用于焊接雙系列叉車油箱的正反模具設(shè)計(jì)

摘 要：文章介紹了一種用于叉車油箱焊接的模具，將雙系列叉車油箱設(shè)計(jì)在一副模具上，利用模具的正反兩面，分別定位和夾緊，采用變位機(jī)控制實(shí)現(xiàn)了全方位焊接。既節(jié)省空間、提高模具的利用率，又大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。

關(guān)鍵詞：叉車油箱；正反模具；定位；夾緊；變位機(jī)

引言

叉車油箱體是叉車車架體中的重要部件，叉車油箱體主要由油箱外壁板、油箱蓋板和油箱擋板組成。若每一系列油箱焊接都制作一副模具，則占用空間，利用率不高，造成浪費(fèi)。

目前，兩系列叉車油箱制作時(shí)，是將各零件放在平臺(tái)上，先手工劃線、點(diǎn)焊，再全方位焊接，最后再校正。工序復(fù)雜，精度得不到保證。為此，設(shè)計(jì)一副能焊接雙系列叉車油箱模具，并一次性定位、夾緊、焊接，不需要校正。既能提高生產(chǎn)效率，又能提高利用率。本文主要介紹了這種正反模具，能同時(shí)搭焊多邊形油箱體和矩形油箱體。

1 模具的設(shè)計(jì)

模具本體上焊接多邊形油箱體的簡(jiǎn)稱為模具組合一，如圖1所示。焊接矩形油箱體的稱為模具組合二，如圖2所示。

模具組合一包括限位組件一、壓緊組件一以及限位組件二，限位組件一用于定位多邊形油箱體的油箱外壁板的兩側(cè)邊，壓緊組件一用于壓緊多邊形油箱體的油箱外壁板，限位組件二用于定位多邊形油箱體蓋板的多邊側(cè)。模具組合二包括限位組件三、壓緊組件二以及限位組件四，限位組件三用于定位矩形油箱體的油箱外壁板的兩側(cè)邊，壓緊組件二用于壓緊矩形油箱體的油箱外壁板，限位組件四用于定位矩形油箱體蓋板的側(cè)邊。

模具本體結(jié)構(gòu)完成后，需要電機(jī)帶動(dòng)，采用的是具有變位功能的伺服電機(jī)，簡(jiǎn)稱變位機(jī)，是由頭架710和尾架720組成，是專用的焊接輔助設(shè)備，適用于回轉(zhuǎn)工作的焊接變位，以得到理想的位置和焊接速度。模具是通過(guò)變位機(jī)進(jìn)行操控其角度，需要和變位機(jī)連接成一體。變位機(jī)上一般是伸出法蘭，模具本體上也焊接法蘭。兩種法蘭上各有八個(gè)通孔，分別用螺栓連接，螺母并緊。變位機(jī)和模具之間存在著最大負(fù)荷與偏心距及重心距之間的關(guān)系，經(jīng)過(guò)三維模擬計(jì)算，正反面安裝上工件后的重心相差不大。在變位機(jī)的偏心距范圍內(nèi)，可以將模具上的法蘭焊接在模具的兩端中心位置。

2 具體實(shí)施方式

圖中：00、模具本體；100、支架總成；110、連接法蘭；11、限位螺釘；12、限位擋塊；200、模具組合一；210、限位組件一；220、壓緊組件一；230、限位組件二；231、蓋板限位板一；232、蓋板限位板二；233、定位銷；234、限位塊；300、模具組合二；310、限位組件三；320、壓緊組件二；330、限位組件四；400、多邊形油箱體；500、矩形油箱體；601、油箱外壁板；602、油箱擋板；603、多邊形油箱蓋板；604、矩形油箱蓋板；710、頭架；720、尾架。

本柔性化搭焊模具包括一個(gè)支架總成100，該支架總成的正面設(shè)置有用于搭焊多邊形油箱體400的模具組合一200，支架總成的反面設(shè)置有用于搭焊矩形油箱體500的模具組合二300，支架總成通過(guò)安裝在兩端的連接法蘭110進(jìn)行翻轉(zhuǎn)調(diào)整，連接法蘭與外界連接通過(guò)調(diào)整螺栓進(jìn)行調(diào)整，方便簡(jiǎn)單，保證了支架總成的旋轉(zhuǎn)中心。

如圖1所示，模具組合一200包括限位組件一210、壓緊組件一220以及限位組件二230，所述限位組件一用于定位多邊形油箱體的油箱外壁板601的兩側(cè)邊，壓緊組件一用于壓緊多邊形油箱體的油箱外壁板601，限位組件二用于定位多邊形油箱蓋板603的多邊側(cè)。

如圖2所示，模具組合二300包括限位組件三310、壓緊組件二320以及限位組件四330，限位組件三用于定位矩形油箱體的油箱外壁板601的兩側(cè)邊，壓緊組件二用于壓緊矩形油箱體的油箱外壁板601，限位組件四用于定位矩形油箱蓋板604的側(cè)邊。

限位組件一210和限位組件三310均包括設(shè)置在支架總成表面的限位螺釘11和限位擋塊12，其中限位擋塊能根據(jù)油箱外壁板的側(cè)邊斜度進(jìn)行調(diào)整。壓緊組件一220和壓緊組件二320均采用設(shè)置在支架總成表面兩端的壓板。

如圖1所示，限位組件二230包括設(shè)置在支架總成表面上的蓋板限位板一231和蓋板限位板二232，蓋板限位板一231用于限位多邊形油箱蓋板603一端的相鄰兩側(cè)邊，蓋板限位板二232用于限位多邊形油箱蓋板603的另一端側(cè)邊。本實(shí)施例中，采用三個(gè)折彎邊的油箱蓋板，其中靠近油箱擋板602一端的兩個(gè)折彎邊通過(guò)蓋板限位板一231的側(cè)邊進(jìn)行定位，油箱蓋板另一端的折彎邊通過(guò)蓋板限位板二232進(jìn)行定位，蓋板限位板一231的自由端用于定位油箱擋板602。

蓋板限位板一231采用折彎板結(jié)構(gòu)，蓋板限位板一通過(guò)定位銷233可拆卸連接在支架總成上，蓋板限位板一的側(cè)邊通過(guò)限位塊234進(jìn)行定位。蓋板限位板一能通過(guò)定位銷進(jìn)行角度調(diào)整，限位塊的安裝位置也可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

如圖2所示，限位組件四330采用直線擋板，該直線擋板兩端通過(guò)定位銷固定在支架總成上，只需對(duì)矩形油箱蓋板604的一側(cè)進(jìn)行定位。

圖3和4示出了多邊形油箱體400和矩形油箱體500的結(jié)構(gòu)示意圖，其中油箱外壁板601為類似L型結(jié)構(gòu)，其側(cè)邊通過(guò)限位螺釘11和限位擋塊12進(jìn)行定位，該限位擋塊能根據(jù)油箱外壁板的側(cè)邊斜度進(jìn)行調(diào)整。油箱外壁板還通過(guò)兩側(cè)的壓板進(jìn)行壓緊，便于焊接。

3 整體工作過(guò)程

如圖5，首先將油箱外壁板601吊至支架總成100的正面，用限位螺釘11與限位擋塊12對(duì)其進(jìn)行定位；再將蓋板限位板一231套入定位銷233，并靠上限位塊234；將多邊形油箱蓋板603靠上蓋板限位板一231與蓋板限位板二232，該蓋板限位板二起到了輔助定位的作用；再將油箱擋板602與蓋板限位板一231的自由端靠齊；最后，對(duì)所有零件進(jìn)行點(diǎn)焊。點(diǎn)焊牢固后，去除蓋板限位板一231，進(jìn)行焊接。焊接完成后，松開(kāi)壓板，對(duì)完成好的油箱體進(jìn)行脫膜。通過(guò)變位機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，在支架總成反面對(duì)矩形油箱體500進(jìn)行搭焊，其工作原理與上述內(nèi)容類似。

4 結(jié)束語(yǔ)

不同于一般的專用模具，此種模具能夠?qū)崿F(xiàn)雙系列工件在一副模具上的生產(chǎn)，同時(shí)通過(guò)變位機(jī)的控制，自動(dòng)翻轉(zhuǎn)角度，自動(dòng)化程度很高，大大降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，并節(jié)約了成本，實(shí)現(xiàn)了空間利用的最大化，對(duì)其他利用率不高的模具設(shè)計(jì)有重要的借鑒意義。

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作者簡(jiǎn)介：吳峰（1991-），男，助理工程師，從事叉車設(shè)計(jì)及制造工作。