CN115415715A - 一种中空铝合金轮毂制造设备及方法 - Google Patents

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CN115415715A CN202211231254.5A CN202211231254A CN115415715A CN 115415715 A CN115415715 A CN 115415715A CN 202211231254 A CN202211231254 A CN 202211231254A CN 115415715 A CN115415715 A CN 115415715A
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lifting
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李正琴
何秀权
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Wuhan Shangtian Industrial Technology Co ltd
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Wuhan Shangtian Industrial Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种中空铝合金轮毂制造设备及方法,所述制造设备包括:机床底座,所述机床底座上设置有轮毂托盘,所述轮毂托盘转动连接于所述机床底座;夹紧装置,设置于所述轮毂托盘上,所述夹紧装置用于对轮辋和轮辐进行固定;第一焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第一焊缝进行焊接;第二焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第二焊缝进行焊接;堵孔机,用于对所述第一焊缝的焊接匙孔和所述第二焊缝的焊接匙孔进行填补;所述第一焊接机、所述第二焊接机和所述堵孔机沿所述夹紧装置周向布置,使得所述第一焊接机和所述第二焊接机同步对所述第一焊缝和所述第二焊缝进行焊接。本发明能够实现对中空铝合金轮毂的制备,且轮毂变形量小、效率高。

Description

一种中空铝合金轮毂制造设备及方法
技术领域
本发明涉及轮毂制造设备技术领域,进一步地涉及一种中空铝合金轮毂制造设备及方法。
背景技术
随着电动汽车等新能源汽车产业的飞速发展,对于汽车轻量化及降噪方面提出了更高的要求。而轮毂的减重对汽车能耗的影响远远高于其它部位减重带来的影响。因而,在现有铸造成型的铝合金轮毂的基础上,出现了中空铝合金轮毂。中空铝合金轮毂采用特殊工艺,轮辐和轮辋分离加工,而后将二者结合固定为整体。在轮毂的轮辐与轮辋之间有一个空腔,并且在空腔上开出朝向轮毂外侧的消音孔,消音孔和空腔可构成一个消音器,对车辆行驶过程中产生的轮胎噪声的进行降低。由于该空腔结构位于轮辐与轮辋之间,目前常见的轮毂加工方式(锻造、铸造及铸旋)都无法制造出该结构。
因此,有必要设计一种中空铝合金轮毂制造设备及方法来解决上述问题。
发明内容
针对上述技术问题,本发明的目的在于提供一种中空铝合金轮毂制造设备及方法,能够实现对中空铝合金轮毂的制备,且轮毂变形量小、效率高。
为了实现上述目的,本发明提供一种中空铝合金轮毂制造设备,包括:
机床底座,所述机床底座上设置有轮毂托盘,所述轮毂托盘转动连接于所述机床底座;
夹紧装置,设置于所述轮毂托盘上,所述夹紧装置用于对轮辋和轮辐进行固定;
第一焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第一焊缝进行焊接;
第二焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第二焊缝进行焊接;
堵孔机,用于对所述第一焊缝的焊接匙孔和所述第二焊缝的焊接匙孔进行填补;
所述第一焊接机、所述第二焊接机和所述堵孔机沿所述夹紧装置周向布置,使得所述第一焊接机和所述第二焊接机同步对所述第一焊缝和所述第二焊缝进行焊接后,所述堵孔机能够对焊接匙孔进行填补。
在一些实施方式中,所述第一焊接机包括第一焊接机床身、第一轴向调节机构、第一径向调节机构和第一动力机构,所述第一焊接机床身设置于所述机床底座的一侧,所述第一轴向调节机构设置于所述第一焊接机床身上,所述第一径向调节机构设置于所述第一轴向调节机构上,使得所述第一径向调节机构通过所述第一轴向调节机构能够相对所述第一焊接机床身于第一轴线方向往复运动;
所述第一动力机构设置于所述第一径向调节机构上,使得所述第一动力机构通过所述第一径向调节机构能够相对所述第一焊接机床身于第一径向方向往复运动,所述第一动力机构用于驱动焊头对焊缝进行焊接;
其中,所述第一轴线方向与所述第一径向方向垂直。
在一些实施方式中,所述第一轴向调节机构包括第一轴向电机、第一丝杠、第一导轨和第一轴向滑座,所述第一轴向电机安装于所述第一焊接机床身上,所述第一丝杠与所述第一轴向电机的驱动端连接,所述第一导轨安装于所述第一焊接机床身上,并与所述第一丝杠平行间隔设置,所述第一轴向滑座滑动设置于所述第一导轨上,并与所述第一丝杠连接,使得所述第一轴向电机能够驱动所述第一轴向滑座于所述第一导轨上往复移动。
在一些实施方式中,所述第一径向调节机构包括第一调节板和两个第一调节螺栓,所述第一调节板通过第一燕尾槽结构设置于所述第一轴向滑座上,使得所述第一调节板能够相对所述第一轴向滑座于所述第一径向方向往复移动,两个所述第一调节螺栓设置于所述第一轴向滑座上,并分别位于所述第一调节板的相对两侧,对所述第一调节板在所述第一径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整。
在一些实施方式中,所述第一动力机构包括第一箱体、第一主轴、第一传动带、第一主轴电机和第一焊头夹具,所述第一箱体设置于所述第一径向调节机构上,所述第一主轴设置于所述第一箱体内,所述第一主轴电机设置于所述第一箱体的外侧,所述第一主轴电机的驱动端通过所述第一传动带与所述第一主轴驱动连接,所述第一主轴与所述第一焊头夹具连接,所述第一焊头夹具用于固定焊头。
在一些实施方式中,还包括:
第一冷却机构,设置于所述第一动力机构上,所述第一冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温;
和/或,第一锁紧缸,设置于所述第一焊接机床身,所述第一锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
在一些实施方式中,所述第二焊接机包括第二焊接机床身、第二升降机构、第二轴向调节机构、第二径向调节机构和第二动力机构,所述第二焊接机床身设置于所述机床底座的一侧,所述第二升降机构设置于所述第二焊接机床身,所述第二轴向调节机构设置于所述第二升降机构上,使得所述第二轴向调节机构通过所述第二升降机构能够相对所述第二焊接机床身于第二高度方向往复运动;
所述第二径向调节机构设置于所述第二轴向调节机构上,使得所述第二径向调节机构通过所述第二轴向调节机构能够相对所述第二焊接机床身于第二轴线方向往复运动;
所述第二动力机构设置于所述第二径向调节机构上,使得所述第二动力机构通过所述第二径向调节机构能够相对所述第二焊接机床身于第二径向方向往复运动,所述第二动力机构用于驱动焊头对焊缝进行焊接;
其中,所述第二高度方向、所述第二轴线方向、所述第二径向方向相互垂直。
在一些实施方式中,所述第二升降机构包括第二升降油缸、第二导向柱、第二限位柱和第二升降台,所述第二升降油缸设置于所述第二焊接机床身内,所述第二升降油缸的驱动端与所述第二升降台连接,所述第二导向柱的一端固定于所述第二升降台,另一端与所述第二焊接机床身滑动连接,且所述第二导向柱与所述第二升降油缸平行间隔设置,所述第二升降油缸能够驱动所述第二升降台于所述第二升降油缸的轴线方向往复移动,所述第二限位柱的两端分别与所述第二升降台和所述第二焊接机床身连接,对所述第二升降台的移动距离进行限位。
在一些实施方式中,所述第二轴向调节机构包括第二轴向电机、第二丝杠、第二导轨和第二轴向滑座,所述第二轴向电机安装于所述第二升降台上,所述第二丝杠与所述第二轴向电机的驱动端连接,所述第二导轨安装于所述第二升降台上,并与所述第二丝杠平行间隔设置,所述第二轴向滑座滑动设置于所述第二导轨上,并与所述第二丝杠连接,使得所述第二轴向电机能够驱动所述第二轴向滑座于所述第二导轨上往复移动;
所述第二径向调节机构包括第二调节板和两个第二调节螺栓,所述第二调节板通过第二燕尾槽结构设置于所述第二轴向滑座上,使得所述第二调节板能够相对所述第二轴向滑座于所述第二径向方向往复移动,两个所述第二调节螺栓设置于所述第二轴向滑座上,并分别位于所述第二调节板的相对两侧,对所述第二调节板在所述第二径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整。
在一些实施方式中,所述第二动力机构包括第二箱体、第二主轴、第二传动带、第二主轴电机和第二焊头夹具,所述第二箱体设置于所述第二径向调节机构上,所述第二主轴设置于所述第二箱体内,所述第二主轴电机设置于所述第二箱体的外侧,所述第二主轴电机的驱动端通过所述第二传动带与所述第二主轴驱动连接,所述第二主轴与所述第二焊头夹具连接,所述第二焊头夹具用于固定焊头;
和/或,所述第二动力机构上设置有第二冷却机构,所述第二冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温;
和/或,所述第二焊接机床身上设置有第二锁紧缸,所述第二锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
在一些实施方式中,所述堵孔机包括堵孔机床身、升降机构、轴向调节机构、径向调节机构和动力机构,所述堵孔机床身设置于所述机床底座的一侧,所述升降机构设置于所述堵孔机床身,所述轴向调节机构设置于所述升降机构上,使得所述轴向调节机构通过所述升降机构能够相对所述堵孔机床身于高度方向往复运动;
所述径向调节机构设置于所述轴向调节机构上,使得所述径向调节机构通过所述轴向调节机构能够相对所述堵孔机床身于轴线方向往复运动;
所述动力机构设置于所述径向调节机构上,使得所述动力机构通过所述径向调节机构能够相对所述堵孔机床身于径向方向往复运动,所述动力机构用于驱动堵孔焊头对焊接匙孔进行填补;
其中,所述高度方向、所述轴线方向、所述径向方向相互垂直。
在一些实施方式中,所述升降机构包括升降油缸、导向柱、限位柱和升降台,所述升降油缸设置于所述堵孔机床身内,所述升降油缸的驱动端与所述升降台连接,所述导向柱的一端固定于所述升降台,另一端与所述堵孔机床身滑动连接,且所述导向柱与所述升降油缸平行间隔设置,所述升降油缸能够驱动所述升降台于所述升降油缸的轴线方向往复移动,所述限位柱的两端分别与所述升降台和所述堵孔机床身连接,对所述升降台的移动距离进行限位;
所述轴向调节机构包括轴向电机、丝杠、导轨和轴向滑座,所述轴向电机安装于所述升降台上,所述丝杠与所述轴向电机的驱动端连接,所述导轨安装于所述升降台上,并与所述丝杠平行间隔设置,所述轴向滑座滑动设置于所述导轨上,并与所述丝杠连接,使得所述轴向电机能够驱动所述轴向滑座于所述导轨上往复移动。
在一些实施方式中,所述径向调节机构包括调节板、径向调节缸和两个限位螺栓,所述调节板通过燕尾槽结构设置于所述轴向滑座上,所述径向调节缸设置于所述轴向滑座上,所述径向调节缸的驱动端与所述调节板连接,所述径向调节缸能够驱动所述调节板于所述径向方向往复移动,对所述调节板在所述径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整,两个所述限位螺栓设置于所述轴向滑座上,并分别位于所述调节板的相对两侧,对所述调节板在所述径向方向的移动距离进行限位。
在一些实施方式中,所述动力机构包括箱体、主轴、传动带、主轴电机、堵孔焊头和驱动缸,所述箱体设置于所述径向调节机构上,所述主轴设置于所述箱体内,所述主轴电机设置于所述箱体的外侧,所述主轴电机的驱动端通过所述传动带与所述主轴驱动连接,所述主轴与所述堵孔焊头连接,所述堵孔焊头内设置有柱塞头,所述驱动缸设置于所述主轴内与所述柱塞头连接,能够驱动所述柱塞头沿所述主轴的轴线方向移动,以将软化金属材料压入焊接匙孔;
和/或,所述动力机构上设置有冷却机构,所述冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对堵孔处进行降温;
和/或,所述堵孔机床身上设置有锁紧缸,所述锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
在一些实施方式中,所述机床底座包括底座箱体、传动齿轮组、机床电机、旋转座和高度调整组件,所述旋转座转动设置于所述底座箱体上,所述机床电机通过所述传动齿轮组与所述旋转座驱动连接,所述轮毂托盘设置于所述旋转座上,所述高度调整组件设置于所述轮毂托盘与所述旋转座之间,用于对所述轮毂托盘的高度进行调节。
在一些实施方式中,所述夹紧装置包括卡盘体、若干个卡爪和夹具驱动缸,所述卡盘体设置于所述轮毂托盘上,若干个所述卡爪沿所述卡盘体周向均匀布置,所述夹具驱动缸分别与若干个所述卡爪驱动连接,能够驱动所述卡爪沿所述卡盘体的中心向外移动。
在一些实施方式中,所述夹紧装置还包括立柱、压紧缸和压紧盘,所述立柱设置于所述机床底座的一侧,所述压紧缸设置于所述立柱上,所述压紧缸的驱动端与所述压紧盘连接,且所述压紧盘位于所述卡盘体的上方,所述压紧缸能够驱动所述压紧盘向靠近及远离所述卡盘体的方向移动。
根据本发明的另一方面,本发明进一步提供一种中空铝合金轮毂制造方法,使用如上述中任意一项所述的中空铝合金轮毂制造设备,所述中空铝合金轮毂制造方法包括步骤:
分别制造出轮辐和轮辋,在所述轮辐的外侧壁上加工出凹型槽,并分别在所述凹型槽的两侧加工出第一配合面和第二配合面,在所述轮辋上加工出第三配合面和第四配合面;
将所述轮辐抵接于所述轮辋上,使所述第一配合面与所述第三配合面接触,所述第二配合面与所述第四配合面接触;
使用夹紧装置将所述轮辐和所述轮辋固定于轮毂托盘上,使用压紧盘将轮辐与轮辋下压于轮毂托盘之上,并保持压紧状态,所述轮辋位于靠近所述轮毂托盘的一侧,所述轮辐位于远离所述轮毂托盘的一侧;
使用第一焊接机对所述第二配合面与所述第四配合面的连接处进行搭接焊以形成第一焊缝,同步使用第二焊接机对所述第一配合面与所述第三配合面的连接处进行对焊以形成第二焊缝,使得所述轮辐的凹型槽与所述轮辋内侧围设形成空腔结构;
旋转座在机床电机的驱动作用下转动,使用堵孔机对所述第一焊缝的焊接匙孔和所述第二焊缝的焊接匙孔进行填补;
焊接、堵孔完毕,取出轮毂在所述轮辋上开设消音孔,使得所述空腔结构通过所述消音孔与轮胎内侧导通。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明所提供的中空铝合金轮毂制造设备,针对中空铝合金轮毂的加工特点,设计的专用加工设备,能够同步对中空铝合金轮毂制造中的两条连接焊缝进行焊接,使轮毂受热均匀能够有效降低形变量;同时也能够实现对焊接匙孔的自动填补,精简了工序,提高了轮毂的生产效率;通过设置径向调节机构来实现对前倾角的调整,能够实现焊接机对不同的对象进行焊接,以及实现堵孔机在填补焊接匙孔工艺中的自动回正,其结构设计合理、调节方便、实用性强。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对本发明的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的优选实施例轮辐和轮辋分离状态的结构示意图;
图2是本发明的优选实施例轮辐和轮辋结合状态的结构示意图;
图3是本发明的优选实施例中空铝合金轮毂的局部结构示意图;
图4是本发明的优选实施例中空铝合金轮毂另一视角的局部结构示意图;
图5是本发明的优选实施例中空铝合金轮毂制造设备的结构示意图;
图6是本发明的优选实施例中空铝合金轮毂制造设备含轮毂的结构示意图;
图7是本发明的优选实施例机床底座的结构示意图;
图8是本发明的优选实施例机床底座的剖视图;
图9是本发明的优选实施例夹紧装置的结构示意图;
图10是本发明的优选实施例第一焊接机的结构示意图;
图11是本发明的优选实施例第一焊接机床身的结构示意图;
图12是本发明的优选实施例第一径向调节机构的结构示意图;
图13是本发明的优选实施例第一动力机构的剖视图;
图14是本发明的优选实施例第二焊接机的结构示意图;
图15是本发明的优选实施例第二焊接机床身的结构示意图;
图16是本发明的优选实施例第二焊接机床身的剖视图;
图17是本发明的优选实施例第二径向调节机构的结构示意图;
图18是本发明的优选实施例第二动力机构的剖视图;
图19是本发明的优选实施例堵孔机的结构示意图;
图20是本发明的优选实施例堵孔机床身的结构示意图;
图21是本发明的优选实施例堵孔机床身的剖视图;
图22是本发明的优选实施例径向调节机构的结构示意图;
图23是本发明的优选实施例动力机构的剖视图;
图24是本发明的优选实施例焊接前倾角调整的原理图。
附图标号说明:
轮辐1,凹型槽11,第一配合面12,第二配合面13,轮辋2,第三配合面21,第四配合面22,第一焊缝23,第二焊缝24,空腔结构25,消音孔26,机床底座3,底座箱体31,传动齿轮组32,机床电机33,旋转座34,高度调整组件35,轮毂托盘36,夹紧装置4,卡盘体41,卡爪42,夹具驱动缸43,立柱44,压紧缸45,压紧盘46,第一焊接机5,第一焊接机床身51,第一轴向调节机构52,第一轴向电机521,第一丝杠522,第一导轨523,第一轴向滑座524,第一径向调节机构53,第一调节板531,第一调节螺栓532,第一动力机构54,第一箱体541,第一主轴542,第一传动带543,第一主轴电机544,第一焊头夹具545,第一冷却机构55,第一锁紧缸56,第二焊接机6,第二焊接机床身61,第二升降机构62,第二升降油缸621,第二导向柱622,第二限位柱623,第二升降台624,第二轴向调节机构63,第二轴向电机631,第二丝杠632,第二导轨633,第二轴向滑座634,第二径向调节机构64,第二调节板641,第二调节螺栓642,第二动力机构65,第二箱体651,第二主轴652,第二传动带653,第二主轴电机654,第二焊头夹具655,第二冷却机构66,堵孔机7,堵孔机床身71,升降机构72,升降油缸721,导向柱722,限位柱723,升降台724,轴向调节机构73,轴向电机731,丝杠732,导轨733,轴向滑座734,径向调节机构74,调节板741,径向调节缸742,限位螺栓743,动力机构75,箱体751,主轴752,传动带753,主轴电机754,堵孔焊头755,柱塞头7551,驱动缸756,冷却机构76。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘示了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解,在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合,并且包括这些组合。
在本文中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,在本申请的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在一个实施例中,参考说明书附图1至图4,本发明所提供的一种中空铝合金轮毂包括轮辐1和轮辋2,轮辐1的外侧壁上设置有凹型槽11,在凹型槽11的两侧设置有第一配合面12和第二配合面13,轮辋2上设置有第三配合面21和第四配合面22。轮辐1抵接于轮辋2上,使第一配合面12与第三配合面21接触,第二配合面13与第四配合面22接触。对第二配合面13与第四配合面22的连接处进行焊接以形成第一焊缝23,对第一配合面12与第三配合面21的连接处进行焊接以形成第二焊缝24,使得轮辐1的凹型槽11与轮辋2内侧围设形成空腔结构25。对第一焊缝23的焊接匙孔和第二焊缝24的焊接匙孔进行填补,并在轮辋2上开设消音孔26,使得空腔结构25通过消音孔26与外界导通。消音孔26的结构尺寸及分布等设计参数由需吸收的轮胎噪声频率决定,利用亥姆霍兹共振器原理,可减小车辆的噪音,提升驾驶时的舒适性。
本实施例的中空铝合金轮毂由于设置有空腔结构25,导致常见的轮毂加工方式(锻造、铸造及铸旋)都无法制造出该结构,现有技术中有将轮辐1和轮辋2分开制造,再通过搅拌摩擦焊接装置进行焊接的工艺。由于现有技术中轮辐1和轮辋2连接处只有一条焊缝,因此,一般的搅拌摩擦焊接装置都能够实现该工艺。但是本实施例中的轮辐1和轮辋2连接处有两条焊缝存在,现有的搅拌摩擦焊接装置焊接只能先后对两条焊缝进行焊接,由于两条焊缝相隔距离近,先后焊接会导致轮毂受热不均,焊接处容易产生变形。并且,在使用搅拌摩擦焊接装置焊接后,焊缝末端会存在焊接匙孔,导致匙孔所处位置的焊缝焊接强度会明显降低。因此,有必要设计一种专用的设备来对本实施例中的中空铝合金轮毂进行制造。
在一个实施例中,参考说明书附图5至图7,本发明所提供的一种中空铝合金轮毂制造设备,能够对上述的中空铝合金轮毂进行制造。其包括:机床底座3、夹紧装置4、第一焊接机5、第二焊接机6和堵孔机7。机床底座3上设置有轮毂托盘36,轮毂托盘36转动连接于机床底座3。夹紧装置4设置于轮毂托盘36上,夹紧装置4用于对轮辋2和轮辐1进行固定。第一焊接机5用于对轮辋2和轮辐1连接处的第一焊缝23进行焊接,第二焊接机6用于对轮辋2和轮辐1连接处的第二焊缝24进行焊接,堵孔机7用于对第一焊缝23的焊接匙孔和第二焊缝24的焊接匙孔进行填补。第一焊接机5、第二焊接机6和堵孔机7沿夹紧装置4周向布置,使得第一焊接机5和第二焊接机6同步对第一焊缝23和第二焊缝24进行焊接后,堵孔机7能够对焊接匙孔进行填补。
优选地,轮毂托盘36设置为圆盘形结构,夹紧装置4对轮辋2和轮辐1进行固定后,轮辋2和轮辐1处于轮毂托盘36的中心位置,第一焊接机5、第二焊接机6和堵孔机7沿轮毂托盘36的中心位置周向均匀布置。
本发明所提供的中空铝合金轮毂制造设备,针对中空铝合金轮毂的加工特点,设计的专用加工设备,能够同步对中空铝合金轮毂制造中的两条连接焊缝进行焊接,使轮毂受热均匀能够有效降低形变量;同时也能够实现对焊接匙孔的自动填补,精简了工序,提高了轮毂的生产效率。
在一个实施例中,参考说明书附图7至图9,机床底座3包括底座箱体31、传动齿轮组32、机床电机33、旋转座34和高度调整组件35。旋转座34通过轴承结构转动设置于底座箱体31上,机床电机33安装于底座箱体31的内部或一侧,机床电机33通过传动齿轮组32与旋转座34驱动连接,传动齿轮组32包括多个依次啮合的齿轮组。轮毂托盘36设置于旋转座34上,能够随着旋转座34旋转。高度调整组件35设置于轮毂托盘36与旋转座34之间,用于对轮毂托盘36的高度进行调节。高度调整组件35可以为调节垫块、调节螺母、液压机构等,通过高度调整组件35对轮毂托盘36的高度进行调节,进而实现对轮辋2和轮辐1高度的调节,使得焊接机能够对应于焊缝的高度位置。本实施例中,通过高度调整组件35对第一焊缝23的高度位置进行调整,使得第一焊接机5无需设置高度调整装置,降低设备成本投入。
夹紧装置4包括卡盘体41、若干个卡爪42和夹具驱动缸43,卡盘体41设置于轮毂托盘36上,若干个卡爪42沿卡盘体41周向均匀布置,夹具驱动缸43分别与若干个卡爪42驱动连接,能够驱动卡爪42沿卡盘体41的中心向外移动,进而对轮辋2和轮辐1进行内撑固定,使得轮辋2和轮辐1能够随轮毂托盘36转动。在焊接时通过对轮辋2和轮辐1进行转动,使得焊头无需相对地面进行移动。通过从内向外涨紧固定轮辋2和轮辐1,改善了轮辋2和轮辐1的受力情况,降低了在焊接过程中出现的变形量,同时能够保证焊合的稳定性。
进一步地,夹紧装置4还包括立柱44、压紧缸45和压紧盘46,立柱44设置于机床底座3的一侧,并通过螺栓与机床底座3固定连接。压紧缸45设置于立柱44上,压紧缸45的驱动端与压紧盘46连接,且压紧盘46位于卡盘体41的上方,压紧缸45能够驱动压紧盘46向靠近及远离卡盘体41的方向移动。在轮毂托盘36的转动过程中,压紧盘46可以始终对轮辐1施加外力,使轮辐1紧密抵接在轮辋2上,防止焊接时由于焊接力的作用使得轮辐1与轮辋2分离,导致焊接失败。
需要指出的是,夹紧装置4的具体结构是对应于说明书附图进行阐述,在实际使用过程中,也可以使用其他的装置来实现对轮辋2和轮辐1进行固定,只要能实现对轮辋2和轮辐1进行固定的结构或装置均可,这里仅是为了更好地阐述本发明,不应当构成对本发明的限制。
在一个实施例中,参考说明书附图10,第一焊接机5包括第一焊接机床身51、第一轴向调节机构52、第一径向调节机构53和第一动力机构54,第一焊接机床身51设置于机床底座3的一侧,第一轴向调节机构52设置于第一焊接机床身51上,第一径向调节机构53设置于第一轴向调节机构52上,使得第一径向调节机构53通过第一轴向调节机构52能够相对第一焊接机床身51于第一轴线方向往复运动。第一动力机构54设置于第一径向调节机构53上,使得第一动力机构54通过第一径向调节机构53能够相对第一焊接机床身51于第一径向方向往复运动,第一动力机构54用于驱动焊头对焊缝进行焊接。其中,第一轴线方向与第一径向方向垂直。
具体地,参考说明书附图11,第一焊接机床身51固定于机床底座3的一侧,第一轴向调节机构52包括第一轴向电机521、第一丝杠522、第一导轨523和第一轴向滑座524。第一轴向电机521安装于第一焊接机床身51上,第一丝杠522与第一轴向电机521的驱动端连接,第一导轨523设置有两个,两个第一导轨523平行间隔安装于第一焊接机床身51的顶部,并与第一丝杠522平行间隔设置。第一轴向滑座524的底部固定有滑块,滑块适配设置于对应的第一导轨523上,第一轴向滑座524与第一丝杠522连接,使得第一轴向电机521能够驱动第一轴向滑座524于第一导轨523上往复移动。通过设置第一轴向调节机构52能够实现第一焊接机5的焊头在第一轴线方向上的往复移动。
参考说明书附图12,第一径向调节机构53包括第一调节板531和两个第一调节螺栓532,第一调节板531通过第一燕尾槽结构设置于第一轴向滑座524上,使得第一调节板531能够相对第一轴向滑座524于第一径向方向往复移动。当然第一调节板531也可以通过滑块滑槽结构来实现与第一轴向滑座524的滑动连接。两个第一调节螺栓532设置于第一轴向滑座524上,并分别位于第一调节板531的相对两侧。通过调节两个第一调节螺栓532可以对第一调节板531在第一径向方向的位置进行调节,即该位置的调整可改变焊接机动力轴相对于轮毂中心的位置,实现搅拌摩擦焊接中前倾角的调整(后文详细描述)。
参考说明书附图13,第一动力机构54包括第一箱体541、第一主轴542、第一传动带543、第一主轴电机544和第一焊头夹具545。第一箱体541固定于第一调节板531上,第一主轴542安装于第一箱体541内,第一主轴电机544安装于第一箱体541的外侧,第一主轴电机544的驱动端通过第一传动带543与第一主轴542驱动连接。第一主轴542与第一焊头夹具545连接,第一焊头夹具545用于固定焊头,通过第一主轴电机544驱动第一主轴542带动第一焊头夹具545上的焊头转动,实现对焊缝的搅拌摩擦焊接。
需要说明的是,第一轴线方向是指第一主轴542的轴线方向,也即图12中的左右方向,而第一径向方向指图12中的前后方向。
进一步地,参考说明书附图13,第一动力机构54上还设置有第一冷却机构55,第一冷却机构55包括空气冷却气管,空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温。通过在第一动力机构54上配置第一冷却机构55,该第一冷却机构55采用压缩空气为动力,通过涡流技术可使冷却器喷头喷出冷却气体,帮助焊件降温,保证焊接件的受热均匀性,降低焊接变形量。
参考说明书附图11,第一焊接机床身51的顶部还设置有第一锁紧缸56,第一锁紧缸56设置于第一焊接机床身51靠近机床底座3的一侧。第一锁紧缸56具有伸缩部,伸缩部用于实现对轮毂托盘36进行立即驻停。通过设置第一锁紧缸56,在焊接工艺需要轮毂托盘36立即停止时,通过驱动第一锁紧缸56的伸缩部抵接于传动齿轮组32或旋转座34上,使得轮毂托盘36能够立即停止,以保证焊接质量和匙孔准确位置的驻停。
在一个实施例中,参考说明书附图14,第二焊接机6包括第二焊接机床身61、第二升降机构62、第二轴向调节机构63、第二径向调节机构64和第二动力机构65。第二焊接机床身61设置于机床底座3的一侧,第二升降机构62设置于第二焊接机床身61,第二轴向调节机构63设置于第二升降机构62上,使得第二轴向调节机构63通过第二升降机构62能够相对第二焊接机床身61于第二高度方向往复运动。第二径向调节机构63设置于第二轴向调节机构63上,使得第二径向调节机构63通过第二轴向调节机构63能够相对第二焊接机床身61于第二轴线方向往复运动。第二动力机构65设置于第二径向调节机构64上,使得第二动力机构65通过第二径向调节机构64能够相对第二焊接机床身61于第二径向方向往复运动,第二动力机构65用于驱动焊头对焊缝进行焊接。其中,第二高度方向、第二轴线方向、第二径向方向相互垂直。
具体地,参考说明书附图15、图16,第二焊接机床身61固定于机床底座3的一侧,第二升降机构62包括第二升降油缸621、第二导向柱622、第二限位柱623和第二升降台624。第二升降油缸621安装于第二焊接机床身61的内部,第二升降油缸621的驱动端与第二升降台624连接。第二导向柱622的一端固定于第二升降台624,另一端通过轴套与第二焊接机床身61滑动连接,且第二导向柱622与第二升降油缸621平行间隔设置,第二升降油缸621能够驱动第二升降台624于第二升降油缸621的轴线方向往复移动。第二限位柱623的两端分别与第二升降台624和第二焊接机床身61连接,对第二升降台624的移动距离进行限位。第二升降机构62实现了第二升降台624相对于第二焊接机床身61的上下运动,其中可通过调节位于第二焊接机床身61四角的第二限位柱623两端的螺母的位置实现对升降高度位置的控制。
第二轴向调节机构63包括第二轴向电机631、第二丝杠632、第二导轨633和第二轴向滑座634,第二轴向电机631安装于第二升降台624上,第二丝杠632与第二轴向电机631的驱动端连接,第二导轨633安装于第二升降台624上,并与第二丝杠632平行间隔设置。第二轴向滑座634通过滑块滑动设置于第二导轨633上,并与第二丝杠632连接,使得第二轴向电机631能够驱动第二轴向滑座634于第二导轨633上往复移动。通过设置第二轴向调节机构63能够实现第二焊接机6的焊头在第二轴线方向上的往复移动。
具体地,参考说明书附图17,第二径向调节机构64包括第二调节板641和两个第二调节螺栓642,第二调节板641通过第二燕尾槽结构设置于第二轴向滑座634上,使得第二调节板641能够相对第二轴向滑座634于第二径向方向往复移动。当然第二调节板641也可以通过滑块滑槽结构来实现与第二轴向滑座634的滑动连接。两个第二调节螺栓642设置于第二轴向滑座634上,并分别位于第二调节板641的相对两侧,对第二调节板641在第二径向方向的位置进行调节,即该位置的调整可改变焊接机动力轴相对于轮毂中心的位置,实现搅拌摩擦焊接中前倾角的调整。
参考说明书附图18,第二动力机构65包括第二箱体651、第二主轴652、第二传动带653、第二主轴电机654和第二焊头夹具655,第二箱体651固定于第二调节板641上,第二主轴652安装于第二箱体651的内部,第二主轴电机654安装于第二箱体651的外侧。第二主轴电机654的驱动端通过第二传动带653与第二主轴652驱动连接,第二主轴652与第二焊头夹具655连接,第二焊头夹具655用于固定焊头。通过第二主轴电机654驱动第二主轴652带动第二焊头夹具655上的焊头转动,实现对焊缝的搅拌摩擦焊接。
需要说明的是,第二轴线方向是指第二主轴652的轴线方向,也即图17中的左右方向,而第二径向方向指图17中的前后方向,第二高度方向指图17中的上下方向。
进一步地,参考说明书附图18,第二动力机构65上还设置有第二冷却机构66,第二冷却机构66包括空气冷却气管,空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温。通过在第二动力机构65上配置第二冷却机构66,该第二冷却机构66采用压缩空气为动力,通过涡流技术可使冷却器喷头喷出冷却气体,帮助焊件降温,保证焊接件的受热均匀性,降低焊接变形量。在第二焊接机床身61上设置有第二锁紧缸,第二锁紧缸具有伸缩部,伸缩部用于实现对轮毂托盘36进行立即驻停。
在一个实施例中,参考说明书附图19,堵孔机7包括堵孔机床身71、升降机构72、轴向调节机构73、径向调节机构74和动力机构75,堵孔机床身71设置于机床底座3的一侧,升降机构72设置于堵孔机床身71,轴向调节机构73设置于升降机构72上,使得轴向调节机构73通过升降机构72能够相对堵孔机床身71于高度方向往复运动。径向调节机构74设置于轴向调节机构73上,使得径向调节机构74通过轴向调节机构73能够相对堵孔机床身71于轴线方向往复运动。动力机构75设置于径向调节机构74上,使得动力机构75通过径向调节机构74能够相对堵孔机床身71于径向方向往复运动,动力机构75用于驱动堵孔焊头对焊接匙孔进行填补。其中,高度方向、轴线方向、径向方向相互垂直。
具体地,参考说明书附图20、图21,升降机构72包括升降油缸721、导向柱722、限位柱723和升降台724,升降油缸721设置于堵孔机床身71的内部,升降油缸721的驱动端与升降台724连接。导向柱722的一端固定于升降台724,另一端与堵孔机床身71滑动连接,且导向柱722与升降油缸721平行间隔设置,升降油缸721能够驱动升降台724于升降油缸721的轴线方向往复移动。限位柱723的两端分别与升降台724和堵孔机床身71连接,对升降台724的移动距离进行限位。升降机构72实现了升降台724相对于堵孔机床身71的上下运动,其中可通过调节位于堵孔机床身71四角的限位柱723两端的螺母的位置实现对升降高度位置的控制。
轴向调节机构73包括轴向电机731、丝杠732、导轨733和轴向滑座734,轴向电机731安装于升降台724上,丝杠732与轴向电机731的驱动端连接。导轨733安装于升降台724上,并与丝杠732平行间隔设置,轴向滑座734滑动设置于导轨733上,并与丝杠732连接,使得轴向电机731能够驱动轴向滑座734于导轨733上往复移动。通过设置轴向调节机构73能够实现堵孔机7的堵孔焊头在轴线方向上的往复移动。
参考说明书附图22,径向调节机构74包括调节板741、径向调节缸742和两个限位螺栓743,调节板741通过燕尾槽结构设置于轴向滑座734上,当然调节板741也可以通过滑块滑槽结构来实现与轴向滑座734的滑动连接。径向调节缸742设置于轴向滑座734上,径向调节缸742的驱动端与调节板741连接,径向调节缸742能够驱动调节板741于径向方向往复移动,对调节板741在径向方向的位置进行调节,即该位置的调整可改变堵孔机动力轴相对于轮毂中心的位置,实现焊接匙孔填补中前倾角的调整。两个限位螺栓743设置于轴向滑座734上,并分别位于调节板741的相对两侧,对调节板741在径向方向的移动距离进行限位。
参考说明书附图23,动力机构75包括箱体751、主轴752、传动带753、主轴电机754、堵孔焊头755和驱动缸756,箱体751固定于调节板741上,主轴752安装于箱体751内。主轴电机754设置于箱体751的外侧,主轴电机754的驱动端通过传动带753与主轴752驱动连接,主轴752与堵孔焊头755连接。堵孔焊头755内设置有柱塞头7551,驱动缸756设置于主轴752内与柱塞头7551连接,能够驱动柱塞头7551沿主轴752的轴线方向移动,以将软化金属材料压入焊接匙孔。
需要说明的是,轴线方向是指主轴752的轴线方向,也即图22中的左右方向,而径向方向指图22中的前后方向,高度方向指图22中的上下方向。
进一步地,参考说明书附图23,动力机构75上还设置有冷却机构76,冷却机构76包括空气冷却气管,空气冷却气管用于喷出冷却气体对补孔处进行降温。通过在动力机构75上配置冷却机构76,该冷却机构76采用压缩空气为动力,通过涡流技术可使冷却器喷头喷出冷却气体,帮助焊件降温,保证焊接件的受热均匀性,降低焊件的变形量。在堵孔机床身71上设置有锁紧缸,锁紧缸具有伸缩部,伸缩部用于实现对轮毂托盘36进行立即驻停。
参考说明书附图24,为搅拌摩擦焊接以及焊接匙孔填补中前倾角调整的原理图,在环形焊缝中的焊头的运动方向为焊缝的切线方向,主轴初始处于AB位置,此时的前倾角为0,通过调整径向距离d,这时主轴初始处于AB位置,此时的前倾角为a,因此通过调整径向移动距离可实现对前倾角为a的调整。搅拌摩擦焊接的工艺中前倾角的大小和焊接工艺参数有关,具体的焊接材料和工艺,其前倾角基本固定。因此本发明中,第一焊接机和第二焊接机的调节螺栓根据焊接不同的焊接对象和工艺,在焊接前预先调整好位置,并用螺母锁定位置,确保焊接过程中前倾角保持不变。堵孔机的限位螺栓和径向调节缸可实现对前倾角极限位置的调整,该调整能够实现堵孔焊头回正的动作。
进一步地,中空铝合金轮毂制造设备还包括主控装置以及各种传感器,主控装置分别与第一焊接机5、第二焊接机6和堵孔机7中的各个驱动部件(如电机、升降油缸、锁紧缸、驱动缸等等)连接,通过配合传感器以控制各部件的动作,实现控制焊头的前进后退、前倾角和高度调整等。主控装置可以为PLC可编程控制器、运动控制系统、数控系统或单片机。
根据本发明的另一方面,参考说明书附图1至图24,本发明进一步提供一种中空铝合金轮毂制造方法,使用如上述中任意一项所述的中空铝合金轮毂制造设备,所述中空铝合金轮毂制造方法包括步骤:
分别制造出轮辐1和轮辋2,在轮辐1的外侧壁上加工出凹型槽11,并分别在凹型槽11的两侧加工出第一配合面12和第二配合面13,在轮辋2上加工出第三配合面21和第四配合面22;
将轮辐1抵接于轮辋2上,使第一配合面12与第三配合面21接触,第二配合面13与第四配合面22接触;
使用夹紧装置4将轮辐1和轮辋2固定于轮毂托盘36上,使用压紧盘46将轮辐1与轮辋2下压于轮毂托盘36之上,并保持压紧状态,轮辋2位于靠近轮毂托盘36的一侧,轮辐1位于远离轮毂托盘36的一侧;
使用第一焊接机5对第二配合面13与第四配合面22的连接处进行搭接焊以形成第一焊缝23,同步使用第二焊接机6对第一配合面12与第三配合面21的连接处进行对焊以形成第二焊缝24,使得轮辐1的凹型槽11与轮辋2内侧围设形成空腔结构25;
旋转座34在机床电机33的驱动作用下转动,使用堵孔机7对第一焊缝23的焊接匙孔和第二焊缝24的焊接匙孔进行填补;
焊接、堵孔完毕,取出轮毂在轮辋2上开设消音孔26,使得空腔结构25通过消音孔26与轮胎内侧导通。
本实施例中,使用堵孔机7对焊接匙孔进行填补的过程为:通过径向调节缸742调节堵孔焊头755的前倾角度a,然后插入第一焊缝23或第二焊缝24的加工余量层;主轴电机754驱动主轴752带动堵孔焊头755旋转,并在加工余量层中运动至焊接匙孔的位置;旋转的堵孔焊头755在加工余量层中运动至焊接匙孔位置的过程中,因摩擦热使余量材料软化,软化的余量材料在堵孔焊头755的下压和前移作用下进入焊接匙孔的空腔内;通过径向调节缸742调节堵孔焊头755的前倾角度a使堵孔焊头755回正,其主轴752的轴心与焊接匙孔的匙孔中心重合,余量材料在堵孔焊头755回正过程中进一步被压入焊接匙孔内,再通过驱动缸756驱动柱塞头7551沿主轴752的轴线方向移动,以将软化金属材料压入焊接匙孔,保证焊接匙孔不留间隙,提高轮毂的焊接质量;最后抬起堵孔焊头755,完成焊接匙孔填补工作。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详细描述或记载的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,包括:
机床底座,所述机床底座上设置有轮毂托盘,所述轮毂托盘转动连接于所述机床底座;
夹紧装置,设置于所述轮毂托盘上,所述夹紧装置用于对轮辋和轮辐进行固定;
第一焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第一焊缝进行焊接;
第二焊接机,用于对轮辋和轮辐连接处的第二焊缝进行焊接;
堵孔机,用于对所述第一焊缝的焊接匙孔和所述第二焊缝的焊接匙孔进行填补;
所述第一焊接机、所述第二焊接机和所述堵孔机沿所述夹紧装置周向布置,使得所述第一焊接机和所述第二焊接机同步对所述第一焊缝和所述第二焊缝进行焊接后,所述堵孔机能够对焊接匙孔进行填补。
2.根据权利要求1所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第一焊接机包括第一焊接机床身、第一轴向调节机构、第一径向调节机构和第一动力机构,所述第一焊接机床身设置于所述机床底座的一侧,所述第一轴向调节机构设置于所述第一焊接机床身上,所述第一径向调节机构设置于所述第一轴向调节机构上,使得所述第一径向调节机构通过所述第一轴向调节机构能够相对所述第一焊接机床身于第一轴线方向往复运动;
所述第一动力机构设置于所述第一径向调节机构上,使得所述第一动力机构通过所述第一径向调节机构能够相对所述第一焊接机床身于第一径向方向往复运动,所述第一动力机构用于驱动焊头对焊缝进行焊接;
其中,所述第一轴线方向与所述第一径向方向垂直。
3.根据权利要求2所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第一轴向调节机构包括第一轴向电机、第一丝杠、第一导轨和第一轴向滑座,所述第一轴向电机安装于所述第一焊接机床身上,所述第一丝杠与所述第一轴向电机的驱动端连接,所述第一导轨安装于所述第一焊接机床身上,并与所述第一丝杠平行间隔设置,所述第一轴向滑座滑动设置于所述第一导轨上,并与所述第一丝杠连接,使得所述第一轴向电机能够驱动所述第一轴向滑座于所述第一导轨上往复移动。
4.根据权利要求3所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第一径向调节机构包括第一调节板和两个第一调节螺栓,所述第一调节板通过第一燕尾槽结构设置于所述第一轴向滑座上,使得所述第一调节板能够相对所述第一轴向滑座于所述第一径向方向往复移动,两个所述第一调节螺栓设置于所述第一轴向滑座上,并分别位于所述第一调节板的相对两侧,对所述第一调节板在所述第一径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整。
5.根据权利要求2所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第一动力机构包括第一箱体、第一主轴、第一传动带、第一主轴电机和第一焊头夹具,所述第一箱体设置于所述第一径向调节机构上,所述第一主轴设置于所述第一箱体内,所述第一主轴电机设置于所述第一箱体的外侧,所述第一主轴电机的驱动端通过所述第一传动带与所述第一主轴驱动连接,所述第一主轴与所述第一焊头夹具连接,所述第一焊头夹具用于固定焊头。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,还包括:
第一冷却机构,设置于所述第一动力机构上,所述第一冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温;
和/或,第一锁紧缸,设置于所述第一焊接机床身,所述第一锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
7.根据权利要求1所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第二焊接机包括第二焊接机床身、第二升降机构、第二轴向调节机构、第二径向调节机构和第二动力机构,所述第二焊接机床身设置于所述机床底座的一侧,所述第二升降机构设置于所述第二焊接机床身,所述第二轴向调节机构设置于所述第二升降机构上,使得所述第二轴向调节机构通过所述第二升降机构能够相对所述第二焊接机床身于第二高度方向往复运动;
所述第二径向调节机构设置于所述第二轴向调节机构上,使得所述第二径向调节机构通过所述第二轴向调节机构能够相对所述第二焊接机床身于第二轴线方向往复运动;
所述第二动力机构设置于所述第二径向调节机构上,使得所述第二动力机构通过所述第二径向调节机构能够相对所述第二焊接机床身于第二径向方向往复运动,所述第二动力机构用于驱动焊头对焊缝进行焊接;
其中,所述第二高度方向、所述第二轴线方向、所述第二径向方向相互垂直。
8.根据权利要求7所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第二升降机构包括第二升降油缸、第二导向柱、第二限位柱和第二升降台,所述第二升降油缸设置于所述第二焊接机床身内,所述第二升降油缸的驱动端与所述第二升降台连接,所述第二导向柱的一端固定于所述第二升降台,另一端与所述第二焊接机床身滑动连接,且所述第二导向柱与所述第二升降油缸平行间隔设置,所述第二升降油缸能够驱动所述第二升降台于所述第二升降油缸的轴线方向往复移动,所述第二限位柱的两端分别与所述第二升降台和所述第二焊接机床身连接,对所述第二升降台的移动距离进行限位。
9.根据权利要求8所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第二轴向调节机构包括第二轴向电机、第二丝杠、第二导轨和第二轴向滑座,所述第二轴向电机安装于所述第二升降台上,所述第二丝杠与所述第二轴向电机的驱动端连接,所述第二导轨安装于所述第二升降台上,并与所述第二丝杠平行间隔设置,所述第二轴向滑座滑动设置于所述第二导轨上,并与所述第二丝杠连接,使得所述第二轴向电机能够驱动所述第二轴向滑座于所述第二导轨上往复移动;
所述第二径向调节机构包括第二调节板和两个第二调节螺栓,所述第二调节板通过第二燕尾槽结构设置于所述第二轴向滑座上,使得所述第二调节板能够相对所述第二轴向滑座于所述第二径向方向往复移动,两个所述第二调节螺栓设置于所述第二轴向滑座上,并分别位于所述第二调节板的相对两侧,对所述第二调节板在所述第二径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整。
10.根据权利要求7所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述第二动力机构包括第二箱体、第二主轴、第二传动带、第二主轴电机和第二焊头夹具,所述第二箱体设置于所述第二径向调节机构上,所述第二主轴设置于所述第二箱体内,所述第二主轴电机设置于所述第二箱体的外侧,所述第二主轴电机的驱动端通过所述第二传动带与所述第二主轴驱动连接,所述第二主轴与所述第二焊头夹具连接,所述第二焊头夹具用于固定焊头;
和/或,所述第二动力机构上设置有第二冷却机构,所述第二冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对焊接处进行降温;
和/或,所述第二焊接机床身上设置有第二锁紧缸,所述第二锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
11.根据权利要求1所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述堵孔机包括堵孔机床身、升降机构、轴向调节机构、径向调节机构和动力机构,所述堵孔机床身设置于所述机床底座的一侧,所述升降机构设置于所述堵孔机床身,所述轴向调节机构设置于所述升降机构上,使得所述轴向调节机构通过所述升降机构能够相对所述堵孔机床身于高度方向往复运动;
所述径向调节机构设置于所述轴向调节机构上,使得所述径向调节机构通过所述轴向调节机构能够相对所述堵孔机床身于轴线方向往复运动;
所述动力机构设置于所述径向调节机构上,使得所述动力机构通过所述径向调节机构能够相对所述堵孔机床身于径向方向往复运动,所述动力机构用于驱动堵孔焊头对焊接匙孔进行填补;
其中,所述高度方向、所述轴线方向、所述径向方向相互垂直。
12.根据权利要求11所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述升降机构包括升降油缸、导向柱、限位柱和升降台,所述升降油缸设置于所述堵孔机床身内,所述升降油缸的驱动端与所述升降台连接,所述导向柱的一端固定于所述升降台,另一端与所述堵孔机床身滑动连接,且所述导向柱与所述升降油缸平行间隔设置,所述升降油缸能够驱动所述升降台于所述升降油缸的轴线方向往复移动,所述限位柱的两端分别与所述升降台和所述堵孔机床身连接,对所述升降台的移动距离进行限位;
所述轴向调节机构包括轴向电机、丝杠、导轨和轴向滑座,所述轴向电机安装于所述升降台上,所述丝杠与所述轴向电机的驱动端连接,所述导轨安装于所述升降台上,并与所述丝杠平行间隔设置,所述轴向滑座滑动设置于所述导轨上,并与所述丝杠连接,使得所述轴向电机能够驱动所述轴向滑座于所述导轨上往复移动。
13.根据权利要求12所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述径向调节机构包括调节板、径向调节缸和两个限位螺栓,所述调节板通过燕尾槽结构设置于所述轴向滑座上,所述径向调节缸设置于所述轴向滑座上,所述径向调节缸的驱动端与所述调节板连接,所述径向调节缸能够驱动所述调节板于所述径向方向往复移动,对所述调节板在所述径向方向的位置进行调节,以实现对焊头前倾角的调整,两个所述限位螺栓设置于所述轴向滑座上,并分别位于所述调节板的相对两侧,对所述调节板在所述径向方向的移动距离进行限位。
14.根据权利要求11-13中任意一项所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述动力机构包括箱体、主轴、传动带、主轴电机、堵孔焊头和驱动缸,所述箱体设置于所述径向调节机构上,所述主轴设置于所述箱体内,所述主轴电机设置于所述箱体的外侧,所述主轴电机的驱动端通过所述传动带与所述主轴驱动连接,所述主轴与所述堵孔焊头连接,所述堵孔焊头内设置有柱塞头,所述驱动缸设置于所述主轴内与所述柱塞头连接,能够驱动所述柱塞头沿所述主轴的轴线方向移动,以将软化金属材料压入焊接匙孔;
和/或,所述动力机构上设置有冷却机构,所述冷却机构包括空气冷却气管,所述空气冷却气管用于喷出冷却气体对堵孔处进行降温;
和/或,所述堵孔机床身上设置有锁紧缸,所述锁紧缸具有伸缩部,所述伸缩部用于实现对所述轮毂托盘进行立即驻停。
15.根据权利要求1所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述机床底座包括底座箱体、传动齿轮组、机床电机、旋转座和高度调整组件,所述旋转座转动设置于所述底座箱体上,所述机床电机通过所述传动齿轮组与所述旋转座驱动连接,所述轮毂托盘设置于所述旋转座上,所述高度调整组件设置于所述轮毂托盘与所述旋转座之间,用于对所述轮毂托盘的高度进行调节。
16.根据权利要求1所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述夹紧装置包括卡盘体、若干个卡爪和夹具驱动缸,所述卡盘体设置于所述轮毂托盘上,若干个所述卡爪沿所述卡盘体周向均匀布置,所述夹具驱动缸分别与若干个所述卡爪驱动连接,能够驱动所述卡爪沿所述卡盘体的中心向外移动。
17.根据权利要求16所述的中空铝合金轮毂制造设备,其特征在于,
所述夹紧装置还包括立柱、压紧缸和压紧盘,所述立柱设置于所述机床底座的一侧,所述压紧缸设置于所述立柱上,所述压紧缸的驱动端与所述压紧盘连接,且所述压紧盘位于所述卡盘体的上方,所述压紧缸能够驱动所述压紧盘向靠近及远离所述卡盘体的方向移动。
18.一种中空铝合金轮毂制造方法,其特征在于,使用如权利要求1-17中任意一项所述的中空铝合金轮毂制造设备,所述中空铝合金轮毂制造方法包括步骤:
分别制造出轮辐和轮辋,在所述轮辐的外侧壁上加工出凹型槽,并分别在所述凹型槽的两侧加工出第一配合面和第二配合面,在所述轮辋上加工出第三配合面和第四配合面;
将所述轮辐抵接于所述轮辋上,使所述第一配合面与所述第三配合面接触,所述第二配合面与所述第四配合面接触;
使用夹紧装置将所述轮辐和所述轮辋固定于轮毂托盘上,并用压紧盘将轮辐与轮辋下压于轮毂托盘之上,并保持压紧状态,所述轮辋位于靠近所述轮毂托盘的一侧,所述轮辐位于远离所述轮毂托盘的一侧;
使用第一焊接机对所述第二配合面与所述第四配合面的连接处进行搭接焊以形成第一焊缝,同步使用第二焊接机对所述第一配合面与所述第三配合面的连接处进行对焊以形成第二焊缝,使得所述轮辐的凹型槽与所述轮辋内侧围设形成空腔结构;
旋转座在机床电机的驱动作用下转动,使用堵孔机对所述第一焊缝的焊接匙孔和所述第二焊缝的焊接匙孔进行填补;
焊接、堵孔完毕,取出轮毂在所述轮辋上开设消音孔,使得所述空腔结构通过所述消音孔与轮胎内侧导通。
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