CN112025194A - 一种特种车辆钢制轮毂焊接工装及焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种特种车辆钢制轮毂焊接工装及焊接工艺，涉及机械制造加工领域，包括底板、垂直板、转动轴、固定套筒、固定机构、塑形机构和牵引机构，底板上安装有垂直板，垂直板的中部设置有转动轴，转动轴上套设有固定套筒，固定套筒上对称安装有固定机构，固定套筒的中部开设有圆槽，圆槽内安装有塑形机构，在固定套筒的两端设置有牵引机构，本发明可以解决现有设备在焊接时无法稳定钢板的情况，并且本发明可以解决钢板在折弯成圆筒状的弧度问题，同时本发明能够降低人工的复杂操作，提高产品的质量，增加产品的合格率。

Description

一种特种车辆钢制轮毂焊接工装及焊接工艺

技术领域

本发明涉及轮毂焊接技术领域，具体提出了一种特种车辆钢制轮毂焊接工装及焊接工艺。

背景技术

轮毂是轮胎内廓轮钢通过立柱连接的轮芯旋转部分，即支撑轮胎的的金属部件，轮毂是车辆承载的重要部件，其质量直接关系到人的生命安全，所以轮毂的材料选用尤为重要，目前轮毂的主要材料有钢材、铝合金、镁合金以及一些复合材料和钢铝组合材料，其中钢材使用较为广泛。

钢制轮毂由环状轮圈和盘状轮盘组成，钢制车辆的制造方法总体上分为焊接法、铸造法和锻造法三种，其中焊接法使用较为广泛，这种方法首先是将板材通过一系类设备将其卷成圆筒，然后进行焊接，随后进行简单处理将其制成环状轮圈，随后再将轮盘和环状轮圈进行焊接，从而生产出轮毂。

在现有将钢材卷成圆筒的设备中，通常使用过程非常复杂，需要人工去不断地进行调整，不能够保证钢材的完整性，同时焊机在焊接的时候现有设备不能够保证焊缝的大小，容易造成焊接处焊接不均匀，严重危害到人的生命安全，而且现有设备操作复杂，影响生产效率，容易导致产品合格率降低，故还有改进的空间。

发明内容

(一)要解决的问题

本发明可以解决现有设备在进行钢材卷绕时，通常卷的过程中不能够呈现出完整性的圆，影响轮毂的使用，而且现有设备在焊接时无法保证整条焊缝的间隙大小一致，容易造成焊接不均匀，同时现有设备在夹持的过程操作繁琐，造成生产效率降低等难题。

(二)技术方案

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，包括底板、定位装置和牵引装置，所述底板上安装有定位装置，定位装置上设置有牵引装置。

所述定位装置包括垂直板、转动轴、转动电机、固定套筒、固定机构和塑形机构，底板上安装有垂直板，垂直板内侧安装有转动轴，转动轴通过轴承贯穿垂直板与转动电机的输出端相连，转动电机安装在垂直板的外侧壁上，转动轴上套设有固定套筒，固定套筒固定设置在垂直板内侧，固定套筒上左右对称安装有固定机构，固定套筒的中部沿固定套筒圆周方向开设有圆槽，圆槽两端通过轴承与固定套筒相连，圆槽内通过转动轴安装有塑形机构。

所述固定机构包括固定杆、固定块，伸缩气缸、U形杆、弹簧杆、三角滑块和固定板，沿固定套筒周向方向均匀安装有固定杆，固定杆远离固定套筒的一端安装有固定块，固定块上通过滑动的方式安装有对称的固定板，固定块为空心结构，固定板伸进固定块内部的一端固定安装有三角滑块，三角滑块的底部开设有凹槽，凹槽内安装有弹簧杆，弹簧杆固定设置在固定块的内壁上，三角滑块上抵靠有U形杆，U形杆的中部与伸缩气缸的输出端相连，伸缩气缸设置在固定块内壁上。

作为本发明的一种优选技术方案：所述固定板内侧包裹有橡胶块。

所述塑形机构包括支撑杆和弧形滑块，支撑杆通过固定套筒上开设的圆槽安装在转动轴上，并且支撑杆沿转动轴周向方向均匀分布，支撑杆远离转动轴的一端安装有弧形滑块。

所述牵引装置包括垂直杆、牵引机构和固定机构，垂直杆对称安装在固定套筒上，并且垂直杆设置在相邻的固定杆中间，垂直杆远离固定套筒的一端安装有牵引机构，牵引机构上安装有固定机构。

作为本发明的一种优选技术方案：所述垂直杆设置在相邻固定杆之间。

作为本发明的一种优选技术方案：所述牵引机构包括牵引板、主动齿轮、从动齿轮、不完全齿轮、牵引电机、滑动块和牵引杆，垂直杆远离固定套筒的一端安装有牵引板，牵引板的外侧安装有牵引电机，牵引电机的输出端通过轴承贯穿牵引板与主动齿轮相连，主动齿轮通过转动的方式设置在牵引板上，主动齿轮上通过啮合的方式连接有从动齿轮，从动齿轮与不完全齿轮之间通过啮合的方式相连，从动齿轮和不完全齿轮上固定安装有滑动块，滑动块上开设有方形孔，牵引板通过滑动的方式设置在滑动块上的方形孔内，牵引杆的顶端安装有固定机构，牵引杆上均匀开设有等间距的圆孔，牵引板上端安装有电动推杆，电动推杆的输出端连接有圆柱销，圆柱销通过滑动的方式设置在牵引板上。

(三)有益效果

1.本发明定位装置中的固定机构对钢板表面进行夹持固,从而实现整个钢板进行基本定位，形成初步的圆筒状，提高钢板的稳定性。

2.本发明塑形机构能够依靠其不断旋转，对钢板表面进行调整，使其保持圆筒状不易变形。

3.本发明牵引机构能够将待焊接的钢板两端向内牵引，使钢板两端之间的间隙达到合格的指标，从而实现对钢板的持续固定，提高焊接的成功率，从而进一步增加产品的合格率。

4.本发明牵引机构夹持钢板两端在运动到指定位置后对牵引杆进行卡接固定，进一步的提高了钢板的稳定性，大大提高了后续焊接的成功率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的横向剖视图；

图2是本发明的纵向剖视图；

图3是本发明图2中A处的局部放大图；

图4是本发明牵引机构的纵向剖视图；

图5是本发明牵引机构的正视图；

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图1至图5所示，一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，包括底板1、定位装置2和牵引装置3，所述底板1上安装有定位装置2，定位装置2上设置有牵引装置3；具体工作时，首先将钢板放入到定位装置2中，直至固定机构25对钢板进行固定，此时牵引装置3对钢板待焊接处进行牵引，使钢板两端的间隙不断缩小，直至达到合格指标，在进行锁紧，使焊缝之间的间隙保持不变，同时在牵引的过程中定位装置2中的塑形机构26通过转动轴22在不断旋转调整钢板折弯的弧度，使其能够成为一个完整的圆筒，待钢板折弯成圆筒后，牵引装置3对钢板的待焊接点进行牵引，随后焊机进行焊接，产品制作完成。

所述定位装置2包括垂直板21、转动轴22、转动电机23、固定套筒24、固定机构25和塑形机构26，底板1上安装有垂直板21，垂直板21内侧安装有转动轴22，转动轴22通过轴承贯穿垂直板21与转动电机23的输出端相连，转动电机23安装在垂直板21的外侧壁上，转动轴22上套设有固定套筒24，固定套筒24固定设置在垂直板21内侧，固定套筒24上左右对称安装有固定机构25，固定套筒24的中部沿固定套筒24圆周方向开设有圆槽，圆槽两端通过轴承与固定套筒24相连，圆槽内安装有塑形机构26；具体工作时，控制器控制转动电机23转动，转动电机23通过输出轴带动转动轴22转动，从而实现塑形机构26围绕转动轴22不断旋转，并且同时对钢板表面进行塑形，此时固定机构25对钢板边缘进行固定，进一步提高了钢板的定位和稳固性。

所述固定机构25包括固定杆251、固定块252，伸缩气缸253、U形杆254、弹簧杆255、三角滑块256和固定板257，沿固定套筒24周向方向均匀安装有固定杆251，固定杆251远离固定套筒24的一端安装有固定块252，固定块252上通过滑动的方式安装有对称的固定板257，固定块252为空心结构，固定板257伸进固定块252内部的一端固定安装有三角滑块256，三角滑块256的底部开设有凹槽，凹槽内安装有弹簧杆255，弹簧杆255固定设置在固定块252的内壁上，三角滑块256上抵靠有U形杆254，U形杆254的中部与伸缩气缸253的输出端相连，伸缩气缸253设置在固定块252内壁上；具体工作时，将钢板放入到固定板257中，随后伸缩气缸253工作，推动U形杆254向外运动，促使三角滑块256向内运动挤压固定板257，使固定板257对钢板进行夹持，固定机构25能够稳定的夹持钢板保证钢板在折弯或焊接时的稳定性，降低焊接时的出错率，大大提高产品的合格率。

所述固定板257内侧包裹有橡胶块，包裹橡胶块能够有效保证在折弯的时候减少对产品的损害，提高产品合格率。

所述塑形机构26包括支撑杆261和弧形滑块262，支撑杆261通过固定套筒24上开设的圆槽安装在转动轴22上，并且支撑杆261沿转动轴22周向方向均匀分布，支撑杆261远离转动轴22的一端安装有弧形滑块262；具体工作时，转动轴22转动带动支撑杆261跟随转动，同时支撑杆261上安装的弧形滑块262在钢板内表面转动，从而能够保证塑形机构26对钢板进行不间断的矫正，保证钢板折弯时的弧度，确保折弯后能够完整的成为圆筒形状。

所述牵引装置3包括垂直杆31、牵引机构32和固定机构25，垂直杆31对称安装在固定套筒24上，并且垂直杆31设置在相邻的固定杆251中间，垂直杆31远离固定套筒24的一端安装有牵引机构32，牵引机构32上安装有固定机构25。

所述牵引机构32包括牵引板321、主动齿轮322、从动齿轮323、不完全齿轮324、牵引电机325、滑动块326、牵引杆327、电动推杆328和圆柱销329，垂直杆31远离固定套筒24的一端安装有牵引板321，牵引板321的外侧安装有牵引电机325，牵引电机325的输出端通过轴承贯穿牵引板321与主动齿轮322相连，主动齿轮322通过转动的方式设置在牵引板321上，主动齿轮322上通过啮合的方式连接有从动齿轮323，从动齿轮323与不完全齿轮324之间通过啮合的方式相连，从动齿轮323和不完全齿轮324上固定安装有滑动块326，滑动块326上开设有方形孔，牵引杆327通过滑动的方式设置在滑动块326上的方形孔内，牵引杆327的顶端安装有固定机构25，牵引杆327上均匀开设有等间距的圆孔，牵引板321上端安装有电动推杆328，电动推杆328的输出端连接有圆柱销329，圆柱销329通过滑动的方式设置在牵引板321上；具体工作时，固定机构25将钢板待焊接的两端固定住，通过控制器控制牵引电机325启动，牵引电机325通过输出端带动主动齿轮322转动，同时主动齿轮322通过啮合的方式带动从动齿轮323和不完全齿轮324转动，从而实现从动齿轮323和不完全齿轮324上的牵引杆327跟随转动，从而带动钢板待焊接的两端同时向内运动，牵引杆327向内运动的同时，牵引杆327的后端在滑动块326上开设的方孔内向下滑动，保证牵引杆327的长度不变，防止牵引杆327断裂，当钢板两端的缝隙达到合格的指标后，电动推杆328工作将圆柱销329向前推动，伸进牵引杆327上开设的圆孔内进行卡位，使牵引杆327保持固定，使钢板两端之间的缝隙维持在合格指标内，待钢板两端的缝隙间距保持稳定后，进行焊接。

所述垂直杆31设置在相邻固定杆31之间，垂直杆31与固定杆251上的机构互不干扰又相互配合。

此外，本发明还包括了一种特种车辆钢制轮毂焊接工艺，主要由上述一种特种车辆钢制轮毂焊接工装配合完成，包括以下步骤：

第一步：将钢板放入到固定机构25中，待固定机构25固定住钢板；

第二步：塑形机构26工作，弧形滑块262不断旋转对折弯的钢板的弧度进行调整，直至钢板呈现圆筒状；

第三步：固定机构25固定住钢板待焊接的两端，通过牵引机构32的转动，带动钢板待焊接的两端不断向内运动，直至达到合格的缝隙间距，圆柱销329进行卡位锁紧，最后对钢板待焊接处进行焊接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (4)

1.一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，包括底板(1)、定位装置(2)和牵引装置(3)，其特征在于：所述底板(1)上安装有定位装置(2)，定位装置(2)上设置有牵引装置(3)；

所述定位装置(2)包括垂直板(21)、转动轴(22)、转动电机(23)、固定套筒(24)、固定机构(25)和塑形机构(26)，底板(1)上安装有垂直板(21)，垂直板(21)内侧安装有转动轴(22)，转动轴(22)通过轴承贯穿垂直板(21)与转动电机(23)的输出端相连，转动电机(23)安装在垂直板(21)的外侧壁上，转动轴(22)上套设有固定套筒(24)，固定套筒(24)固定设置在垂直板(21)内侧，固定套筒(24)上左右对称安装有固定机构(25)，固定套筒(24)的中部沿固定套筒(24)圆周方向开设有圆槽，圆槽两端通过轴承与固定套筒(24)相连，圆槽内安装有塑形机构(26)；

所述固定机构(25)包括固定杆(251)、固定块(252)，伸缩气缸(253)、U形杆(254)、弹簧杆(255)、三角滑块(256)和固定板(257)，沿固定套筒(24)周向方向均匀安装有固定杆(251)，固定杆(251)远离固定套筒(24)的一端安装有固定块(252)，固定块(252)上通过滑动的方式安装有对称的固定板(257)，固定块(252)为空心结构，固定板(257)伸进固定块(252)内部的一端固定安装有三角滑块(256)，三角滑块(256)的底部开设有凹槽，凹槽内安装有弹簧杆(255)，弹簧杆(255)固定设置在固定块(252)的内壁上，三角滑块(256)上抵靠有U形杆(254)，U形杆(254)的中部与伸缩气缸(253)的输出端相连，伸缩气缸(253)设置在固定块(252)内壁上；

所述塑形机构(26)包括支撑杆(261)和弧形滑块(262)，支撑杆(261)通过固定套筒(24)上开设的圆槽安装在转动轴(22)上，并且支撑杆(261)沿转动轴(22)周向方向均匀分布，支撑杆(261)远离转动轴(22)的一端安装有弧形滑块(262)；

所述牵引装置(3)包括垂直杆(31)、牵引机构(32)和固定机构(25)，垂直杆(31)对称安装在固定套筒(24)上，并且垂直杆(31)设置在相邻的固定杆(251)中间，垂直杆(31)远离固定套筒(24)的一端安装有牵引机构(32)，牵引机构(32)上安装有固定机构(25)。

2.根据权力要求1所述的一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，其特征在于：所述牵引机构(32)包括牵引板(321)、主动齿轮(322)、从动齿轮(323)、不完全齿轮(324)、牵引电机(325)、滑动块(326)、牵引杆(327)、电动推杆(328)和圆柱销(329)，垂直杆(31)远离固定套筒(24)的一端安装有牵引板(321)，牵引板(321)的外侧安装有牵引电机(325)，牵引电机(325)的输出端通过轴承贯穿牵引板(321)与主动齿轮(322)相连，主动齿轮(322)通过转动的方式设置在牵引板(321)上，主动齿轮(322)上通过啮合的方式连接有从动齿轮(323)，从动齿轮(323)与不完全齿轮(324)之间通过啮合的方式相连，从动齿轮(323)和不完全齿轮(324)上固定安装有滑动块(326)，滑动块(326)上开设有方形孔，牵引板(321)通过滑动的方式设置在滑动块(326)的方形孔内，牵引杆(327)的顶端安装有固定机构(25)，牵引杆(327)上均匀开设有圆孔，牵引板(321)上端安装有电动推杆(328)，电动推杆(328)的输出端连接有对称的圆柱销(329)，圆柱销(329)通过滑动的方式设置在牵引板(321)上。

3.根据权力要求1所述的一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，其特征在于：所述固定板(257)内侧包裹有橡胶块。

4.根据权力要求1所述的一种特种车辆钢制轮毂焊接工装，其特征在于：所述垂直杆(31)设置在相邻固定杆(31)之间。

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