CN113857796A

CN113857796A - 用于电控开关的中厚板焊接组件及其制备方法

Info

Publication number: CN113857796A
Application number: CN202111347588.4A
Authority: CN
Inventors: 龚甜; 涂繁; 彭俊峰; 余宇恒; 朱莎; 彭林香; 吴磊
Original assignee: WUHAN HUAXIA FINE-BLANKING TECHNOLOGY CO LTD
Current assignee: WUHAN HUAXIA FINE-BLANKING TECHNOLOGY CO LTD
Priority date: 2021-11-15
Filing date: 2021-11-15
Publication date: 2021-12-31
Anticipated expiration: 2041-11-15
Also published as: CN113857796B

Abstract

本发明公开了一种用于电控开关的中厚板焊接组件及其制备方法，中厚板焊接组件制备方法包括：采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板的精冲成型，并对成型后的曲轴侧板进行检测；将成型后的曲轴侧板去毛刺，并加工用于与曲轴侧板焊接的三个轴，连接两块曲轴侧板焊接孔的轴为套筒；采用焊接夹具将曲轴侧板进行定位后，采用焊接机器人将三个轴与曲轴侧板焊接固定为一体；采用检具通过检测销的方式对焊接后的曲轴侧板进行检测。本发明提出的中厚板焊接组件的制备方法，采用精冲跳步模成形，提高了冲压效率和精度，采用焊接夹具配合焊接机器人，提高了焊接精度和焊接效率，采用通过专用检具相对于三坐标检测，其操作简单且效率高，更适用于批量生产。

Description

用于电控开关的中厚板焊接组件及其制备方法

技术领域

本发明涉及焊接组件制备方法技术领域，尤其涉及一种用于电控开关的中厚板焊接组件及其制备方法。

背景技术

电控开关里面的一个重要组件为一焊接组件，其结构参照图1，将轴焊接在平板件上，其位置度要求严格。材料都选低碳钢，因为中高碳钢、合金钢机械性能高、塑性差、焊接性能差，也不能做热处理后焊接，热处理后，材料组织已经发生了变化，一般为马氏体，焊接性能更差，焊接时容易形成冷、热裂纹，易形成气泡，产生氢脆现象。不能选焊接，容易产生氢脆。

对于该平板件的成形方法，若采用单工序模成形，一次生产需要复合精冲一次，倒角机加工一次才能完成，耗时耗力、成本高且效率低。此外，精冲件料厚，强度低，采用常规振动去毛刺、杂质方法，零件相互之间的碰撞导致精冲件很容易变形。另外，现有技术中将轴焊接在平板件上都是采用传统的人工焊接工艺，其产品质量受人为因素影响较大，精度不高，质量一致性差。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种用于电控开关的中厚板焊接组件及其制备方法，旨在提高中厚板焊接组件的成型质量，同时提高精冲件的冲压效率。

为实现上述目的，本发明提供一种用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，包括以下步骤：

采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板的精冲成型，并对成型后的曲轴侧板进行检测；

将成型后的曲轴侧板去毛刺，并加工用于与曲轴侧板焊接的三个轴，连接两块曲轴侧板焊接孔的轴为套筒，分别位于两曲轴侧板大孔上的为第一定位轴和第二定位轴；

采用焊接夹具将曲轴侧板进行定位后，采用焊接机器人将三个轴与曲轴侧板焊接固定为一体；

采用检具通过检测销的方式对焊接后的曲轴侧板进行检测。

优选地，采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板的精冲成型具体采用以下步骤：

冲压形成曲轴侧板的焊接定位孔、焊接孔和大孔预孔；

冲压形成大孔倒角；

复合落料。

优选地，将成型后的曲轴侧板去毛刺时，采用全自动去毛刺清洗烘干一体机去毛刺，去毛刺后清洗其表面防锈液，并烘干曲轴侧板表面；加工用于与曲轴侧板焊接的三个轴时采用无缝钢管切割后机加成型。

优选地，所述焊接夹具包括第一固定底座和第二固定底座，其中，

所述第一固定底座上安装有用于安装曲轴侧板的定位板，定位板上安装有与曲轴侧板上焊接定位孔和焊接孔适配的定位销，定位板上开设有用于容纳第一定位轴的开槽，开槽内部安装有定位销；

所述第二固定底座上安装有第一定位块、第二定位块和第三定位块，第一定位块和第二定位块上均开设有与曲轴侧板侧面适配的仿形槽，第二定位块位于第一定位块和第三定位块之间，第二定位块上开设有与套筒适配的仿形槽。

优选地，所述第一固定底座的侧面还安装有用于压紧曲轴侧板的第一气动压块；所述曲轴侧板的两侧均设置有第一气动压块。

优选地，所述第二固定底座上还安装有用于压紧套筒的第二气动压块；所述第二定位块相对于第二固定底座可升降。

优选地，所述第二固定底座上还安装有可活动的两定位杆，一定位杆穿过套筒将两曲轴侧板和套筒定位，另一定柆杆穿过两曲轴侧板的焊接定位孔。

优选地，焊接第二定位轴时，采用压块按压于第二定位轴上方，通过焊接机器人先点焊后松开压块后再满圈焊接。

优选地，所述检具包括底板、固定于底板上用于定位焊接后曲轴侧板的定位底座、以及安装于底板上的检测座和导向座，检测座和导向座上均安装有相对于其可活动的检测销，通过检测销检测焊接后曲轴侧板尺寸。

本发明进一步提出一种中厚板焊接组件，所述中厚板焊接组件为基于上述用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法制备得到的。

本发明提出的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，具有以下有益效果：

1、采用精冲跳步模成形，使这类这种具有冲裁、膜内倒角、成形等多工序的精冲件可在一副模具上冲压完成；

2、采用模内倒角，避免了常规加工方式容易造成的倒角尺寸不稳定问题，同时提高了倒角的效率用模内倒角工艺；

3、采用全自动去毛刺清洗烘干一体机的方式去锐边、锈蚀、氧化皮、油渍，避免了振动光饰造成零件位置度的变化，保证了光洁度和加工效率；

4、采用无缝钢管切割后机加成型，比传统块料机加成型节约了成本；

5、焊接工艺通过焊接夹具定位，配合焊接机器人自动焊接，其精度高，效率高；

6、焊接夹具采用仿形槽配合压块定位套筒，其定位精度高，效率高；

7、焊接第二定位轴时先点焊，再松开压块进行满圈焊接，其焊接更稳定；

8、通过专用检具，模拟零件的功能性，相对于三坐标检测操作简单、效率高，适用于批量生产。

附图说明

图1为用于电控开关的中厚板焊接组件的整体结构示意图；

图2a为用于电控开关的中厚板焊接组件中第一定位轴的尺寸示意图；

图2b为用于电控开关的中厚板焊接组件的尺寸示意图；

图2c为用于电控开关的中厚板焊接组件的局部尺寸示意图；

图3a为用于电控开关的中厚板焊接组件中曲轴侧板的主视结构示意图；

图3b为用于电控开关的中厚板焊接组件中曲轴侧板的侧视结构示意图；

图4为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中曲轴侧板精冲成形工艺排样示意图；

图5为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中焊接夹具的结构示意图；

图6为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中第一定位块和第三定位块的结构示意图；

图7为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中第二定位块的结构示意图；

图8为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中定位杆的结构示意图；

图9为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中第二气动压块的结构示意图；

图10为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中检具的主视结构示意图；

图11为本发明用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法中检具的侧视结构示意图。

图中，11-曲轴侧板，12-第一定位轴，13-套筒，14-第二定位轴，21-第一固定底座，22-定位板，23-定位销，24-第一气动压块，25-压头，31-第二固定底座，32-第一定位块，33-第二定位块，34-第三定位块，35-第二气动压块，36-定位杆，51-第一导向座；52-第四定位块；53-第五定位块；54-第六定位块；55-第二导向座；56-第三导向座；57-第四导向座；58-检测座；59-垫脚；61-底板；62-拉手。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本发明提出一种用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法。

参照图1至图11，本优选实施例中，一种用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，包括以下步骤：

步骤S10，采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板11的精冲成型，并对成型后的曲轴侧板11进行检测；

步骤S20，将成型后的曲轴侧板11去毛刺，并加工用于与曲轴侧板11焊接的三个轴，连接两块曲轴侧板11焊接孔的轴为套筒13，分别位于两曲轴侧板11大孔上的为第一定位轴12和第二定位轴14(曲轴侧板11上有三个孔，第一个为焊接定位孔，用于焊接定位，第二个为焊接孔，用于与套筒13连接，套筒13的两端分别与两曲轴侧板11的焊接孔连接从而将两曲轴侧板11焊接固定，第三个为大孔，一曲轴侧板11的大孔上焊接第一定位轴12，另一曲轴侧板11的大孔上焊接第二定位轴14)；

步骤S30，采用焊接夹具将曲轴侧板11进行定位后，采用焊接机器人将三个轴与曲轴侧板11焊接固定为一体；

步骤S40，采用检具通过检测销的方式对焊接后的曲轴侧板11进行检测。

步骤S10中，对成型后的曲轴侧板11进行检测时，采用卡尺和普通塞规即可检测。

具体地，本实施例中，步骤S10中采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板11的精冲成型具体采用以下步骤：

冲压形成曲轴侧板11的焊接定位孔、焊接孔和大孔预孔；

冲压形成大孔倒角；

复合落料。

采用精冲跳步模成形，使这类这种具有冲裁、膜内倒角、成形等多工序的精冲件可在一副模具上冲压完成。另外，采用模内倒角，避免了常规加工方式容易造成的倒角尺寸不稳定问题，同时提高了倒角的效率。

进一步地，步骤S20中，将成型后的曲轴侧板11去毛刺时，采用全自动去毛刺清洗烘干一体机去毛刺，去毛刺后清洗其表面防锈液，并烘干曲轴侧板11表面。

加工用于与曲轴侧板11焊接的三个轴时，采用无缝钢管切割后机加成型，比传统块料机加成型节约了成本。

参照图5至图9，本发明具体提出一种焊接夹具的具体结构。

本实施例中，焊接夹具包括第一固定底座21和第二固定底座31，其中，

第一固定底座21上安装有用于安装曲轴侧板11的定位板22，定位板22上安装有与曲轴侧板11上焊接定位孔和焊接孔适配的定位销23，定位板22上开设有用于容纳第一定位轴12的开槽，开槽内部安装有定位销23；

第二固定底座31上安装有第一定位块32、第二定位块33和第三定位块34，第一定位块32和第二定位块33上均开设有与曲轴侧板11侧面适配的仿形槽，第二定位块33位于第一定位块32和第三定位块34之间，第二定位块33上开设有与套筒13适配的仿形槽。

进一步地，第一固定底座21的侧面还安装有用于压紧曲轴侧板11的第一气动压块24。曲轴侧板11的两侧均设置有第一气动压块24，从而将曲轴侧板11压紧，保证其焊接精度。

进一步地，参照图5和图9，第二固定底座31上还安装有用于压紧套筒13的第二气动压块35，从而保证了焊接套筒13时的焊接精度。

进一步地，参照图5和图8，第二固定底座31上还安装有可活动的两定位杆36，一定位杆36穿过套筒13将两曲轴侧板11和套筒13定位，另一定柆杆穿过两曲轴侧板11的焊接定位孔。通过两定位杆36保证整个零件的固定精度。

进一步地，第二定位块33相对于第二固定底座31可升降，从而便于曲轴侧板11的安装。

进一步地，焊接第二定位轴14时，采用压头25按压于第二定位轴14上方，通过焊接机器人先点焊后，松开压头25后再满圈焊接。压头25可以采用气动压头实现自动按压。

本焊接夹具的安装过程如下。

将第一定位轴12放置于定位板22的开槽中，开槽形状与第一定位轴12适配(开槽为仿形槽)，同时开槽内有定位销23，从而精确保证在焊接中第一定位轴12不会相对于定位板22发生转动，随后，将其中一块曲轴侧板11通过定位板22的两根定位销23定位(两根定位销23分别对应其焊接孔和焊接定位孔)，定位后曲轴侧板11的大孔刚好放置于第一定位轴12上方，随后，将另一块曲轴侧板11通过定位板22的另两根定位销23定位(两块曲轴侧板11在定位板22上并排放置)，再将第二定位轴14放置于其大孔正上方，放置到位后，通过压头25压紧第二定位轴14，同时启动第一气动压块24使其按压于两块曲轴侧板11表面(每一曲轴侧板11均通过两个第一气动压块24在其两侧进行按压)；

启动焊接机器人对第二定位轴14进行四点点焊，随后对第一定位轴12满圈焊接，随后撤掉压头25后，焊接机器人继续对第二定位轴14进行满圈焊接；

将焊接有第二定位轴14的曲轴侧板11放置于第二固定底座31上的第一定位块32上，通过第一定位块32的仿形槽对其进行粗定位，此时，第二定位块33位于第一定位块32下方，因此，不会干涉当前曲轴侧板11的安装；

当第一块曲轴侧板11安装完成后，控制气动开关使第二定位块33上升，使第二定位块33的仿形槽与曲轴侧板11的大孔位置对齐后，将套筒13放置于第二定位块33上，随后将焊接有第一定位轴12的曲轴侧板11放置于第三定位块34的上方进行粗定位；

将两根定位杆36手动推进曲轴侧板11内部，其中一根定位杆36插入套筒13内部，另一根定位杆36穿过两曲轴侧板11的焊接定位孔，最后，将第二气动压块35按压于套筒13上方，启动焊接机器人对套筒13的两侧进行焊接，将套筒13与两侧的两曲轴侧板11固定；

焊接完成后推动定位杆36，将曲轴侧板11取出即可。

进一步地，本实施例中，结合参照图10和图11，检具包括底板61、固定于底板61上用于定位焊接后曲轴侧板11的定位底座、以及安装于底板51上的检测座58和导向座，检测座48和导向座上均安装有相对于其可活动的检测销，通过检测销检测焊接后曲轴侧板11的尺寸。检具上还设置有快速夹紧组件。

另外，在底板61下方设置有多个垫脚59，底板61上方固定有拉手62以便于整体移动检具。

结合参照图2a至图2c、图10和图11，本检具的工作过程如下：将套筒13放置于定位底座上的第四定位块52中后，将零件整体移动至贴紧第五定位块53，用快速夹紧组件将零件压紧后，用第一导向座51上的检测销检测尺寸1和位置公差1(尺寸1和位置公差1具体参照图2b)，用第二导向座55上的检测销检测尺寸2和位置公差2(尺寸2和位置公差2参照图2b)，用第三导向座56上的检测销检测尺寸3和位置公差3(尺寸3和位置公差3参照图2a)，用检测座58上的检测销检测尺寸4(尺寸4参照图2b)。

6、焊接夹具采用仿形槽配合压块定位套筒13，其定位精度高，效率高；

7、焊接第二定位轴14时先点焊，再松开压头25进行满圈焊接，其焊接更稳定；

本发明还提出一种中厚板焊接组件。

本实施例中，中厚板焊接组件采用上述用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法制备得到。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

采用检具通过检测销的方式对焊接后的曲轴侧板进行检测。

2.如权利要求1所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，采用精冲跳步模成形完成曲轴侧板的精冲成型具体采用以下步骤：

冲压形成曲轴侧板的焊接定位孔、焊接孔和大孔预孔；

冲压形成大孔倒角；

复合落料。

3.如权利要求1所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，将成型后的曲轴侧板去毛刺时，采用全自动去毛刺清洗烘干一体机去毛刺，去毛刺后清洗其表面防锈液，并烘干曲轴侧板表面；加工用于与曲轴侧板焊接的三个轴时采用无缝钢管切割后机加成型。

4.如权利要求1所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，所述焊接夹具包括第一固定底座和第二固定底座，其中，

5.如权利要求4所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，所述第一固定底座的侧面还安装有用于压紧曲轴侧板的第一气动压块；所述曲轴侧板的两侧均设置有第一气动压块。

6.如权利要求4所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，所述第二固定底座上还安装有用于压紧套筒的第二气动压块；所述第二定位块相对于第二固定底座可升降。

7.如权利要求4所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，所述第二固定底座上还安装有可活动的两定位杆，一定位杆穿过套筒将两曲轴侧板和套筒定位，另一定柆杆穿过两曲轴侧板的焊接定位孔。

8.如权利要求4所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，焊接第二定位轴时，采用压块按压于第二定位轴上方，通过焊接机器人先点焊后松开压块后再满圈焊接。

9.如权利要求1至8中任意一项所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法，其特征在于，所述检具包括底板、固定于底板上用于定位焊接后曲轴侧板的定位底座、以及安装于底板上的检测座和导向座，检测座和导向座上均安装有相对于其可活动的检测销，通过检测销检测焊接后曲轴侧板尺寸。

10.一种中厚板焊接组件，其特征在于，所述中厚板焊接组件为基于权利要求1至9中任意一项所述的用于电控开关的中厚板焊接组件的制备方法制备得到。