊的方式实现。

步骤S105：焊接形成薄膜导轨。

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)

1.一种薄板导轨的焊接工装，其特征在于，所述薄板导轨由上弧板(11)、下弧板(12)、上围板(13)和下围板(14)组成，所述上弧板(11)和所述下弧板(12)垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述上围板(13)和所述下围板(14)垂直于宽度方向的截面的轮廓呈烟斗形；所述上弧板(11)垂直于厚度方向的第一表面和所述下弧板(12)垂直于厚度方向的第一表面相对设置；所述下围板(14)设置在所述上弧板(11)和所述下弧板(12)之间，并且所述下围板(14)垂直于宽度方向的第三表面与所述上弧板(11)垂直于宽度方向的第三表面焊接，所述下围板(14)垂直于宽度方向的第四表面与所述下弧板(12)垂直于宽度方向的第三表面焊接；所述上弧板(11)垂直于宽度方向的第四表面与所述上围板(13)垂直于宽度方向的第三表面焊接，所述上围板(13)垂直于宽度方向的第四表面为所述上围板(13)距离所述下弧板(12)最远的表面，

所述焊接工装包括上靠模(21)和下靠模(22)，所述上靠模(21)和所述下靠模(22)垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形；所述下靠模(22)垂直于厚度方向的第一表面(22a)设有沿所述下靠模(22)的厚度方向延伸的第一凹槽(221)和第二凹槽(222)，所述第二凹槽(222)的深度大于所述第一凹槽(221)的深度，所述第二凹槽(222)所在区域、所述第一凹槽(221)所在区域和未设槽区域沿所述下靠模(22)的宽度方向依次排列；所述上靠模(21)固定在所述第二凹槽(222)内，所述上靠模(21)垂直于宽度方向的第三表面(21c)与所述第二凹槽(222)和所述第一凹槽(221)的交界面相贴；所述上围板(13)设置在所述上靠模(21)的第三表面上，所述上弧板(11)设置在所述未设槽区域上，所述上弧板(11)和所述上围板(13)的交界线在所述下靠模(22)的第一表面上的投影位于所述第一凹槽(221)所在区域内，所述下围板(14)设置在所述下靠模(22)垂直于宽度方向且靠近所述未设槽区域的第三表面上，所述下弧板(12)设置在所述下靠模(22)垂直于厚度方向的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上。

2.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述上靠模(21)内设有沿所述上靠模(21)的厚度方向延伸的通孔(210)，所述下靠模(22)上设有与所述通孔(210)相配的盲孔(220)；所述焊接工装还包括连接件(23)，所述连接件(23)同时插入相配的通孔(210)和盲孔(220)中。

3.根据权利要求2所述的焊接工装，其特征在于，所述通孔(210)的数量为三个，三个所述通孔(210)分别位于烟斗形的底部和两端。

4.根据权利要求1～3任一项所述的焊接工装，其特征在于，所述第一凹槽(221)的宽度为15mm～20mm，所述第一凹槽(221)的深度为10mm～15mm。

5.根据权利要求4所述的焊接工装，其特征在于，所述第二凹槽(222)的深度比所述第一凹槽(221)的深度大2mm～3mm。

6.根据权利要求1所述的焊接工装，其特征在于，所述下围板(14)与所述上弧板(11)的焊缝位于所述下围板(14)和所述上弧板(11)的交界线远离所述下弧板(12)的一侧，所述下围板(14)与所述下弧板(12)的焊缝位于所述下围板(14)和所述下弧板(12)的交界线远离所述上弧板(11)的一侧，所述上弧板(11)与所述上围板(13)的焊缝位于所述上弧板(11)和所述上围板(13)的交界线的两侧。

7.根据权利要求1或6所述的焊接工装，其特征在于，所述薄板导轨的材质采用0Cr13马氏体不锈钢。

8.一种薄板导轨的制造方法，其特征在于，所述制造方法采用如权利要求1～7任一项所述的焊接工装实施，所述制造方法包括：

提供下靠模；所述下靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述下靠模垂直于厚度方向的第一表面设有沿所述下靠模的厚度方向延伸的第一凹槽和第二凹槽，所述第二凹槽的深度大于所述第一凹槽的深度，所述第二凹槽所在区域、所述第一凹槽所在区域和未设槽区域沿所述下靠模的宽度方向依次排列；

在所述下靠模上设置所述上弧板、所述下弧板和所述下围板，并将所述下围板与所述上弧板、所述下弧板焊接在一起；所述上弧板设置在所述未设槽区域上，所述下围板设置在所述下靠模垂直于宽度方向且靠近所述未设槽区域的第三表面上，所述下弧板设置在所述下靠模垂直于厚度方向的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上；

将上靠模固定在所述第二凹槽内，所述上靠模垂直于厚度方向的截面的轮廓呈烟斗形，所述上靠模垂直于宽度方向的第三表面与所述第二凹槽和所述第一凹槽的交界面相贴；

在所述上靠模的第三表面上设置所述上围板，并将所述上围板与所述上弧板焊接在一起；所述上弧板和所述上围板的交界线在所述下靠模的第一表面上的投影位于所述第一凹槽所在区域内。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，在所述下靠模上设置所述上弧板、所述下弧板和所述下围板，并将所述下围板与所述上弧板、所述下弧板焊接在一起，包括：

将所述下弧板固定在所述下靠模的第二表面与所述未设槽区域相对的区域上；

将所述上弧板固定在所述未设槽区域上；

将所述下围板贴紧所述下靠模的第三表面，并分别与所述上弧板和所述下弧板焊接在一起。

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