CN113102864B - 一种扭力梁低温焊加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及扭力梁加工领域，具体涉及一种扭力梁低温焊加工工艺，包括以下步骤：A、准备放置架，放置架包括固定架和转动架，转动架转动连接在固定架上，固定架上设有用于驱动转动架转动的电机，转动架上设有用于夹持横梁的夹具，固定架的底部上设有车轮；B、将纵臂放置在焊架的平台上；C、将横梁放置在转动架的夹具上；D、启动电机，电机带动转动架在固定架上转动，转动架带动横梁移动到焊架的平台上；E、采用CMT焊接工艺对纵臂和横梁的接触部位进行焊接；F、焊接完毕之后，启动电机，电机带动转动架在固定架上反向转动，转动架带动焊接好的扭力梁远离焊架平台；G、将扭力梁从转动架上的夹具上取下。本方案便于工件取放在焊架上。

Description

一种扭力梁低温焊加工工艺

技术领域

本发明涉及扭力梁加工领域，具体涉及一种扭力梁低温焊加工工艺。

背景技术

结合图1所示，扭力梁包括横梁和纵臂，扭力梁在加工过程中需要在横梁的两端焊接上纵臂。现有技术中采用的焊接技术为普通MIG/MAG焊，该焊接技术有较明显的熔滴飞溅，同时其焊接时产生的热量较大，有比较大的热影响区，容易引起工件变形，由于发热量较大，其在较薄的部位焊接方面受到明显约束。

另外，现有技术中焊接时需要人工将焊接的工件放在焊架的台面上，焊接机器人的焊枪对工件进行焊接，焊接完毕后，需要人工将工件从焊架的台面上取下。但是由于焊架的台面为水平设置，横梁的体积和焊架的台面体积均比较大，故人工将横梁取放在焊架的平台上不是很方便，同时刚焊接的扭力梁表面温度较高，需要散热，不能立即将扭力梁从焊架上取下。

发明内容

本发明意在提供一种扭力梁低温焊加工工艺，以便于工件取放在焊架上。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种扭力梁低温焊加工工艺，包括以下步骤：

A、准备放置架，放置架包括固定架和转动架，转动架转动连接在固定架上，固定架上设有用于驱动转动架转动的电机，转动架上设有用于夹持横梁的夹具，固定架的底部上设有车轮；

B、将纵臂放置在焊架的平台上；

C、将横梁放置在转动架的夹具上；

D、启动电机，电机带动转动架在固定架上转动，转动架带动横梁移动到焊架的平台上；

E、采用CMT焊接工艺对纵臂和横梁的接触部位进行焊接；

F、焊接完毕之后，启动电机，电机带动转动架在固定架上反向转动，转动架带动焊接好的扭力梁远离焊架平台；

G、将扭力梁从转动架上的夹具上取下。

本方案的原理及优点是：本方案中人工将横梁放在转动架的夹具上，然后通过电机带动转动架转动，转动架带动横梁移动到焊架的平台的上方，从而实现了将横梁放在焊架上，无需人工直接将横梁放在焊架上。焊接完毕之后，电机反转带动转动架在固定架上反向的转动，转动架将焊接好的扭力梁从焊架上取下。由此，通过本方案，无需人工将横梁放在焊架上和无需人工将扭力梁从焊架上取下，无需考虑焊架平台的大小，只需要将横梁放在竖向的转动架和将扭力梁从竖向的转动架的取下，相比直接在横向的焊架上取放工件，操作简单方便。另外，扭力梁焊接好之后，通过转动件将扭力梁从焊架上取下，无需考虑扭力梁表面的温度，不会出现将工人烫伤的问题，从而能够使得焊架能够及时让出空位而对下一个扭力梁进行焊接，有利于提高焊接的效率。

本方案中采用CMT焊接工艺对纵臂和横梁的接触部位进行焊接，原理是电弧燃烧过程中，焊丝向熔池方向运动，当焊丝与熔池接触时，电弧熄灭，焊接电流减小，短路接触时，焊丝回抽帮助熔滴脱落，保持很小的短路电流，焊丝再向熔池方向运动，冷金属过渡过程重复进行。因此采用CMT焊接工艺，相比普通MIG/MAG焊，具有以下优点：1、更低的热输入量热影响区域小；2、可以实现0.3mm的超薄铝板的焊接，因此可对较薄的部位进行焊接；3、CMT焊弧长控制更精确，电弧更稳定，具有良好的搭桥能力,装配间隙要求降低；4、更快的焊接速度；5、CMT焊弧长控制更精确，电弧更稳定；6、可实现异种金属的焊接。

优选的，作为一种改进，步骤D中，对横梁的端部吹热风进行加热。现有技术中，焊接时，由于工件的初始时温度较低，焊接之后，焊缝的冷却速度较大，容易生成淬硬组织，产生冷裂焊纹。而通过本方案，在对横梁的端部进行加热，使得横梁的端部的焊接部位的温度升高，从而通过焊前加热，这样升高了工件焊接部位的温度，当焊接之后，能够降低焊缝的冷却速度，防止生成淬硬组织，产生冷裂纹焊。

优选的，作为一种改进，步骤F中，对横梁和纵臂的连接部位吹冷风进行降温。焊接之后，通过吹冷风，能够提高扭力梁焊接部位的散热速度，从而使得温度快速降低，便于工人将扭力梁从转动架上及时取下。

优选的，作为一种改进，夹具的数量为两个，夹具均包括上夹具和下夹具，上夹具和下夹具转动连接，下夹具上固定连接有固定块，固定块横向滑动连接在转动架上；

对横梁和纵臂进行焊接时，两个夹具相互靠近；焊接完毕之后，两个夹具之间的距离恢复。由此，当对横梁和纵臂进行焊接时，两个夹具相互靠近，从而使得夹具和横梁两个端部之间的距离变大，这样便于焊枪对横梁和纵臂进行焊接，避免了夹具靠近横梁的端部而阻碍焊枪的移动。

优选的，作为一种改进，夹具的侧面上设有出风口。由此，热风或者冷风从出风口中吹出。

优选的，作为一种改进，夹具的内壁上滚动有滚珠。由此，夹具在移动时，滚珠在横梁上滚动，这样夹具和横梁之间的摩擦为滚动摩擦，摩擦力较小。

优选的，作为一种改进，焊架的平台的表面上设有用于卡住纵臂的放置槽。由此，纵臂放置在焊架平台的放置槽中，纵臂放置在焊架的平台上比较稳定。

附图说明

图1为扭力梁的结构示意图。

图2为固定架、转动架和焊架等结构示意图。

图3为图2中A的放大图。

图4为图2中转动架的右视图。

图5为图4中滑动块的后视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：横梁1、纵臂2、支撑杆3、焊架4、焊枪5、转动架6、固定架7、车轮8、热气源箱9、冷气源箱10、活塞筒11、隔热块12、第一活塞13、第二活塞14、活塞杆15、连接杆16、楔块17、第二出气口19、第一出气口20、第二气管21、第一气管22、固定块24、下夹具25、上夹具26、压杆27、出风口28、转动耳29、从动齿轮30、主动齿轮31、导轨32、伸缩杆33、压簧34、电磁铁35、窗口36、滑槽37、滑动块38、连接槽39、销轴40、滚珠41。

实施例基本如附图1-图5所示：一种扭力梁低温焊加工工艺，包括以下步骤：

A、准备放置架，结合图2所示，放置架包括固定架7和转动架6，转动架6的底端通过转轴转动连接在固定架7上，固定架7上设有用于驱动转动架6转动的电机，具体的，电机通过螺栓固定在固定架7上，电机的输出轴上通过平键固定有主动齿轮31，转动架6的转轴上通过平键固定有从动齿轮30，主动齿轮31和从动齿轮30啮合。固定架7的底部上设有车轮8。结合图3和图4所示，转动架6上设有用于夹持横梁1的两个夹具，夹具均包括上夹具26和下夹具25，上夹具26和下夹具25上均焊接有转动耳29，两个转动耳29通过销轴转动连接，两个转动耳29之间设有扭簧。下夹具25上通过螺栓固定连接有固定块24，固定块24横向滑动连接在转动架6上，具体的滑动方式为：转动架6上焊接有导轨32，固定块24上设有滑槽，导轨32位于滑槽中。两个横向设置的夹具之间连接有伸缩杆33，伸缩杆33可以为两个相互套设且滑动配合的套筒组成，伸缩杆33上套有压簧34，压簧34的两端分别连接在两个夹具上。伸缩杆33上的两个套筒上均通过螺钉固定有两个电磁铁35，每个伸缩杆33上的两个电磁铁35通电时可以相互吸引。两个夹具相互远离的侧面上均设有多个出风口28，多个出风口28分别位于上夹具26和下夹具25上，上夹具26和下夹具25上均设有气腔，出风口28和气腔连通；上夹具26的内壁上和下夹具25的内壁上均滚动有滚珠41。上夹具26上焊接有压杆27，固定架7上焊接有楔块17，当压杆27受到楔块17的挤压时，压杆27带动上夹具26克服扭簧的弹力而逆时针转动，上夹具26和下夹具25之间相互转动，从而使得整个夹具自动张开。固定架7上通过螺栓固定有活塞筒11，活塞筒11的中部通过螺栓固定有竖向的隔热块12，隔热块12由绝热材料制成，例如玻璃纤维、石棉、岩棉、硅酸盐等。隔热块12将活塞筒11分为左右两个腔室，两个腔室中分别滑动有第一活塞13和第二活塞14，第二活塞14通过螺钉固定有活塞杆15，第一活塞13和第二活塞14之间通过螺钉固定有连接杆16，连接杆16穿过隔热块12并和隔热块12密封滑动配合。活塞杆15的右端和转动架6的左侧部活动配合，具体的，结合图4和图5所示，转动架6的侧面上设有竖向的滑槽37，滑槽37中滑动连接有滑动块38，滑动块38上设有竖向的连接槽39，活塞杆15远离活塞筒11的端部和滑动块38的连接槽39通过销轴40转动连接。固定架7通过螺栓固定有热气源箱9和冷气源箱10，热气源箱9和活塞筒11上右侧的腔室之间连接有第一气管22，冷气源箱10和活塞筒11的左侧的腔室之间连接有第二气管21。活塞筒11的右侧的腔室上设有第一出气口20，活塞筒11的左侧的腔室上设有第二出气口19，第一出气口20和第二出气口19均通过软管(图中未示出)和夹具上的气腔连接。

固定架7的右侧设有焊架4，焊架4的平台上焊接有竖向的支撑杆3，焊架4的平台的表面上设有用于卡住纵臂2的两个放置槽。转动架6上设有窗口36，以便于焊枪5穿过转动架6对扭力梁进行焊接。

B、将两个纵臂2分别放置在焊架4的平台上的两个放置槽中。

C、初始时，转动架6位于固定架7中，楔块17对压杆27进行挤压，压杆27受到楔块17的挤压而使得上夹具26和下夹具25张开，上夹具26和下夹具25之间的扭簧处于蓄力状态，此时将横梁1放置在转动架6的下夹具25上。

D、启动电机，电机带动主动齿轮31转动，主动齿轮31带动从动齿轮30转动，从而使得转动架6在固定架7上顺时针转动，转动架6的顶端远离固定架7的顶端，转动架6转动时，上夹具26上的压杆27远离楔块17，压杆27不再受到楔块17的挤压，此时上夹具26在扭簧的作用下自动扣合在下夹具25上，上夹具26和下夹具25将横梁1夹紧，避免了横梁1从夹具上掉落。转动架6继续转动，转动架6带动横梁1移动到焊架4的平台上，横梁1位于焊架4上平台上的两个纵臂2之间。转动架6在转动过程中，转动架6向右拉动活塞杆15，活塞杆15带动第二活塞14向右移动，第二活塞14将右侧的腔室内的热气吹出，热气经过软管进入到夹具的气腔中，热气从夹具的出风口28中吹出，从而对横梁1的端部吹热风进行加热。同时，第二活塞14通过连接杆16向右拉动第一活塞13，第一活塞13通过第二气管21将冷气源箱10中的冷气吸入到活塞筒11的左侧的腔室中，实现了向活塞筒11的左侧的腔室中补充冷气。

E、采用CMT焊接工艺对纵臂2和横梁1的接触部位进行焊接；CMT焊接工艺具体的过程是换向送丝系统由前、后两套协同工作的焊丝输送机构组成，使焊丝的输送过程为间断送丝。后送丝机构按照恒定的送丝速度向前送丝，前送丝机构则按照控制系统的指令以70Hz的频率控制着脉冲式的焊丝输送。数字式焊接控制系统能够根据电弧生成的开始时间自动降低焊接电流，直到电弧熄灭，并调节中脉冲式的焊丝输送，这种脉冲式焊丝输送有效改善了焊丝熔滴的过渡。在熔滴从焊丝上滴落之后，数字控制系统再次提高焊接电流，进一步将焊丝向前送出。之后，重新生成焊接电弧，开始新一轮的焊接过程。这种“冷－热”之间的交替变化大大降低了焊接热量的产生，并减少了焊接热在被焊接件中的传导。本方案中的CMT焊接工艺属于现有技术，在此不再赘述。

另外，在焊接时，给伸缩杆33上的两个电磁铁35通电，伸缩杆33上的两个电磁铁35相互吸引，从而使得伸缩杆33变短，伸缩杆33带动两个夹具相互靠近，两个夹具对压簧34进行挤压，夹具远离横梁1的端部，从而便于焊枪5移动对横梁1的端部和纵臂2进行焊接。当不进行焊接时，两个夹具在压簧34的作用处于相互远离的状态，这样两个夹具之间的距离较大，能够对横梁1靠近端部的部位进行夹持，使得夹具对横梁1夹持较为稳定，避免了夹具对横梁1的中部进行夹持而使得转动架6在移动过程中横梁1在夹具上发生歪斜掉落等。

F、焊接完毕之后，启动电机，电机带动转动架6在固定架7上反向转动，转动架6带动焊接好的扭力梁远离焊架4平台。同时，转动架6向左推动活塞杆15，活塞杆15向左推动第二活塞14，第二活塞14通过连接杆16向左推动第一活塞13，第一活塞13将活塞筒11的左侧腔室中的冷气向左推出，冷气通过软管进入到夹具的气腔中，冷气从夹具上的出风口28吹出，从而对横梁1和纵臂2的连接部位吹冷风进行降温，使得扭力梁的焊接部位冷却速度变快。同时，第二活塞14向左移动，第二活塞14通过第一气管22将热气源箱9中的热气吸入，从而实现了活塞筒11的右侧的腔室中热气的自动补充。

G、转动架6复位之后，压杆27再次被楔块17相抵，压杆27受到楔块17的挤压而使得上夹具26在下夹具25上转动，上夹具26和下夹具25张开，然后将扭力梁从转动架6上的夹具上取下。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种扭力梁低温焊加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：

A、准备放置架，所述放置架包括固定架和转动架，所述转动架转动连接在固定架上，固定架上设有用于驱动转动架转动的电机，所述转动架上设有用于夹持横梁的夹具，所述固定架的底部上设有车轮；所述夹具的侧面上设有气腔和出风口，出风口和气腔连通；固定架上固定有活塞筒，活塞筒的中部固定有竖向的隔热块，隔热块由绝热材料制成，隔热块将活塞筒分为左右两个腔室，两个腔室中分别滑动有第一活塞和第二活塞，第二活塞上固定有活塞杆，第一活塞和第二活塞之间固定有连接杆，连接杆穿过隔热块并和隔热块滑动配合，活塞杆的端部和转动架活动配合，固定架上固定有热气源箱和冷气源箱，热气源箱和活塞筒上右侧的腔室之间连接有第一气管，冷气源箱和活塞筒的左侧的腔室之间连接有第二气管，活塞筒的右侧的腔室上设有第一出气口，活塞筒的左侧的腔室上设有第二出气口，第一出气口和第二出气口均通过软管和夹具上的气腔连接；

B、将纵臂放置在焊架的平台上；

C、将横梁放置在转动架的夹具上；

D、启动电机，电机带动转动架在固定架上转动，转动架带动横梁移动到焊架的平台上，对横梁的端部吹热风进行加热；

E、采用CMT焊接工艺对纵臂和横梁的接触部位进行焊接；

F、焊接完毕之后，启动电机，电机带动转动架在固定架上反向转动，转动架带动焊接好的扭力梁远离焊架平台，对横梁和纵臂的连接部位吹冷风进行降温；

G、将扭力梁从转动架上的夹具上取下。

2.根据权利要求1所述的一种扭力梁低温焊加工工艺，其特征在于：所述夹具的数量为两个，所述夹具均包括上夹具和下夹具，所述上夹具和下夹具转动连接，所述下夹具上固定连接有固定块，固定块横向滑动连接在转动架上；

对横梁和纵臂进行焊接时，两个夹具相互靠近；焊接完毕之后，两个夹具之间的距离恢复。

3.根据权利要求2所述的一种扭力梁低温焊加工工艺，其特征在于：

所述夹具的内壁上滚动有滚珠。

4.根据权利要求1所述的一种扭力梁低温焊加工工艺，其特征在于：所述焊架的平台的表面上设有用于卡住纵臂的放置槽。

Images