CN220659706U - 一种减少焊接变形的工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种减少焊接变形的工装，含有2组相互独立的翻转台，可独立地焊接2套锁杆总成，每一组翻转台主要含有减速电机、联轴器、锁头和锁杆的固定装置、锁杆的反变形装置。反变形装置的顶推量由实验数据总结得到，通过手轮丝杆限位装置设定并锁紧，设定原则是使焊接后锁杆的直线度满足技术要求，操作者只需快速将手轮旋转,直到不能再向上旋转为止。由减速电机驱动，通过联轴器带动翻转台整体旋转，通过点动开关实现翻转台旋转到合适的角度，翻转台静止后即可按操作指导书规定进行手工焊接。此工装可以分别独立地实现2套锁杆总成的定长、定位、夹紧、点焊和后续焊接全过程，提高了生产效率和焊接精度。

Description

一种减少焊接变形的工装

技术领域

本实用新型涉及领域为厢式货车后门和侧门的机械锁闭装置领域，主要涉及到一种厢式货车车厢的一根锁杆、位于该锁杆两端的2个锁头、位于2个锁头之间的手柄座，由此四者焊接而成的锁杆总成的高效焊接和减小焊接变形的工装。

背景技术

现有的厢式货车车厢的由一根锁杆与位于锁杆两端的2个锁头和位于2个锁头之间的手柄座组焊而成的锁杆总成，其焊接工装和工艺方法落后，焊接效率低，焊接后锁杆总成变形大，打磨工作量大，矫正工作量大。现有的技术过程一般为2个锁头先在一个简易工装上与圆管形锁杆点焊在一起，再将手柄座与锁杆点焊一起，再将其作为一个整体拆缷下来，再由手工在自由状态下焊接完成，由于是环形焊缝，焊接时需要人工一边焊接一边转动。因此，焊接变形大，焊丝用量大，打磨工作量大。

实用新型内容

见图1，本实用新型的目的是针对现有的锁杆总成5A、5B焊接变形量大和焊接效率低(由于锁杆总成5A、5B完全相同，下文中有时也称为锁杆总成5)，而提供的一种专为锁杆总成5焊接而开发的一种可防变形又可高效焊接的工装，使锁杆总成5A、5B在焊接开始时对锁杆总成5A、5B的定长、锁杆52和锁头51的夹紧、锁杆52和锁头51间的点焊和后续焊接一次性在该工装上在夹紧状态下完成焊接全过程，且手柄座53与锁杆52的焊接也是在该工装上全部完成；还有，此焊接工装在手柄座53的反向侧安装带有减小锁杆总成5焊接变形的反变形装置，该反变形装置由手摇丝杆螺母15、手摇丝杆组件16、手轮丝杆限位装置17、手柄座固定底板18等组成。

本实用新型的锁杆总成5减小变形的高效焊接工装，可同时装夹2个锁杆总成5A、5B进行点焊和焊接等，即提供了2个工作岗位同时工作，节省了空间，相对单个工位来讲可成倍地提高产能，同时由于4个支腿(图中未编号)的横向距离增大，又提高了焊接工装的刚性和稳定性。

焊接工装的总成设计方案：锁杆总成5的高效焊接和减小变形的工装包括了2组翻转台总成4，每组翻转台总成4上分别夹装一个锁杆总成5A和5B，由于锁杆总成5A和5B完全一样，下面只以焊接锁杆总成5A进行说明。翻转台总成4两端设有联轴器2，联轴器2与减速电机1固接，联轴器2的另一侧则与锁杆总成5A联接，该侧通过外球面轴承座3支承联轴器2，这样可适应减速电机1的转轴与锁杆总成5A的轴线由于高度差不在一条直线上的情形，减小电机轴承的负荷和噪声。由减速电机1带动联轴器2再带动翻转台总成4及依附在翻转台总成4上的零部件整体旋转，即锁杆总成5相对于翻转台并不旋转。减速电机1由分别由各自对应的点动开关6单独控制，这样2个翻转台之间没有关联，可独立工作。焊接操作者可根据所需的焊接角度，通过所属的点动开关6控制对应的翻转台总成的角度，该角度便于接近平焊和方便焊接。本实用新型留足了翻转台总成4在不同角度的焊接空间，使锁杆总成5A和5B在此焊接工装上完成定长、定位、夹紧、点焊和在夹紧状态下完成全部焊接过程，无需二次装夹，提高了生产效率，保证了产品的焊接质量。当然，锁杆总成的5A和5B可以不一样，本工装就可同时焊接不同的锁杆总成，满足不同的锁杆总成的生产，本文只是为了叙述方便，才假定锁杆总成的5A和5B完全相同，但2套翻转台完全相同。

锁头51的固定装置设计方案：翻转台总成4两端装有锁杆总成5A的定长、锁头51的定位装置13和锁头51的锁头压紧装置8A和8B，用于定长、定位和固定锁头的装置13设有3个相互垂直的侧定位板20、端部调节件21、底部定位板22，分别对锁头51一侧面、端面和底部进行定位，另一侧面和顶部则由锁头压紧装置8A和侧压紧板23夹紧。

锁杆52的固定装置设计方案：翻转台总成4两边装有锁杆定位块14和锁杆压紧装置9A和9B。锁杆定位块14设有V型槽，用于定位锁杆52，锁杆压紧装置8A和8B在锁杆上方夹紧，防止锁杆52松动，亦可减少焊接变形。

手柄座53的固定装置设计方案：开厢式货车后门或侧门用的手柄54与焊接在锁杆52的手柄座53铰接，手柄座53在与锁杆52焊接前已与手柄54完成铰接，手柄座53的中心平面应与锁杆52两端的锁头51的中心平面重合，因此手柄座53必须正确牢固地与锁杆52进行装夹。手柄座53下方直接卡在锁杆52上面，左端和侧板由手柄座定位块11固定，上方由手柄座快夹装置12夹紧，手柄座定位块11安装在手柄座定位块支架10上。手柄座装置固定底板侧与翻转台的翻转架装配，可在翻转架上沿锁杆总成5的长度方向进行调节，以满足手柄座装置与锁杆52焊接所需的间距，这是由于要满足不同的手柄座53与在锁杆52上的位置不同而设置的整体移动装置。

锁杆52的反变形装置的设计方案：由于锁杆52和手柄座53间的焊接会使锁杆52产生焊接应力，鉴于锁杆较为细长，从而导致锁杆52两端向下弯曲变形,即向手柄座53的相反侧凸向变形。为了减少锁杆52焊接产生的弯曲变形，在手柄座固定底板18上面装有手摇丝杆螺母15，手摇丝杆组件16置于手柄座固定底板18下方，手摇丝杆组件16与手摇丝杆螺母15装配，旋转手摇丝杆组件16的圆环手轮24可对手摇丝杆组件16进行向上或向下移动，其向上的移动量可由手轮丝杆限位装置17设定，手轮丝杆限位装置17是固定在手柄座固定底板18下方，手轮丝杆限位装置17与手柄座固定底板18通过螺纹连接，使手轮丝杆限位装置17可上下调节，手轮丝杆限位装置17的止转螺杆27底部焊有限位板26，可对手摇丝杆组件17向上移动作限位。当手摇丝杆组件16向上移动时，手摇丝杆组件16的推头25对锁杆52向上顶起，其顶推量由实验数据总结得出，由手轮丝杆限位装置17设定，该顶推量的设定原则是使焊接后锁杆52取出后满足设计要求，当该值通过试验总结得到后，调节手轮丝杆限位装置17使限位板26与圆环手轮24上端面接触，这样，焊接操作者只需快速将手摇丝杆组件16中的旋转手轮24向上旋转到不能再旋转为止。

由于这个顶推量与焊接秩序和方法有关，应先进行锁杆52与锁头51的点焊，再进行手柄座53与锁杆52的点焊，再实现锁杆52反变形装置的顶推；再进行锁杆52与锁头51的全焊，再进行锁杆52与手柄座53的全焊，这样可实现较小的顶推量。记录焊接全过程，并进行不低于5次的验证，最终形成工艺文件和操作指导书，并要求焊接操作人员严格执行工艺文件和操作指导书。对不同管径的锁杆52和锁头，则顶推量不同。

本实用新型具有普适性效果：锁头定位装置、手柄座定位块可根据不同的锁头和直径在一定范围内，长度3m以内的锁杆进行调节(如集装箱的锁杆就有近3m长)，使不同长度规格的锁杆总成可在此焊接工装上完成定长、定位、夹紧、点焊和焊接全过程。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为高效焊接厢式货车车厢锁杆总成和减少焊接变形工装的整体立体示意图。

图2为锁杆总成的立体示意图。

图3翻转台的立体示意图。

图4为锁头夹紧处局部放大立体示意图。

图5为反变形装置处局部放大立体示意图。

图中：

1.减速电机；2.联轴器；3.带座外球面轴承座；4.翻转台总成；5.锁杆总成；6.控制面板；7.工装台架；8A.锁头压紧装置；8B.锁头压紧装置；9A.锁杆压紧装置；9B.锁杆压紧装置；10.手柄座定位块支架；11.手柄座定位块；12.手柄座快夹装置；13.锁头定位装置；14.锁杆定位块；15.手摇丝杆螺母；16.手摇丝杆组件；17.手轮丝杆限位装置；18.手柄座固定底板；19.翻转架；20.侧定位板；21.端部调节件；22.底部定位板；23.侧压紧板；24.圆环手轮；25.推头；26.限位板；27.止转螺杆；51.锁头；52.锁杆；53.手柄座；54.手柄。

具体实施方式

工件装夹过程：图2所示为锁杆总成5A(对于锁杆总成5B亦是如此，这里就以5A介绍)，由锁头51、锁杆52、手柄座53焊接组成。图3为锁杆总成5A防变形焊接工装中的翻转台总成4。锁头51由锁头定位装置13定位，由锁头压紧装置8A夹紧；锁杆52由锁杆定位块14定位，由锁杆压紧装置9A夹紧；手柄座53由手柄座定位块11定位，由手柄座快夹装置12夹紧，手柄座固定位块11和手柄座快夹装置12均固定在具有较高刚度的手柄座定位块支架10上；手柄座53定位块支架10和手摇丝杆螺母15固定在手柄座固定底板18上，转动手摇丝杆组件16的环形手轮24可对锁杆52提供向上的反变形力，经过多次试验找准反变形量即顶推量后，调整手轮丝杆限位装置17从而达到每次提供向上反变形的距离一致，大大提高工作效率。

如图3所示，锁头定位装置13可整体左右移动调节，以适应不同长度的锁杆总成，且锁头定位装置13对锁头51的一侧面、端面和底部定位的定位板可调节，以适应不同规格的锁头51。手柄座固定底板18可左右移动调节，手柄座定位块11可上下调节，以适应手柄座53在不同距离和不同管径的锁杆52的焊接，使不同规格的锁杆总成5可在此焊接工装上完成定长、定位、夹紧、点焊和焊接过程。

工件焊接过程：如图1所示的锁杆总成5A和5B防变形焊接工装(同样以锁杆总成5A进行介绍)，可同时装夹两套锁杆总成5焊接，锁杆总成5固定在翻转台总成4，翻转台总成4两端的转轴连接带座外球面轴承座3安装在工装台架7上，由减速电机1驱动，通过联轴器2带动翻转台总成4旋转，工作台两侧装有点动开关7，操作人员通过点动开关7实现翻转台总成4旋转到所需的焊接角度。此工装一次装夹就可以实现定长、定位、夹紧、点焊和焊接全过程，提高生产效率和焊接精度。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和附图说明中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本领域内简单的更改和替换都是本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种减少焊接变形的工装，其特征在于：包括了2组翻转台总成，每组翻转台总成可分别同时夹装相同和不同的锁杆总成；每组翻转台总成含翻转台骨架、减速电机、联轴器、锁头的固定装置、锁杆的固定装置、手柄座的固定装置、锁杆的反变形装置、每组翻转台总成对应相应的点动开关。

2.根据权利要求1所述的减少焊接变形的工装，其特征在于：减速电机带动联轴器再带动翻转台总成及依附在翻转台总成上的零部件整体旋转，即锁杆总成相对于翻转台并不旋转，减速电机由分别由各自对应的点动开关单独控制，2个翻转台之间没有关联，可独立工作；焊接操作者可根据所需的焊接角度，通过所述的点动开关控制对应的翻转台总成的角度，该角度便于接近平焊和方便焊接；工装留足了翻转台总成在不同角度的焊接空间，使锁杆总成在此焊接工装上完成定长、定位、夹紧、点焊和在夹紧状态下完成全部焊接过程，无需二次装夹。

3.根据权利要求1所述的减少焊接变形的工装，其特征在于：在手柄座固定底板上面装有手摇丝杆螺母，手摇丝杆组件置于手柄座固定底板下方，手摇丝杆组件与手摇丝杆螺母装配，旋转手摇丝杆组件的圆环手轮可对手摇丝杆组件进行向上或向下移动，其向上的移动量可由手轮丝杆限位装置设定，手轮丝杆限位装置是固定在手柄座固定底板下方，手轮丝杆限位装置与手柄座固定底板通过螺纹连接，使手轮丝杆限位装置可上下调节，手轮丝杆限位装置的止转螺杆底部焊有限位板，可对手摇丝杆组件向上移动作限位；当手摇丝杆组件向上移动时，手摇丝杆组件的推头能够将锁杆向上顶起，其顶推量由实验数据总结得出，由手轮丝杆限位装置设定，该顶推量的设定原则是使焊接后锁杆取出后满足设计要求，手轮丝杆限位装置能够基于实验数据总结得到的顶推量的值实现调节并固定，使限位板与圆环手轮上端面接触。