CN111633392B - 一种连接框制作工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种连接框制作工艺，将连接框直段式铝型材弯制成连接框框体，其特征在于，所述连接框的制作工艺包括：S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；S2：对弯圆整形后的连接框做时效处理；S3：时效处理后对连接框的焊接、整形；S4：对焊接、整形后的连接框进行铣加工。
Description
技术领域
本发明属于零部件生产技术领域，具体涉及一种连接框制作工艺。
背景技术
现有技术中连挂车辆采用的连接贯通道，其连接框组件的连接框体采用多片式焊接结构，诸如采用焊接的八角形结构，但是这种焊接结构会存在如下的问题：1.具有8条拼接焊缝，焊接工作量大，由于采用铝材质多焊缝焊接后无法保证设计尺寸，需要通过整形方式才能实现；2.由于焊缝数量较多，焊接过程中消耗焊材进而导致整体焊接的连接框重量增加，同时焊缝的增加使得连接框体生产制作时间延长，不利于大批量生产。
同时当车体需要进行连挂时，位于连接框组件的连接框体容置槽内的锁紧杆通过杠杆结构进行调节，锁紧杆的杠杆结构沿转轴进行旋转并整体在连接框内移动和摇摆，位于连接框体下部的杠杆结构先朝第一方向运动到位后再朝第二方向运动进行锁紧，这种锁紧方式会导致锁紧不到位或锁紧效果差的问题发生。由于连接框体内的杠杆结构沿转轴进行旋转并整体在连接框体内移动和摇摆，就会使得连接框体内容置槽所需要足够大的工作空间，进而导致连接框体整体体积的增加，并导致整体重量增加。
发明内容
本发明的目的是提供一种连接框制作工艺，以解决现有技术中连接框所存在的：1.连接框整体焊接量大易产生形变不利于产品的结构强度和外观尺寸要求；2.车体连挂时连接框由于变形导制锁紧杆锁紧不到位或锁紧效果差；连接框体整体重量的增加和形变不能更好的满足技术的设计要求的技术问题。
为了解决上述问题，本发明提供了一种连接框制作工艺，将连接框直段式铝型材弯制成连接框框体，其特征在于，所述连接框的制作工艺包括：S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；S2：对弯圆整形后的连接框做时效处理；S3：时效处理后对连接框的焊接、整形；S4：对焊接、整形后的连接框进行安装或使用结构形态的加工。。
进一步，步骤S3中时效处理为将弯圆成型后对T4硬度状态的连接框，屈服极限范围在70-110Mpa，进行时效处理后硬度达到T5硬度状态，屈服极限范围达到130-225Mpa。
进一步，所述步骤S1采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形之前具有步骤S0：采用数控切割机床对接框直段式铝型材进行切割落料。
进一步，所述步骤S4对焊接、整形后的连接框进行铣加工后还具有步骤S5：对连接框进行安装或使用结构形态加工后对连接框进行表面处理。
进一步，所述步骤S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；包括：S11：弯圆前弯圆模具和弯圆设备的选择；S12：弯圆前型材空腔填充防止弯圆变形的填材；S13：型材弯圆；S14：连接框的弯圆后的整形。
进一步，所述步骤S13：型材弯圆中连接框型材需要弯制四个四分之一圆弧，在每个四分之一圆弧弯制阶段采用三段速度进行弯制。
进一步，所述连接框型材在每个四分之一圆弧在第一个弧度π/16时采用第一弯圆速度，在弯制第二个弧度π/8时采用第二弯圆速度，在第三个弧度π/16时采用第三弯圆速度。
进一步，所述步骤S1或S4完成后均需要进行检验，以判定连接框进行下一步骤加工或对该步骤进行返工返修待符合检验要求后进行下一步骤加工。
进一步，步骤S5中连接框进行的表面处理为静电喷涂
本发明的有益效果为：解决了现有技术中采用八角形结构焊接形式的连接框弯头处通过焊接所带来的焊接工作量大，存在焊接变形以及连接框焊接结构所带来的整体重量增加。弯圆连接框结构简免去了繁琐的弯头处的焊接，使得生产制作效率得到提高，更有利于连接框的轻量化生产，同时采用弯圆结构的连接框可以使位于内部的锁紧杆机构与连接框贴合度提高，可以具备良好的锁紧效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1是本发明连接框制作工艺的流程图。
具体实施方式
下文讨论的图1，以及在本专利文件中用于描述本发明的原理的各种实施例仅是用来说明，而不应当以被视为以任何方式限制本发明的范围。本领域技术人员将理解的是，本发明的原理可以实施在任何合适的一种连接框制作工艺。用于描述各种实施例的术语是示范性的。应当理解的是，提供这些仅是为了帮助理解本说明书，且它们的使用和定义不以任何方式限制本发明的范围。使用术语第一、第二等来区分具有相同术语集的对象，而不意在以任何方式表示时间次序，除非另有明确说明。组被限定为包含至少一个元件的非空组。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。应当理解的是，本文所描述的示范性实施例应当仅被认为是描述性的，而不是为了限制的目的。对每个示范性实施例中的特征或方面的描述应当通常被认为可用于其他示范性实施例中类似的特征或方面。
如图1所示，本实施例中，一种连接框制作工艺，将连接框直段式铝型材弯制成连接框框体，其特征在于，所述连接框的制作工艺包括：S0：采用数控切割机床对接框直段式铝型材进行切割落料；S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；S2：对弯圆整形后的连接框做时效处理；S3：时效处理后对连接框的焊接、整形；S4：对焊接、整形后的连接框进行铣加工；S5：铣加工后对连接框进行表面处理。
步骤S0：采用数控切割机床对接框直段式铝型材进行切割落料，连接框直段式铝型材进行生产制作前，首先对产品图纸进行工艺参数分析，根据图纸所要求的成型结构尺寸进行展开计算，计算出产品生产制作前的连接框直段式铝型材理论展开尺寸，对铝型材进行割断落料，同时割断的铝型材理论长度根据型材截面的不同和采用的设备不同理论展开尺寸有所不同。为了使型材具有好的拉弯特性、延展性，因此优选采用硬度为T4状态的铝制型材。
步骤S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；具体包括：步骤S11：型材弯圆前弯圆模具和弯圆设备的选择；步骤S12：弯圆前型材空腔填充防止弯圆变形的填材；S13：型材弯圆和S14：连接框的弯圆后的测量和整形。
步骤S11：型材弯圆前弯圆模具和弯圆设备的选择；型材弯圆前需进行开制连接框型材截面对应配套的专用弯制模具，专用弯制模具的设计综合产品型材的截面复杂程度、材质状态、弯制圆弧的回弹率、型材宽度尺寸、模具间隙配合等因素，使得弯圆成型的连接框平面度、扭拧度等能更好的满足产品设计技术要求。并配合以三维数控自动弯圆机进行型材弯曲，弯曲半径范围40-240mm，弯曲角度最大190度，弯曲精度正负0.1，送料速度1360mm/s，使型材弯圆能满足大批量生产及高精密度要求。
步骤S12：弯圆前型材空腔填充防止弯圆变形的填材；通过在铝型材的空腔内填充诸如具有复位功能的填充心棒或尼龙填充物以增强型材在空腔处的强度，对型材进行弯曲时可以有效克服在型材弯制圆弧端角时型材不可避免的在弯制圆弧处发生凹陷或变瘪的现象，尤其在弯制小半径圆弧时这种现象更为明显，填充心棒或尼龙填充物在铝型材每次弯制四分之一圆弧后即从铝型材内部取出，采用这种型材空腔填充方式其操作简单方便，并填充心棒或尼龙填充物可反复使用更有利于节省成本。
步骤S13：型材弯圆；弯圆机的中心旋转模具、夹模与夹模座、靠模、导模与靠模座、导模座和填充芯棒的安装定位。型材弯圆中连接框型材需要弯制四个四分之一圆弧：在对型材进行圆弧弯制前，设置弯制的圆弧基本角度参数为91.5度，每个四分之一型材圆弧在弯制时分三段速度进行：在对型材进行四分之一圆弧的弯制，定义需要弯曲的圆弧的弧度为π/4，在弯制圆弧初期，弯圆设备以第一弯制速度将型材弯制π/16，弯制π/16后，弯圆设备以第二弯制速度对型材继续进行弯制π/8，弯制π/8后，弯圆设备又以第一弯制速度弯制型材的最后π/16，则圆弧弯制成型。第二弯制速度为第一弯制速度的四分之一，以保证弯制圆弧内侧面的平滑并可以有效减少型材在快速弯制成型后的复位形变，使复位变形角度控制在0-1.5°之间，弯制第一个圆弧后用标准弧度样板对弯制出来的圆弧进行比对，也可使用高精度三点测弧仪去测量圆弧的大小，得出数据如若超出公差范围，一般情况下由于型材的材质、伸长率、回弹等因素的影响弯制出来的第一个圆弧会存在一定的偏差，不过可在CNC弯圆机数据显示器中更改其参数进行补正，同时可调节设备弯制运行速度以保证弯制的圆弧和内侧型材面的平滑并可以有效阻止型材在快速弯制成型后的复位形变；第一圆弧弯制成形后其余三段圆弧重复以上操作便可完成。
步骤S14：连接框的弯圆后的测量和整形；对弯圆完成的连接框查看和测量其平面度、扭拧度等相关重要尺寸以达到并满足图纸设计技术要求，如达不到要求需用校平设备对弯制好的连接框进行表面校平处理，使之达到并满足连接框的设计技术要求。经过整形后型材弯圆角度仍然过大未达到弯圆的角度要求时重复上述S12、S13和S14步骤，使得连接框的弯圆后达到并满足图纸设计技术要求。
步骤S2：对弯圆整形后的连接框做时效处理；本步骤中时效处理为将弯圆成型后对T4硬度状态的连接框，屈服极限范围在70-110Mpa，进行时效处理后硬度达到T5硬度状态，屈服极限范围达到130-225Mpa。在时效处理前的T4硬度状态便于连接框铝型材进行弯圆并形成连接框的整体结构，但是T4硬度状态的铝合金材质过于柔软，但其拉伸和延展性好，延伸率高达16％。在实际使用中需要达到T5硬度状态才更能满足安装于车体上的要求。对时效处理至T5硬度状态后的连接框通过采用测硬度手钳测量其硬度值，以及采用拉力检测设备测量其力学性能。当T5状态下硬度值未达到实际设计要求，则需要继续对连接框进行时效处理以达到屈服极限范围达到130-225Mpa，同时抗拉强度达到150-270Mpa，但是T5硬度状态延伸率仅为T4硬度状态延伸率的一半为8％。
步骤S3：时效处理后对连接框的焊接、整形；连接框时效处理后达到T5硬度状态，在环境温湿度满足常温20℃情况下，采用钨极氩弧焊焊接方法，用AL5087作为填充材料，纯度99.99％氩气作为保护气体，电流参数230-250A；连接框焊接后会有存在轻微变形，通过对其平面度和扭拧度等进行检测，当检测到平面度和扭拧度符合设计尺寸要求则进行下一步骤加工；当检测到平面度和扭拧度不满足设计尺寸要求时通过采用反变形工装对其形变处施加反方向的力并保持一定的时间。以使得连接框变形处反向弯曲使之达到满足设计尺寸要求。
步骤S4：对焊接、整形后的连接框进行安装或使用结构形态的加工。焊接整形后的连接框放置在数控雕刻机台面上使用一体式自定心液压可调节中心定位工装进行装夹定位，可减小产品由于前道加工步骤产生的偏差对连接框整体加工尺寸造成的影响，可以很好的达到连接框加工精度要求。连接框在数控雕刻机台面上被装夹定位牢固后，可以选用合适的加工切削刀具、设置合理的数控编程刀路轨迹、设定最优的设备系统加工参数对连接框进行加工，加工完成后对连接框进行检验，尺寸等参数满足设计技术要求去除飞边毛刺后进行下一步骤进行加工处理。
步骤S5：连接框进行安装或使用结构形态加工后对连接框进行表面处理；具体包括：步骤S51：连接框表面检查的补平；步骤S52：前处理；步骤S53：静电喷涂；步骤S54：高温固化；步骤S55：冷却；步骤S56：表面装饰处理。
其中步骤S51：连接框表面检查的补平；在该步骤中首先检查连接框表面是否存在表面缺陷诸如凹陷或局部变形或者损坏等；对连接框表面凹陷或局部变形进行腻子或填基材进行修补并修补后进行打磨处理，以增加连接框表面处理时塑粉的附着力。步骤S52：前处理；该步骤除掉连接框表面的油污、灰尘、锈迹，并在连接框表面生成一层抗腐蚀且能够增加喷涂涂层附着力的“磷化层”。连接框经前处理后不但表面没有油、锈、尘，而且原来银白色有光泽的表面上生成一层均匀而粗糙的不容易生锈的灰色磷化膜，既能防锈又能增加喷塑层的附着力。步骤S53：静电喷涂；利用静电吸附原理，将粉末涂料均匀地喷涂到连接框的表面上，采用高性能的静电喷塑机来完成喷涂。步骤S54：高温固化；将连接框表面的粉末涂料加热并保温一定时间，使之熔化、流平、固化。将喷涂好的连接框推入固化炉，加热到约185℃后停止加热，并保温15min后开炉取出连接框。步骤S55：冷却；对高温固化的连接框进行空冷降温。步骤S56：表面装饰处理；对空冷降温后的连接框进行罩光或水转印等表面处理，使之拥有美丽的外观，其外观效果诸如：木纹、花纹、增光等。
本发明的有益效果为：解决了现有技术中采用八角形结构焊接形式的连接框弯头处通过焊接所带来的焊接工作量大，存在焊接变形以及连接框焊接结构所带来的整体重量增加。弯圆连接框结构简免去了繁琐的弯头处的焊接，使得生产制作效率得到提高，更有利于连接框的轻量化生产，同时采用弯圆结构的连接框可以使位于内部的锁紧杆机构与连接框贴合度提高，可以具备良好的锁紧效果。
在上述实施例基础上，本实施例以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (6)
1.一种连接框制作工艺，将连接框直段式铝型材弯制成连接框框体，其特征在于，所述连接框的制作工艺包括：S1：采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形；其包括：S11：弯圆前弯圆模具和弯圆设备的选择；S12：弯圆前型材空腔填充防止弯圆变形的填材；S13：型材弯圆；S14：连接框的弯圆后的整形；所述步骤S13：型材弯圆中连接框型材需要弯制四个四分之一圆弧，在每个四分之一圆弧弯制阶段采用三段速度进行弯制；所述连接框型材在每个四分之一圆弧在第一个弧度π/16时采用第一弯圆速度，在弯制第二个弧度π/8时采用第二弯圆速度，在第三个弧度π/16时采用第三弯圆速度；S2：对弯圆整形后的连接框做时效处理；S3：时效处理后对连接框的焊接、整形；S4：对焊接、整形后的连接框进行安装或使用结构形态的加工。
2.根据权利要求1所述的连接框制作工艺，其特征在于，步骤S3中时效处理为将弯圆成型后对T4硬度状态的连接框，屈服极限范围在70-110Mpa，进行时效处理后硬度达到T5硬度状态，屈服极限范围达到130-225Mpa。
3.根据权利要求1所述的连接框制作工艺，其特征在于，所述步骤S1采用弯圆设备对型材弯制圆弧成形之前具有步骤S0：采用数控切割机床对接框直段式铝型材进行切割落料。
4.根据权利要求1所述的连接框制作工艺，其特征在于，所述步骤S4对焊接、整形后的连接框进行铣加工后还具有步骤S5：对连接框进行安装或使用结构形态加工后对连接框进行表面处理。
5.根据权利要求1所述的连接框制作工艺，其特征在于，所述步骤S1或S4完成后均需要进行检验，以判定连接框进行下一步骤加工或对该步骤进行返工返修待符合检验要求后进行下一步骤加工。
6.根据权利要求4所述的连接框制作工艺，其特征在于，步骤S5中连接框进行的表面处理为静电喷涂。
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