橋殼點(diǎn)焊固定環(huán)焊具設(shè)計(jì)改進(jìn)

任曉娟，譚宏博

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

橋殼點(diǎn)焊固定環(huán)焊具設(shè)計(jì)改進(jìn)

任曉娟，譚宏博

（陜西漢德車橋有限公司，陜西 寶雞 722408）

通過(guò)對(duì)原點(diǎn)焊固定環(huán)焊具主要定位結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，提出了改進(jìn)措施，提高了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，并降低了生產(chǎn)成本。

點(diǎn)焊；氣缸；V型；設(shè)計(jì)

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2016.10.062

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2016)10-191-02

引言

隨著汽車產(chǎn)品生產(chǎn)周期的縮短，需要新產(chǎn)品投放市場(chǎng)加快，故在焊接夾具設(shè)計(jì)制造方面如何加快進(jìn)度、提高質(zhì)量、方便調(diào)整、降低成本是重要的方向和不斷追求的目標(biāo)。焊接夾具設(shè)計(jì)方法無(wú)論國(guó)內(nèi)外都在廣泛采用產(chǎn)品系列化、功能柔性化、結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)方法。焊接夾具按生產(chǎn)規(guī)模分為大批量生產(chǎn)的專用焊接夾具和單件小批生產(chǎn)用的組合焊接夾具。專用夾具因?yàn)楫a(chǎn)品對(duì)象不同而不同，組合夾具有通用性，和產(chǎn)品無(wú)關(guān)。本文主要敘述點(diǎn)焊橋殼固定環(huán)專用夾具的主要定位結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)及更改。

1、產(chǎn)品的定位方式及本工序的加工內(nèi)容

從圖1中可知，本工序加工的內(nèi)容為點(diǎn)焊兩個(gè)固定環(huán)，保證工藝要求尺寸L和A°±15’；工件求的的定位方式：橋管外圓采用V型定位限制三個(gè)自由度，內(nèi)孔定位軸向限制一個(gè)自由度，大面采用浮動(dòng)支撐。原工裝的定位原理：橋管中心采用止口定位，橋管大面為定位面，都易容易磨損，且無(wú)角向定位，無(wú)法保證工藝要求。

2、原工裝存在的問(wèn)題

原工裝無(wú)找平機(jī)構(gòu)，長(zhǎng)期使用導(dǎo)致定位止口和定位面磨損，止口變形，橢圓度和平面度均超差,橋殼定位中心和軸向定位均不準(zhǔn)確，最終無(wú)法保證工藝要求A、L1兩個(gè)尺寸和對(duì)稱度。

定位固定環(huán)的壓頭徑向跳動(dòng)超差，長(zhǎng)期使用，受氣缸沖擊定位板垂直度無(wú)法保證，導(dǎo)致固定環(huán)定位不準(zhǔn)確，影響A°和L兩個(gè)尺寸不合格。

3、改進(jìn)后的焊具

針對(duì)原焊具存在缺陷，我們重新設(shè)計(jì)制作工裝。焊具中間采用氣動(dòng)漲芯結(jié)構(gòu)定位橋管軸向，保證固定環(huán)和固定支座的對(duì)稱度；新增加找平機(jī)構(gòu)：找平機(jī)構(gòu)方案經(jīng)過(guò)兩次改進(jìn)后，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能夠確保橋殼定位時(shí)水平放置，保證固定環(huán)、固定支座定位尺寸準(zhǔn)確；固定環(huán)定位：采用氣缸推動(dòng)錐塊帶動(dòng)定位銷定位固定環(huán)，雙直線導(dǎo)軌消除氣缸徑向，勾型壓板夾緊，V型定位橋管，從而保證固定環(huán)定位工藝尺寸穩(wěn)定。

中間漲芯結(jié)構(gòu)如圖（2）所示，滑塊初始狀態(tài)尺寸為φ B-4mm，氣缸行程為50mm，當(dāng)氣缸行程運(yùn)動(dòng)45mm時(shí)，中錐錐度為6°，滑塊漲開尺寸φB+0.7mm。中錐和定位軸固定在一起，當(dāng)氣缸推動(dòng)中間定位軸時(shí)，滑塊漲開尺寸為φB定位橋殼止口，從而定位橋管軸向。保證固定環(huán)以中心的對(duì)稱度1mm。

增加找平機(jī)構(gòu)。先采用凸輪找平結(jié)構(gòu)：凸輪軸與凸輪采用四方連接，當(dāng)運(yùn)動(dòng)凸輪軸時(shí)，兩凸輪外形完全相同，找平橋殼大面，但由于凸輪軸無(wú)鎖緊結(jié)構(gòu)，加工產(chǎn)品時(shí)，產(chǎn)品可能松動(dòng)；新找平結(jié)構(gòu)：如圖（3）所示，設(shè)計(jì)找平連桿為整體結(jié)構(gòu)，兩找平支座中心等高，當(dāng)橋管放在兩找平塊上時(shí)，由于橋管自重，壓住找平連桿繞著支座轉(zhuǎn)動(dòng)，壓縮彈簧自動(dòng)找平，此找平結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且穩(wěn)定，并降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

固定環(huán)定位結(jié)構(gòu)如圖4所示：固定環(huán)定位夾緊結(jié)構(gòu)通過(guò)氣缸推動(dòng)錐塊完成。根據(jù)氣缸的安裝位置和用途選擇型氣缸類型為前法蘭，氣缸缸徑為φ80mm，推力F=P*A=2460N。兩定位銷3固定在錐塊上，由于產(chǎn)品種類不同，A°也不同，故在錐塊上需兼容多組定位銷孔位置定位固定環(huán)。錐塊1與雙直線導(dǎo)軌連接，消除原工裝氣缸徑向、軸向轉(zhuǎn)動(dòng)，保證錐塊軸向和徑向定位尺寸穩(wěn)定準(zhǔn)確，從而保證固定環(huán)中心與橋管中心同心。固定環(huán)先安裝在橋管上，當(dāng)氣缸推動(dòng)錐塊時(shí)，定位銷定位固定環(huán)角向，保證固定環(huán)A°，錐塊推動(dòng)鉤形壓板2夾緊固定環(huán)，將固定環(huán)定位在定位銷端面上，從而保證固定環(huán)定位尺寸L和L1。

橋管采用兩V型定位，限制兩個(gè)移動(dòng)和兩個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)，V 型中心高H與固定環(huán)定位中心需重合，從而保證工藝要求尺寸。V型計(jì)算如圖（5）所示：由于本焊具兼容多種產(chǎn)品，橋管尺寸為變化尺寸，最大尺寸φD，最小尺寸φd，設(shè)計(jì)90°V型時(shí)，依據(jù)公式計(jì)算中心高H=h+0.707D-0.5B=200mm，V型塊的開口尺寸B=2（h+0.707D-H）=148mm，從而設(shè)計(jì)V型。

4、改進(jìn)后工裝的驗(yàn)證

確定好工裝改進(jìn)設(shè)計(jì)方案后，設(shè)計(jì)圖紙，組織加工，裝配完成后，現(xiàn)場(chǎng)加工調(diào)試，驗(yàn)證后完全能夠保證工藝要求尺寸。

5、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)此點(diǎn)焊固定環(huán)焊具主要定位結(jié)構(gòu)分析改進(jìn)設(shè)計(jì)，增加了此焊具的定位精度，保證了工藝要求，從而提高了產(chǎn)品質(zhì)量，且大大降低了固定環(huán)的返修率。改制后，生產(chǎn)效率提高了近15%；同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本，給公司創(chuàng)造了經(jīng)濟(jì)效益。

[1] 趙如福主編.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)(第三版).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1990.

[2]吳岳琨.金屬切削原理與刀具.北京:機(jī)械工業(yè),1990.

[3] 畢承恩,丁乃建主編.現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床(上、下冊(cè)).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1991.

[4] 陳秀寧主編.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ).杭州:浙江大學(xué)出版社,1993.

[5] 樊東黎,徐躍明,佟曉輝,主編.熱處理工程師手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.

[6] 李益民主編.機(jī)械制造工藝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)明手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1994.

Desing Improvement of Fixed Ring Welding Equipment Welding of Bridge Shell

Ren XiaoJuan, Tan Hongbo
（Shannxi Hande axle Co. Ltd., Shaanxi Baoji722408）

Retaing ring through the far sport welding according to the research on the positioning structure, put forward the improvement measures, improve the product quality and production efficiency, and reduce the production cost.

spot welding; air cylinder; V-shaped; design

U462.1

A

1671-7988(2016)10-191-02

任曉娟，（1983.10-)，女，本科學(xué)歷，就職于陜西漢德車橋有限公司。助理工程師，主要從事工裝設(shè)計(jì)的工作。