環(huán)形焊自動定心裝卡方式的研發(fā)與應(yīng)用

趙忠剛 張倩 王仲水

摘要:通過對在環(huán)形焊設(shè)備上焊接液壓支架立柱活塞桿的兩種裝卡方式比對,闡述了自動定心式裝卡法的優(yōu)點。同時,設(shè)制了防止焊接飛濺物破壞頂盤錐口精度的護罩,并開發(fā)了磁鐵的應(yīng)用空間。改進后,省略了對工件的校正時間,大大提高了工作效率。

關(guān)鍵詞:活塞桿環(huán)形焊自動定心徑向跳動

中圖分類號:TG43 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)06(c)-0009-01

山東能源機械集團塔高公司在研發(fā)、制造液壓支架的同時,并大批量研發(fā)、生產(chǎn)液壓支架立柱、油缸等關(guān)鍵件。公司在環(huán)形焊設(shè)備上焊接液壓支架立柱活塞桿時,需要對工件進行嚴(yán)格的焊前校正,該工序占用時間較多,一般每件需10多分鐘,每天三班一臺設(shè)備可焊接20件,共需200多分鐘找正時間,約3小時,每年一臺環(huán)形焊設(shè)備需用1000多小時找正,三臺設(shè)備共消耗找正工件時間3000多小時,且找正時由操作者一邊轉(zhuǎn)動工件,一邊用錘子反復(fù)敲擊工件高點,特別消耗體力。為此,公司成立了專門的攻關(guān)小組,經(jīng)過認(rèn)真分析、驗證、總結(jié),創(chuàng)新了自動定心裝卡方式,免除了找正工序,大大提高了工作效率。

1 焊接活塞桿的通常裝卡方式與找正辦法

以往在環(huán)形焊設(shè)備上焊接液壓支架立柱活塞桿時,其裝卡方式如圖1所示。將序號2活柱、序號3柱管、序號4接頭組裝成一體,然后吊裝在環(huán)形焊設(shè)備上,一端用卡盤夾持,另一端由安裝在尾座上的頂針通過頂盤頂住。首先轉(zhuǎn)動卡盤,觀察工件右端的徑向跳動情況,用錘子敲擊序號4的右端高點處,使其右端面徑向高點在頂盤上向下滑動,通過反復(fù)的敲擊對工件進行校正,以使焊道部位在工件轉(zhuǎn)動時徑向跳動不大于0.2mm,以保證工件的焊接質(zhì)量。工件校正后,再將頂針用力頂一下,防止工件在焊接過程中滑動。

缺點:找正費時費力,效率較低。頂盤在使用一段時間后,與工件接觸的端面有大量焊接飛濺物,導(dǎo)致后續(xù)敲擊工件時更加費力。

2 焊接活塞桿的新式裝卡設(shè)計理念

由于頂盤與工件右端接觸形式都是以平面接觸狀態(tài)存在的,無法限制工件右端上下左右的自由度,不能實現(xiàn)對工件的徑向限位。如果頂盤能夠限制工件的上下左右的自由度,其接觸部分必須能夠包括工件的外圓方可。由于工件的接頭外圓是自由公差,其尺寸不很精確,所以,無法實現(xiàn)筒體式包括定位。為此,可以將頂盤與接頭連接處設(shè)計為錐口形式,以適應(yīng)接頭的尺寸變化,實現(xiàn)對工件在空間的五個自由度完全定位,留一個轉(zhuǎn)動自由度即可。

3 焊接活塞桿的新式裝卡

根據(jù)上述問題,攻關(guān)后采用圖2的裝卡方式。首先,將活柱、柱管、接頭以其止口定位組合一體,吊裝在環(huán)形焊設(shè)備上,左端用卡盤夾住,右端由頂針通過對接頭和頂盤將工件頂住。頂盤與工件連接處是一錐口,該錐口扣在工件右端外圓上,能夠使工件自動定心,無需進行敲擊校正,可直接對工件施焊。根據(jù)活塞桿接頭直徑尺寸的不同,可以制做多種型號的頂盤。為延長頂盤的使用壽命,頂盤錐口處必須淬火處理。為防止焊接飛濺物飛濺到頂盤錐口面上,影響定心精度,在工件上靠近頂盤處加一護罩,用鐵皮制做即可,其內(nèi)孔略大于接頭外圓,其外圓略大于頂盤外圓。根據(jù)活塞桿接頭直徑尺寸的不同,可以制做多種型號的護罩。為防止工件焊接時由于轉(zhuǎn)動而使護罩沿工件軸向滑移,影響阻擋焊接飛濺物和妨礙施焊,可以在頂盤上加一個磁鐵,使護罩吸在頂盤上即可。

優(yōu)點:該裝卡方式具有自動定心的作用,省略了校正工件的過程,提高了工效,并減輕了勞動強度。同時,降低了對操作者的校正技能要求,易于普及。

注意事項:頂盤的錐口角度不可過大,以防止對工件定心不準(zhǔn),一般為90°。接頭右端面在加工時應(yīng)倒角,防止有毛刺等高點影響工件定心精度。

4 結(jié)論

通過應(yīng)用自動定心裝卡方式焊接活塞桿后,省略了校正時間,工作效率有了較大提高,并確保了工件的回轉(zhuǎn)精度,進一步提高了焊接質(zhì)量。通過磁鐵吸附防護罩來防止焊接飛濺物粘占頂盤錐口,徹底保護了頂盤錐口的精度。利用磁鐵吸附功能的巧妙創(chuàng)意,可以在業(yè)內(nèi)其它工序中借鑒、參考。

參考文獻

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