專利名稱：一種冷軋鋁合金環縫焊接機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉焊 接機及，尤其是涉及ー種用于超輕量化輪轂制造焊接エ藝的冷軋鋁合金環縫焊接機。
背景技術：
傳統汽車輪轂的制造エ藝中，輪輞與輪輻的焊接都是采用Mig焊(metalinert-gas welding,惰性氣體保護金屬極電弧焊)焊接。Mig焊是采用可熔化的焊絲作為電極，以連續送進的焊絲與被焊エ件之間燃燒的電弧作為熱源來熔化焊絲與母材金屬，焊接完成后，焊接區域的材料性能與母材性能相差50%左右。由于Mig焊屬于熱加工范疇，加エ耗能量大，加工出來的エ件容易產生熱變形。造成生產成本過高，價格十分昂貴。冷軋鋁合金環縫焊技術一直用于航天技術領域。如導彈頭的焊接、火箭的焊機以及許多軍用機械焊接等等。冷軋鋁合金環縫焊利用焊頭與エ件之間摩擦產生出的熱量，熔化焊接部分的材料，通過焊頭的攪拌，把汽車輪輞與輪輻的材料完全熔為一體。保證焊接處材料性能與母材性能相同，完全屬于冷加工范疇，生產耗能低。但是冷軋鋁合金環縫焊技術一直都沒有引入到汽車輪轂的制造エ藝中。
實用新型內容本實用新型為了解決現有技術冷軋鋁合金環縫焊技術一直都沒有引入到汽車輪轂的制造エ藝中，的技術問題，提供了ー種冷軋鋁合金環縫焊接機。為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為設計ー種冷軋鋁合金環縫焊接機，所述冷軋鋁合金環縫焊接機包括機架、安裝于機架上的可轉動的主軸、與主軸連接且可隨主軸旋轉的用于定位待焊接輪輻的法蘭盤、設置在主軸上且位于法蘭盤ー側的擋板、設于擋板邊緣的可伸縮以抓緊物體于擋板上的氣動卡爪、設置在法蘭盤另一側且可相對主軸軸向運動以結合擋板軸向夾持待焊接輪輞的尾座，所述法蘭盤上設置有與待焊接輪輻上的孔對應的定位孔。所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括與機架連接且水平方向設置的水平焊頭和與機架連接且豎直方向設置的豎直焊頭。所述水平焊頭包括對稱設置的兩個。所述水平焊頭和豎直焊頭設于偏移待焊接エ件中心線位置處。所述冷軋鋁合金環縫焊接機還設置有與主軸連接且用于制動主軸的剎車裝置。所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括伺服電機和連接在伺服電機和主軸之間的變速箱。所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括用于收緊待焊接輪輻于法蘭盤上防止其沿主軸軸向運動的快速螺母。本實用新型通過設計冷軋鋁合金環縫焊接機，使其可用于焊接汽車的輪輞和輪輻，從而可將用于航天焊接技術的冷軋鋁合金環縫焊接技術引進到輪轂加工領域，促進了生產加工行業的發展。機械結構間的改變與創新，不僅使機器在使用過程中更加方便，解決了許多エ藝上的難題，提高了エ件的焊接質量，從而增加了汽車輪轂的使用壽命。
下面結合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明，其中 圖I是本實用新型冷軋鋁合金環縫焊接機裝配有輪轂的結構示意圖；圖2是本實用新型冷軋鋁合金環縫焊接機的水平焊頭的位置示意圖；圖3是本實用新型冷軋鋁合金環縫焊接機的豎直焊頭的位置示意圖。
具體實施方式
請參見圖I至圖3。本實用新型冷軋鋁合金環縫焊接機包括機架I、主軸2、法蘭盤3、擋板4、氣動卡爪5、尾座6、水平焊頭7和豎直焊頭8。法蘭盤3、擋板4、氣動卡爪5、尾座6共同構成夾具，以夾持待焊接的輪轂。其中主軸2安裝于機架上且可轉動。主軸2通過伺服電機21驅動，為了變速，在伺服電機21和主軸2之間還連接有變速箱22。伺服電機通過變速箱控制主軸的轉速，伺服電機可根據焊接エ件的直徑大小，調整主軸轉速的快慢，從而焊接不同尺寸的エ件。由于在焊接過程中，機械與機械之間的相互運動一定會有間隙。所以在焊接剛開始時，焊頭插入エ件的瞬間，焊接頭會對エ件產生有很大的沖擊力，由于機械與機械之間的間隙，夾具和エ件會產生晃動，嚴重影響了焊接質量。因此，在主軸上設置與主軸連接且用于制動主軸的液壓剎車裝置23，其能使主軸固定不動，保證エ件在焊接時機器不會因晃動而產生共振，從而保證エ件的焊接質量。法蘭盤3主要用于定位待焊接輪輻10，其與主軸連接且可隨主軸旋轉。法蘭盤3上設置有與待焊接輪輻上的孔對應的定位孔31。定位時，エ件輪輻中心孔會穿過主軸，以輪輻的底面與主軸上的法蘭盤的正面緊貼定位。由于法蘭盤上加工有與輪輻P⑶相同的孔，因此，可在法蘭盤與輪輻PCD孔中插入銷釘定位，避免輪輻在焊接過程中，在圓周方面發生位移現象。為了防止輪輻沿主軸軸向運動，所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括用于收緊待焊接輪輻于法蘭盤上防止其沿主軸軸向運動的快速螺母。用快速螺母收緊輪輻，從而實現輪輻定位。擋板4設置在主軸上且位于法蘭盤ー側，主要用于定位輪輞11。氣動卡爪5設于擋板邊緣，其可伸縮以抓緊物體于擋板上。尾座6設置在法蘭盤另ー側，其可相對主軸軸向運動以結合擋板軸向夾持待焊接輪輞。輪輻定位后，輪輞也自然緊貼主軸上的擋板上，利用氣壓控制氣動卡爪夾緊輪網，同時左側的尾座通過液壓控制，在導軌上移動，抵緊該側輪輞，從而尾座與擋板結合夾持待焊接的輪輞，實現了輪輞與輪輻在夾具上的定位。當エ件焊接完成后，尾座也通過液壓控制，在導軌上移動后退，氣動卡爪松開夾緊的輪輞，然后再松開快速螺母，從而取出焊接完成后的エ件。水平焊頭7與機架連接且水平方向設置，和豎直焊頭8與機架連接且豎直方向設置。在本具體實施例中，所述水平焊頭包括對稱設置的兩個。設置兩個焊頭主要是為了縮短焊接時間，提高生產效率。[0024]同時，由于環縫焊在焊接快完成時，所有料都被擠到最后焊接位，會在焊接位產生“鼓包“現象，通過分別在機器的水平方向與垂直方向都設計焊接頭，讓熔化材料均勻流動，避免了”鼓包“現象發生。對主軸焊頭需用特殊材料，如錫合金。與直縫焊焊接頭完全不同的是環縫焊焊接頭頂部的焊尖在高速旋轉過程中，焊頭與輪輞發生摩擦的同時還要與輪輻產生過盈摩擦，這樣才能把輪輞與輪輻之間的料熔接在一起，且注意焊頭的焊接位不能在エ件的中心，因此，將 水平焊頭和豎直焊頭設于偏移待焊接エ件中心線5mm-10mm位置處。在環縫焊接完成后，由于エ藝原因，エ件上都會留有ー個焊頭孔。如果不堵住焊頭孔，受カ最弱點就會在那里形成，對產品的質量與使用壽命有直接的影響。因此采用與エ件材料相同的鋁料做成與焊頭焊尖相同的鋁螺絲收進焊頭孔中。利用平焊頭高速旋轉，與焊頭孔部位材料產生摩擦，從而熔化鋁料與焊頭周圍的料，讓旋入的鋁螺絲與焊頭周圍的料熔為一體，從而達到堵孔的目的。本實用新型通過設計冷軋鋁合金環縫焊接機，使其可用于焊接汽車的輪輞和輪輻，從而可將用于航天焊接技術的冷軋鋁合金環縫焊接技術引進到輪轂加工領域，促進了生產加工行業的發展。機械結構間的改變與創新，不僅使機器在使用過程中更加方便，解決了許多エ藝上的難題，提高了エ件的焊接質量，從而增加了汽車輪轂的使用壽命。本實用新型冷軋鋁合金環縫焊接機利用焊頭與エ件之間摩擦產生出的熱量，熔化焊接部分的材料，通過焊頭的攪拌，把汽車輪輞與輪輻的材料完全熔為一體，使焊接部位材料機械性能與母體保持一致，從而達到焊接目的，保證了焊接處材料性能與母材性能相同，完全屬于冷加工范疇，生產耗能低。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.ー種冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述冷軋鋁合金環縫焊接機包括機架、安裝于機架上的可轉動的主軸、與主軸連接且可隨主軸旋轉的用于定位待焊接輪輻的法蘭盤、設置在主軸上且位于法蘭盤ー側的擋板、設于擋板邊緣的可伸縮以抓緊物體于擋板上的氣動卡爪、設置在法蘭盤另一側且可相對主軸軸向運動以結合擋板軸向夾持待焊接輪輞的尾座，所述法蘭盤上設置有與待焊接輪輻上的孔對應的定位孔。
2.根據權利要求I所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括與機架連接且水平方向設置的水平焊頭和與機架連接且豎直方向設置的豎直焊頭。
3.根據權利要求2所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述水平焊頭包括對稱設置的兩個。
4.根據權利要求2所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述水平焊頭和豎直焊頭設于偏移待焊接エ件中心線位置處。
5.根據權利要求I所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述冷軋鋁合金環縫焊接機還設置有與主軸連接且用于制動主軸的剎車裝置。
6.根據權利要求I所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括伺服電機和連接在伺服電機和主軸之間的變速箱。
7.根據權利要求I所述的冷軋鋁合金環縫焊接機，其特征在于所述冷軋鋁合金環縫焊接機還包括用于收緊待焊接輪輻于法蘭盤上防止其沿主軸軸向運動的快速螺母。
專利摘要本實用新型公開了一種冷軋鋁合金環縫焊接機，旨在提供一種焊接部位材料機械性能與母體保持一致的冷軋鋁合金環縫焊接機，其包括機架、安裝于機架上的可轉動的主軸、與主軸連接且可隨主軸旋轉的用于定位待焊接輪輻的法蘭盤、設置在主軸上且位于法蘭盤一側的擋板、設于擋板邊緣的可伸縮以抓緊物體于擋板上的氣動卡爪、設置在法蘭盤另一側且可相對主軸軸向運動以結合擋板軸向夾持待焊接輪輞的尾座，所述法蘭盤上設置有與待焊接輪輻上的孔對應的定位孔。本實用新型可用于鋁合金汽車輪轂制造工藝。
文檔編號B23K20/12GK202398938SQ201120519229
公開日2012年8月29日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者蘇競 申請人:蘇競