CN211490094U - 一种半轴齿轮端面密封焊接装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及焊接装置设备，目的是提供一种差速器用半轴齿轮端面密封焊接装置。焊接装置包括专用夹具，专用夹具包括支撑底板，支撑底板上布置两个可分离的夹具体，两夹具体对合构成与工件的夹持；所述的夹具体上方设置气嘴环，气嘴环上连接有气管且气管连接有喷气嘴，所述喷气嘴吹气区域覆盖整个待焊接工件。还包括激光头，激光头输出的激光束输出的同时伴随有惰性气体喷出。本实用新型不仅设置夹具体夹持半轴齿轮方便焊接，并且还在待焊接半轴齿轮工件上方设置气嘴环，利用喷气嘴喷惰性气体对焊缝区域进行保护。有效保护焊缝免受焊接高温下与空气氧化，避免对半轴齿轮金相材质的影响，避免降低半轴齿轮的力学性能。

Description

一种半轴齿轮端面密封焊接装置

技术领域

本实用新型涉及一种差速器用半轴齿轮的端面密封的焊接装置。

背景技术

随着汽车制造业的进步与发展，自动变速器要求越来越高，结构也越来越复杂，内部零件也在更新换代。近几年自密封结构差速器逐渐兴起和广泛应用。自密封结构差速器要求其内部差速器半轴齿轮的轮齿端轴心的轴孔端面密封，以此保证差速器壳体内无杂质，差速器壳体内润滑油可重复循环使用，且润滑效果良好。

要加工或得轮齿端端面密封的差速器半轴齿轮，现有技术中通常采用盲孔式结构和工艺。制造工艺为：机加工时，不将半轴齿轮端面内轴孔车穿，采用盲孔挤压花键的方式，保证齿轮密封性。但该工艺加工难度极大，成本极高，产量很低，不能满足汽车行业日益增长的需求。或者采用橡胶堵头的密封方式，但是橡胶堵头在高冲击下有脱落风险，且在高温环境下橡胶堵头有可能变形，导致漏油的风险。

申请人提供了一种先加工贯通的轴孔，再将轴孔端部用油封盖堵住并焊接进行封闭的加工工艺。故需要提供一种专用的半轴齿轮端面密封焊接装置。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种差速器用半轴齿轮端面密封焊接装置。

为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种半轴齿轮端面密封焊接装置，包括专用夹具，专用夹具包括支撑底板，支撑底板上布置两个可分离的夹具体，两夹具体对合构成与工件的夹持；所述的夹具体上方设置气嘴环，气嘴环上连接有气管且气管连接有喷气嘴，所述喷气嘴吹气区域覆盖整个待焊接工件。

优选的，还包括激光头，激光头输出的激光束输出的同时伴随有惰性气体喷出。

优选的，所述激光头竖直朝下朝向工件并可沿设定轨迹水平移动，激光头呈笔尖状，沿轴心设置有激光束通路，激光头上部的激光束通路中通过镜片支架设置有聚焦镜片，聚焦镜片正上方设置激光入口，在聚焦镜片下侧的激光头侧壁上设置有进气孔，进气孔外端连接惰性气体气源。

优选的，所述的支撑底板上布置有一个固定底座和一个可以远离或靠近固定底座的移动底座，固定底座和移动底座相对处设置容纳槽，两个所述的夹具体分别固定在一个容纳槽内。

优选的，所述支撑底板一侧固定第一气缸，并由连接块将第一气缸的推杆和滑动履带及L型连接板进行连接；所述L型连接板与气嘴固定板连接，气嘴固定板与气嘴环连接。

优选的，所述气嘴环包括上气嘴环，上气嘴环与位于其下方的下气嘴环固定，两者同轴布置，所述喷气嘴固定在下气嘴环上。

优选的，所述移动底座与支撑底板滑动配合，移动底座后部固接连接板，连接板中部与第二气缸的推杆连接，所述第二气缸固定在气缸固定板上，所述第二气缸的推杆两侧还设置连杆支撑在气缸固定板与连接板之间。

优选的，所述固定底座中部开设有检测孔，检测孔内装有用于检测工件的接近开关。

本实用新型的半轴齿轮端面密封焊接装置，不仅设置夹具体夹持半轴齿轮方便焊接，并且还在待焊接半轴齿轮工件上方设置气嘴环，利用喷气嘴喷惰性气体对焊缝区域进行保护。有效保护焊缝免受焊接高温下与空气氧化，避免对半轴齿轮金相材质的影响，避免降低半轴齿轮的力学性能。并优选采用带惰性气体喷射的激光头，沿激光束具有惰性气体喷射、周边有环形惰性气体喷射，双重惰性气体喷射不仅惰性气体覆盖范围更大，而且可以避免集中喷射产生的负压吸入空气；也避免焊缝在温度未降低的时候就暴露在空气中导致的氧化问题。

附图说明

图1是本实用新型的基本实施例结构示意图；

图2是本实用新型的专用夹具优选实施例结构示意图；

图3是本实用新型的图2中去掉部分部件的示意图；

图4是本实用新型的图2中气嘴环等在第一气缸带动下横移示意图。

具体实施方式

下面通过实例，结合附图对本专利技术方案做进一步说明。以使本领域技术人员更加清楚本实用新型的技术方案和构思。

如图1-4所示，端面密封焊接装置包括专用夹具30，专用夹具30包括支撑底板31，第一气缸32通过支撑底板31右侧边上的气缸固定底座进行固定固定于支撑底板31上，并由连接块321将第一气缸32的推杆和滑动履带34及L型连接板35进行连接。第一气缸32例如是亚德客气缸。L型连接板35与气嘴固定板36连接，气嘴固定板36与气嘴环37焊接，气嘴环37包括上气嘴环371，上气嘴环371与位于其下方的下气嘴环372固定，上气嘴环371和下气嘴环372同轴布置。两者四周固定有气管374且气管374连接有喷气嘴373对着工件。三通46与下气嘴环372上的气管374连接。三通46通气时气体通过喷气嘴373向工件吹氩气或类似惰性气体防止工件焊接过程中氧化。下气嘴环372、上气嘴环371固定连接构成的气嘴环37结构，便于对经常与高温工件靠近的下气嘴环372达到使用寿命后进行更换，保证整个气嘴环37的尺寸和精度及喷气效果。所述气管374环绕气嘴环37侧壁，所连接的喷气嘴373沿着气嘴环37均匀布置多个，喷气嘴373具有一定的敞口角度，这样几个喷气嘴373喷出的气体就可以覆盖整个焊缝。喷气嘴373距离焊缝70距离一般在3-6cm。喷气所用到的进气管固定在滑动履带34的外部壳体上，防止与刚焊接的工件表面接触而烫坏。

固定底座39孔内安装有接近开关38，该接近开关38与固定底座39由安装板381固定连接，用于检测夹具体40内是否有工件。在固定底座39和移动底座41上分别固定一块夹具体40，夹具体40由铜或类似不伤工件的材料制成，两夹具体40对合构成与工件外表吻合的夹持状态。固定底座39固定于支撑底板31，可朝着固定底座39移动的移动底座41与支撑底板31滑动配合。固定底座39与气缸固定板45通过两根连杆44连接，且连杆44穿过移动底座41上的孔，确保移动底座41可沿连杆44在水平方向滑动并与固定底座39对正。移动底座41后部固接连接板42，连接板42中部与第二气缸43的推杆连接。固定底座39与气缸固定板45之间、推杆两侧还可以设置弹性压缩杆。第二气缸43是薄型气缸，减小装置体积；该气缸上有气缸拉杆伸出感应器和拉回感应器各一个，方便检测气缸工作状态。且第二气缸43由支撑底板31边缘上固定的气缸固定板45进行固定。这样第二气缸43可通过推杆的伸缩带动移动底座41移动。弹性压缩杆例如是内部有弹簧的套管，其长度总体长度在外力下可以进行一定范围内的弹性伸缩。通过连接板42和弹性压缩杆的设置，可以让第二气缸43对移动底座41的推动更平稳，避免气缸推杆与移动底座41点接触推动造成的受力不均匀。

还包括激光焊机，激光焊机包括激光头61，激光头61竖直朝下并配设有沿设定轨迹水平移动激光头61的行走机构。激光头61呈笔尖状，沿轴心设置有激光束通路，激光头61上部通过镜片支架65设置有聚焦镜片62，聚焦镜片62正上方设置激光入口63，在聚焦镜片62下侧的激光头61侧壁上设置有进气孔64，进气孔64外端通过软管连接惰性气体。这样激光焊机主机来的激光经聚焦镜片62汇聚成激光束产生焊接所需的高温，同时惰性气体经进气孔64进入后向激光头61下端开口于沿激光照射方向喷出。既能带走激光的产生热量保持聚焦镜片62清洁低温。同时也随时向焊缝吹惰性气体起到保护高温焊缝不被氧化的作用。

本实用新型在激光头61有惰性气体的情况还要设置气嘴环37增加惰性气体是因为喷气嘴373有多个，且喷出的惰性气体覆盖范围更大，可以避免激光头61喷惰性气体的时候气流产生的负压又吸入空气，导致实际喷到焊缝上的成了空气与惰性气体的混合气，焊缝仍然会被氧化。并且激光头61走过的地方仍然温度很高，也需要气嘴环37继续用惰性气体保护。

焊接时工作时，当差速器用半轴齿轮工件放入固定底座39和移动底座41之间的两夹具体40之间后，由接近开关38感应到工件到位并向系统反馈信号，系统发出信号由第一气缸32工作，第一气缸32通过连接块321、滑动履带34及L型连接板35的共同作用将下气嘴环372、上气嘴环371横移至工件正上方。第一气缸32上的到位感应器感接收信号并向系统反馈工件到位信号，系统向第二气缸43发出信号，第二气缸43工作通过推杆推动动移动底座41移动进而夹紧工件。工件夹紧后第二气缸43推杆伸出感应器，当感应到推杆推动夹具体40夹紧到位，即向系统反馈信号，系统开始焊接工作，同时连接下气嘴环372上的气管374的三通46通气开始吹惰性气体，保护焊缝。

工件焊接完成后系统发送信号给第二气缸43开始工作，通过第二气缸43的推杆拉动移动底座41移动松开工件。工件松开后，第二气缸43推杆拉回到位，感应器感应到工件松开到位后向系统反馈松开到位的信号。系统接收信号后向第一气缸32发送工作信号，第一气缸32开始工作，通过连接块321、滑动履带34及L型连接板35的共同作用，将气嘴环37横移至初始位置，取下工件，焊接完成。

Claims (8)

1.一种半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：包括专用夹具(30)，专用夹具(30)包括支撑底板(31)，支撑底板(31)上布置两个可分离的夹具体(40)，两夹具体(40)对合构成与工件的夹持；所述的夹具体(40)上方设置气嘴环(37)，气嘴环(37)上连接有气管(374)且气管(374)连接有喷气嘴(373)，所述喷气嘴(373)吹气区域覆盖整个待焊接工件。

2.根据权利要求1所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：还包括激光头(61)，激光头(61)输出的激光束输出的同时伴随有惰性气体喷出。

3.根据权利要求2所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述激光头(61)竖直朝下朝向工件并可沿设定轨迹水平移动，激光头(61)呈笔尖状，沿轴心设置有激光束通路，激光头(61)上部的激光束通路中通过镜片支架(65)设置有聚焦镜片(62)，聚焦镜片(62)正上方设置激光入口(63)，在聚焦镜片(62)下侧的激光头(61)侧壁上设置有进气孔(64)，进气孔(64)外端连接惰性气体气源。

4.根据权利要求1或2或3所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述的支撑底板(31)上布置有一个固定底座(39)和一个可以远离或靠近固定底座(39)的移动底座(41)，固定底座(39)和移动底座(41)相对处设置容纳槽，两个所述的夹具体(40)分别固定在一个容纳槽内。

5.根据权利要求4所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述支撑底板(31)一侧固定第一气缸(32)，并由连接块(321)将第一气缸(32)的推杆和滑动履带(34)及L型连接板(35)进行连接；所述L型连接板(35)与气嘴固定板(36)连接，气嘴固定板(36)与气嘴环(37)连接。

6.根据权利要求5所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述气嘴环(37)包括上气嘴环(371)，上气嘴环(371)与位于其下方的下气嘴环(372)固定，两者同轴布置，所述喷气嘴(373)固定在下气嘴环(372)上。

7.根据权利要求4所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述移动底座(41)与支撑底板(31)滑动配合，移动底座(41)后部固接连接板(42)，连接板(42)中部与第二气缸(43)的推杆连接，所述第二气缸(43)固定在气缸固定板(45)上，所述第二气缸(43)的推杆两侧还设置连杆(44)支撑在气缸固定板(45)与连接板(42)之间。

8.根据权利要求4所述的半轴齿轮端面密封焊接装置，其特征在于：所述固定底座(39)中部开设有检测孔，检测孔内装有用于检测工件的接近开关(38)。

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