一种复合铝车圈及制造方法与流程

文档序号:12851616阅读:439来源:国知局
一种复合铝车圈及制造方法与流程

本发明涉及车轮的车圈制造技术领域,具体涉及一种复合铝车圈及制造方法。



背景技术:

现有的沙滩车、高尔夫球车、草坪及园林机械等的车轮用的车圈通常包括一个圆环形的圈体、连接在圈体内的支承幅板,支承幅板上设有车轴孔,以便和车轴相连接。车圈通常采用如下两种材质制成,第一种是钢质车圈,此类车圈是将钢板通过辊压工艺先卷绕成具有一定截面形状的初始圈体,然后将初始圈体的对接处焊接形成一个完整的初始圈体,接着对初始圈体进行整形、打磨等工序形成具有固定形状的圆环形圈体,再在圆环形圈体内侧壁的中间位置压入圆片形的支承幅板,支承幅板上设置相应的车轴孔并与圆环形圈体焊接成一体,以便和车轴连接。由于辊压成型的设备结构简单、投资少,而钢质车圈的材料价格较低,因此,此类车圈具有一次性投入少、制造成本低、车圈的强度高等优点,然而此类车圈的制造工序复杂、生产效率低,并且外形美观度差,特别是,车圈焊接处会使整个车圈在圆周方向上形成一个薄弱点,从而降低车圈的整体强度,无法满足车轮重负载、大扭矩的需求,并且不利于提高车圈的档次,无法适应一些高品质车辆的要求;第二种是铝合金车圈,其采用铝合金压铸工艺整体铸造成型,此类铝合金车圈虽然具有生产效率高、重量轻以及外形美观等优点,但是受压铸工艺的技术限制,车圈的形状、结构较为简单,不能满足人们一些复杂形状的车圈的要求。特别是,压铸成型的圈体部分无法达到类似钢质圈体的厚度,因此,其材料消耗较多,制造成本较高,对于诸如沙滩车这样的车辆,不利于降低整车的制造成本。

在中国专利文献上公开了一种“全自动不锈钢圈焊接机”,其申请公布号为cn105057889a,包括机体和固定在机体两侧的钢带传送处理装置、钢带激光焊接装置,钢带传送处理装置依次由固定在机体外侧的料盘、固定在机体内侧的钢带一次驱动、储料装置、钢带二次驱动、钢带引导装置、钢带绕国装置和切料装置,钢带一次驱动和钢带二次驱动由胶轮和钢轮呈上下设置,并在两者外侧固定有拉杆,拉杆上固定有调节扳于,钢带一次驱动靠近料盘固定,并由存料驱动电机提供动力,钢带二次驱动由伺服电机驱动,上述储料装置由存料导轨、滑动固定在存料导轨上的滑块组成,并在滑块上固定有滚轮。上述焊接机虽然可提高钢质车圈焊接时的生产效率,但是不能简化整个车圈的制造工艺,特别是,难以有效地提高车圈的抗压、抗扭强度和美观度,因而难以适应高品质车辆的要求。



技术实现要素:

本发明的目的是为了解决现有的钢质车圈所存在的生产效率低、难以满足高品质车辆的要求、以及铝合金车圈所存在的价格高、难以制造出形状复杂车圈的问题,提供一种复合铝车圈及制造方法,既可确保车圈的强度,显著地提高生产效率以降低制造成本,同时可有效地提升其品质档次,以适应高品质车辆的要求。

为了实现上述目的,本发明采用以下技术方案:

一种复合铝车圈,包括同轴地并排布置的左圈体和右圈体,左圈体为由铝材通过冲压成型工艺制成的圆筒形构件,右圈体上设有幅板,右圈体和幅板通过铝合金压铸成型工艺制成一体结构,所述右圈体上靠近左圈体的一侧设有连接部,所述左圈体的右端套接连接部上,并通过焊接工艺使左圈体与连接部连接成一体,所述左圈体的左端边缘设有向左圈体外侧圆周面翻卷的卷边,所述卷边包括与左圈体的左端边缘相连接的外扩的锥形圈、以及位于左圈体的横向截面内的加强圆环,所述加强圆环的内侧边缘抵靠左圈体的外侧面,所述加强圆环的外侧边缘与锥形圈的边缘之间通过轴向截面呈圆弧形的连接圈连接成一体。

本发明的复合铝车圈包括冲压工艺制成的圆筒形的左圈体以及由铝合金压铸成型的右圈体和幅板,相对于现有的采用辊压工艺制成的车圈,本发明的左圈体所采用的冲压工艺可省去焊接圈体对接处的工序,从而有利于提高其整体强度,而铝合金压铸成型的一体结构的右圈体和幅板,使整个车圈具有和铝合金车圈相媲美的外形效果,不仅有利于提高生产效率,更可显著地提升整个车圈的品质档次,以适应高品质车辆的要求。另外,由于左圈体和右圈体同样采用铝材制成,因此,便与其在和右圈体的连接部的搭接处采用现有的自动焊接机方便地形成一个圆环状的焊接圈,使左圈体和右圈体连接成一体,从而使复合铝车圈在整个圆周方向上具有均衡的强度。另外,卷边有利于提高左圈体的刚性和径向抗压强度。特别是,由于卷边的加强圆环位于左圈体的横向截面内,也就是说,加强圆环与左圈体的轴向垂直,因此,可形成类似矩形梁的效果,从而显著地提升左圈体的径向抗压强度,在确保铁铝复合型钢圈整体强度的前提下,有利于减轻其重量。

作为优选,所述左圈体上设有若干在圆周方向均匀分布的矩形切口,在矩形切口靠近幅板一侧边缘设有一体地向外倾斜延伸的限位挡片,所述限位挡片的端部抵靠加强圆环。

矩形切口内的限位挡片可通过冲压成型工艺方便地制成,加强圆环的一侧抵靠限位挡片,另一侧受到圆锥形的锥形圈的限位,从而可确保加强圆环受力时的稳定性,避免复合铝车圈在受压时发生加强圆环的扭曲变形而失稳,从而充分发挥加强圆环的强度。

作为优选,所述连接部通过辊压成型工艺制成,从而形成具有二个对接端的圆筒形结构,所述连接部包括一端的嵌设段、以及另一端与左圈体焊接的焊接段,连接部的其中一个对接端设有若干矩形缺口,从而在两个相邻的矩形缺口之间形成外凸的矩形锯齿,连接部的另一个对接端设有若干适配在对应的矩形缺口内的矩形凸块,从而在二个相邻的矩形凸块之间形成矩形凹槽,所述矩形锯齿适配在对应的矩形凹槽内,在矩形凸块的端部边缘与矩形缺口的底部边缘之间设有调节间隙,在矩形锯齿的端部边缘与矩形凹槽的底部边缘之间设有调节间隙,当右圈体和幅板压铸成型时,连接部作为压铸成型模具的镶嵌件,从而使连接部的嵌设段被嵌设在右圈体内,其中嵌入右圈体内的调节间隙内形成与右圈体一体的加强连接块。

本发明的连接部通过辊压成型工艺制成,从而有利于降低其制造成本,特别是,当右圈体和幅板压铸成型时,连接部作为压铸成型模具的镶嵌件可方便地套接到压铸成型模具下模的模芯上。当辊压成型的连接部的内径与模芯的外径不匹配时,可通过调节二个对接端之间的间距使连接部的内径与模芯的外径相适配。由于在连接部的二个对接端上分别设有适配在一起的矩形凸块与矩形缺口、以及矩形锯齿与矩形凹槽,并且矩形凸块与矩形缺口之间的侧边之间没有间隙,矩形锯齿与矩形凹槽之间的侧边之间也没有间隙,而只会在端部边缘与底部边缘之间形成相互隔开的调节间隙,因此,压铸成型时,只有位于嵌设段上并嵌入右圈体内的调节间隙内形成与右圈体一体的加强连接块,从而有利于提高连接部和右圈体的结合强度。也就是说,辊压成型的连接部一方面可省去焊接工序,同时可降低对其辊压成型后的径向尺寸的精度要求,并方便在压铸成型时套接到模芯上,同时也方便与左圈体之间的套接。

作为优选,所述嵌设段上设有在轴向截面内呈半圆形的弧形弯折,所述焊接段左端的边缘设有若干沿轴向延伸的调节切缝。

弧形弯折可显著地提高连接部与右圈体之间的轴向抗拉强度,并方便地通过辊压成型工艺制成。而焊接段上的调节切缝则有利于焊接段和左圈体套接时微调焊接段的直径,从而方便和左圈体的套接,并降低对连接部的尺寸精度要求。

一种复合铝车圈的制造方法,包括如下步骤:

a.通过冲压成型工艺加工出两端开通的圆筒形的左圈体,所述左圈体采用铝合金材质,再通过卷边工艺在左圈体的左端边缘形成朝向左圈体外侧圆周面翻卷的卷边;

b.用冲压成型工艺在一块长方形铝板的其中一个短边上冲出若干矩形缺口,从而在两个相邻的矩形缺口之间形成外凸的矩形锯齿,并在另一个短边上冲出若干矩形凹槽,从而在二个相邻的矩形凹槽之间形成矩形凸块,然后通过辊压工艺将长方形铝板辊压成具有开口的圆筒状的连接部,此时长方形铝板上具有矩形缺口和矩形凹槽的二个短边即构成连接部在开口处的二个对接端,并且矩形锯齿适配在对应的矩形凹槽内,矩形凸块适配在对应的矩形缺口内,连接部在长度方向上的一端为焊接段,另一端为嵌设段,并在嵌设段上辊压形成在轴向截面内呈半圆形的弧形弯折;

c.将连接部的焊接段套接到安装在压铸机上的铝合金压铸成型模具下模的模芯上,此时连接部的二个对接端之间的距离增大,然后下模上位于模芯两侧的夹持滑块相对移动而靠近模芯,二个夹持滑块上相对的半圆形凹槽拼接成一个夹持圆槽,焊接段被定位在夹持圆槽与模芯之间,此时在连接部的矩形凸块的端部边缘与矩形缺口的底部边缘之间形成调节间隙,在矩形锯齿的端部边缘与矩形凹槽的底部边缘之间形成调节间隙;

d.铝合金压铸成型模具上模和下模完成合模动作,从而形成用于成型右圈体和幅板的型腔,此时连接部上的嵌设段位于铝合金压铸成型模具的型腔内用于成型右圈体的部分;

e.压铸机通过铝合金压铸模具的浇道系统将熔融的铝合金液体高速地充注到铝合金压铸模具的型腔内,冷却系统使型腔内的铝合金液体冷却固化而形成一体的右圈体和幅板的结合体,幅板上成型出可与车轴相连接的车轴孔,并在嵌设段的调节间隙内形成加强连接块,连接部通过嵌设段与右圈体连接成一体;

f.上、下模分模,顶出机构动作,即可顶出并取下停留在下模上的带有连接部的右圈体和幅板的结合体:

g.将左圈体右端与连接部的焊接段套接在一起,从而形成一个由左圈体、连接部、右圈体和幅板构成的复合铝车圈结合体,然后用自动焊接装置使复合铝车圈结合体中的左圈体和焊接段焊接在一起,从而构成一个完整的复合铝车圈。

本发明的复合铝车圈包括左圈体以及一体结构的右圈体和幅板,从而使左圈体可形成内径从一端至另一端逐渐缩小的圆筒形结构,方便其通过冲压成型工艺快捷方便地加工制成。而右圈体是通过连接部和左圈体相连接的,因此有利于简化其结构形状,方便其通过压铸成型工艺加工制成,同时使整个复合铝车圈从外形上看与铝合金车圈具有相同的美观度,从而可适应高品质车辆的要求。现有的采用辊压工艺制成的车圈在对接处回形成凹凸曲折的曲线状凸起焊缝,因此,不利于其实现自动焊接,并且焊接后的车圈会产生焊接变形,因此,通常需要对焊接后的车圈增加整形、打磨等工序。而本发明的左圈体是通过冲压成型工艺制成的筒状结构,因此其具有稳定的形状,而辊压成型的连接部则通过压铸成型工艺直接与右圈体连接成一体,左圈体和连接部在搭接处可通过自动焊接装置方便地形成圈状的焊缝,从而使焊接时产生的收缩力在圆周方向基本均匀一致,可有效地避免因焊接而产生形变,并且焊缝可位于左圈体和连接部焊接段的端部,因此,焊接后的车圈无需增加整形、打磨等工序,从而有利于提高生产效率。特别是,连接部的二个对接端之间的间距可调整,因此可显著地降低其尺寸精度的要求,便于其加工制造。由于在模芯的两侧相对设置夹持滑块,因此,当我们需要将连接部的焊接段套接到下模的模芯上时,二个夹持滑块处于分开状态,此时焊接段可方便地套接到模芯上。然后相对地移动二个夹持滑块,使二个夹持滑块上相对布置的半圆形凹槽拼接成一个圆形的夹持圆槽,从而紧紧地夹持连接部的焊接段。也就是说,本发明在确保连接部方便放置的同时,又可确保连接部与下模及模芯之间的紧密贴合,从而避免压铸成型时液态的铝合金进入配合缝隙而产生飞边。

作为优选,所述焊接段左端的边缘设有若干沿轴向延伸的调节切缝,在步骤c中,当焊接段套接到下模的模芯上时,焊接段在调节切缝处被撑开。

调节切缝使焊接段的径向尺寸可微调,既方便压铸成型时将焊接段套接到下模的模芯上,又方便左圈体与焊接段之间的套接。

作为优选,所述自动焊接装置包括一个操作平台,操作平台的右侧设有可左右移动的转动轴,转动轴的端部与幅板的车轴孔适配,操作平台左侧设有内圈传动轴和可前后移动的外电极移动座,内圈传动轴的端部设有内焊接圆盘,内焊接圆盘的圆周面上等间距地设有四个可径向弹性伸缩的内电极,所述外电极移动座上与内焊接圆盘对应位置设有与内焊接圆盘直径相同的外焊接圆盘,外焊接圆盘的圆周面上等间距地设有四个可径向弹性伸缩的外电极,焊接时,先将复合铝车圈结合体中幅板的正面朝向自动焊接装置的转动轴端部,并使幅板的车轴孔套接在转动轴的端部,从而使复合铝车圈结合体定位在处于待机位置的转动轴上,然后轴向移动转动轴,从而带动复合铝车圈结合体水平移动至焊接位置,此时的内焊接圆盘进入左圈体内并贴靠左圈体内圆周面,然后移动外电极移动座,使外焊接圆盘贴靠连接部的外圆周面,接着内、外焊接圆盘以相同的转速和相反的转向转动,从而带动复合铝车圈结合体转动,此时内、外电极一一对应地抵压左圈体和连接部,即可在左圈体和连接部之间形成在圆周方向等间距分布的点焊连接点。

需要焊接时,先将复合铝车圈结合体安装到转动轴上,利用幅板上的车轴孔与转动轴的配合使复合铝车圈结合体可靠定位,然后移动转动轴,使复合铝车圈结合体水平移动至焊接位置,此时内、外焊接圆盘分别贴靠左圈体和焊接段。当内、外焊接圆盘以相同的转速和相反的转向转动时,即可带动复合铝车圈结合体转动,与此同时,第一对内、外电极对应地在内外两侧分别抵压左圈体和连接部,从而在搭接在一起的左圈体和焊接段之间形成第一个点焊连接点。随着内、外焊接圆盘的转动,第一对内、外电极分别离开左圈体和焊接段。当内、外焊接圆盘转动至第二对内、外电极分别抵压左圈体和连接部时,即可在搭接在一起的左圈体和焊接段之间形成第二个点焊连接点。以此类推,自动焊接装置可方便地在左圈体和连接部之间形成在圆周方向等间距分布的多个点焊连接点,既可确保左圈体和连接部的连接强度,同时可避免在表面形成凸起的焊点。

作为优选,所述内焊接圆盘的半径与左圈体在焊接处的内侧壁半径之比为12比47。这样,当内焊接圆盘转动4圈后,其滚动的长度比左圈体的内侧壁圆周长多47分之1,当内焊接圆盘转动12圈后,即可在左圈体和焊接段之间形成等间距分布的47个点焊连接点。也就是说,本发明通过合理地设计,既可尽量缩小内焊接圆盘的直径,便与其进入左圈体内,减少内焊接圆盘上的内电极的数量,有利于内电极之间的有效分隔,同时可方便地在左圈体和焊接段之间形成具有合适相同间距的多个点焊连接点,从而确保左圈体和焊接段之间的连接强度,并方便自动焊接装置的控制。

作为优选,在操作平台上设有主动齿轮,在外电极移动座上设有从动齿轮,内圈传动轴通过主传动机构和主动齿轮相连接,外焊接圆盘通过副传动机构和从动齿轮相连接,当复合铝车圈结合体水平移动至焊接位置、并且外电极移动座上的外焊接圆盘靠近连接部的外圆周面时,从动齿轮和主动齿轮啮合,此时内圈传动轴带动内焊接圆盘正向转动,与此同时,内圈传动轴通过主传动机构、主动齿轮、从动齿轮以及副传动机构带动外焊接圆盘反向转动。

由于外电极移动座可前后移动,因此,方便复合铝车圈结合体水平移动至焊接位置,避免与外焊接圆盘发生碰撞干涉,同时有利于内、外焊接圆盘压紧复合铝车圈结合体,以便于在内、外焊接圆盘转动时,可夹持并带动复合铝车圈结合体一起转动。特别是,内圈传动轴通过主传动机构、主动齿轮、从动齿轮以及副传动机构带动外焊接圆盘反向转动,从而可确保内、外焊接圆盘具有准确稳定的传动比,进而可确保内、外电极一一对应地依次抵压复合铝车圈结合体,以形成等间距分布的点焊连接点。

因此,本发明具有如下有益效果:既可确保符合铝车圈的强度,显著地提高生产效率以降低制造成本,同时可有效地提升其品质档次,以适应高品质车辆的要求。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图。

图2是左圈体和右圈体的一种连接结构示意图。

图3是左圈体的卷边处的结构示意图。

图4是连接部的一种结构示意图。

图5是用于成型幅板和右圈体的铝合金压铸成型模具在合模状态的结构示意图。

图6是自动焊接装置的一种侧向视图。

图7是自动焊接装置的一种俯视图。

图中:1、左圈体11、卷边111、锥形圈112、加强圆环13、矩形切口131、限位挡片2、右圈体3、幅板31、车轴孔4、连接部41、嵌设段411、弧形弯折42、焊接段43、矩形缺口44、矩形锯齿45、矩形凸块46、矩形凹槽47、调节间隙48、调节切缝5、上模51、型腔6、下模61、模芯62、夹持滑块621、半圆形凹槽7、操作平台71、转动轴72、内圈传动轴73、外电极移动座74、内焊接圆盘741、导电轴套742、并联环套743、抵押弹簧75、外焊接圆盘76、内电极77、外电极78、主动齿轮79、从动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

实施例1:如图1所示,一种复合铝车圈,包括同轴地并排布置的左圈体1和右圈体2,左圈体为通过冲压成型工艺制成的圆筒形构件,右圈体上设置幅板3,右圈体和幅板通过铝合金压铸成型工艺制成一体结构,和右圈体类似地,左圈体也采用铝合金材料。右圈体的左侧设置一个连接部4,连接部可以是和右圈体压铸成型的一体结构,或者,连接部也可采用如图2、图4所示的结构,连接部包括与右圈体连接的嵌设段41、伸出右圈体的焊接段42,连接部采用辊压成型工艺制成,从而形成具有二个对接端的圆筒形结构。当右圈体和幅板压铸成型时,连接部作为压铸成型模具的镶嵌件,从而使连接部右端的嵌设段被嵌设在右圈体内。左圈体的右端和连接部伸出右圈体的焊接段同轴套接在一起,并通过焊接工艺使左圈体与连接部的焊接段连接成一体,从而构成一个复合铝车圈。由于复合铝车圈在使用时右侧压铸成型的右圈体和幅板为外露部分,因而使整个复合铝车圈具有和铝合金车圈相媲美的外形效果,可显著地提升整个车圈的品质档次,以适应高品质车辆的要求,同时可降低成本、确保车圈的强度。

需要说明的是,我们可在左圈体的左端边缘设置向左圈体外侧圆周面翻卷的卷边11,从而有利于提高复合铝车圈的刚性和强度。此外,我们可尽量缩短连接部的轴向长度,并相应地加长左圈体的轴向长度,以便于连接部作为镶嵌件与右圈体、幅板压铸成型为一体结构。

另外,我们可在连接部的嵌设段上设置在轴向截面内呈半圆形的弧形弯折411,从而可显著地提高连接部与右圈体之间的轴向抗拉强度。

进一步地,我们可在连接部的其中一个对接端设置沿轴向排列的若干矩形缺口43,从而在两个相邻的矩形缺口之间形成外凸的矩形锯齿44,在连接部的另一个对接端设置沿轴向排列的若干矩形凸块45,从而在二个相邻的矩形凸块之间形成矩形凹槽46。各矩形凸块适配在对应的矩形缺口内,各矩形锯齿适配在对应的矩形凹槽内,从而使二个对接端在轴向上定位而不会错位,而连接部的径向尺寸则可伸缩调节。

可以理解的是,连接部作为压铸成型模具的镶嵌件需要套接到压铸成型模具的模芯上,我们可通过合理的设计,使辊压成型的连接部的内径小于模芯的外径,这样,当连接部套接到模芯上时,连接部会被模芯轻微地撑开,从而确保连接部与模芯之间的紧密贴合,此时在矩形凸块的端部边缘与矩形缺口的底部边缘之间即形成调节间隙47,在矩形锯齿的端部边缘与矩形凹槽的底部边缘之间即形成调节间隙,并且压铸成型时,在调节间隙内可形成加强连接块,从而有利于提高连接部与右圈体的结合力。

当然,我们还可在焊接段左端的边缘设置若干沿轴向延伸的调节切缝48,调节切缝在圆周方向均匀分布。这样,当左圈体和连接部套接时,连接部的焊接段可在径向上形成一个微小的扩张或收缩,以便和左圈体的直径相适配,从而可降低对连接部的尺寸精度的要求。

更进一步地,如图3所示,左圈体上的卷边包括与左圈体的左端边缘相连接的外扩的锥形圈111、以及位于左圈体的横向截面内的加强圆环112,加强圆环的内侧边缘抵靠左圈体的外侧面,加强圆环的外侧边缘与锥形圈的边缘之间通过轴向截面呈圆弧形的连接圈连接成一体。锥形圈和加强圆环有利于提高左圈体的刚性和径向抗压强度。由于加强圆环与左圈体的轴向垂直,因此,可形成类似矩形梁的效果,从而显著地提升左圈体的径向抗压强度,在确保复合铝车圈整体强度的前提下,有利于减轻其重量。当然,我们还可在左圈体上设置若干在圆周方向均匀分布的矩形切口13,矩形缺口位于加强圆环的右侧,在矩形切口靠近幅板的右侧边缘设置一体地向左外侧倾斜延伸的限位挡片131,限位挡片的左端部抵靠加强圆环,使加强圆环的右侧抵靠限位挡片,左侧受到圆锥形的锥形圈的限位,以确保加强圆环受力时的稳定性,避免左圈体在受压时出现加强圆环的失稳现象,从而充分发挥加强圆环的强度。

实施例2:一种复合铝车圈的制造方法,其适用于制造如实施例1所描述的复合铝车圈,具体包括如下步骤:

a.通过冲压成型工艺加工出圆筒形的左圈体,并且左圈体的两端开通,左圈体应采用铝合金材质。当然,我们还可通过卷边工艺在左圈体的左端边缘形成朝向左圈体外侧圆周面翻卷的卷边,以提高左圈体的刚性和强度;

b.准备一块长方形铝板,该长方形铝板具有二个短边和二个长边,用冲压成型工艺在该长方形铝板的其中一个短边上冲出若干矩形缺口,从而在两个相邻的矩形缺口之间形成外凸的矩形锯齿,并在另一个短边上冲出若干矩形凹槽,从而在二个相邻的矩形凹槽之间形成矩形凸块,然后通过辊压工艺将长方形铝板辊压成具有开口的圆筒状的连接部,此时长方形铝板上具有矩形缺口和矩形凹槽的二个短边即构成连接部在开口处的二个对接端,并且矩形锯齿适配在对应的矩形凹槽内,矩形凸块适配在对应的矩形缺口内,长方形铝板的其中一个长边一侧成为连接部在轴向长度方向上一端的焊接段,长方形铝板的另一个长边一侧成为连接部在轴向长度方向上另一端的嵌设段,并在嵌设段上辊压形成出一圈弧形弯折,该弧形弯折在轴向截面内呈半圆形;

c.如图5所示,将连接部圆筒形的焊接段套接到安装在压铸机上的铝合金压铸成型模具下模6的模芯61上,然后下模上位于模芯两侧的夹持滑块62相对移动而靠近模芯,二个夹持滑块上相对的半圆形凹槽621拼接成一个夹持圆槽,焊接段被定位在夹持圆槽与模芯之间。由于辊压成型的连接部的径向尺寸精度不高,我们可在设计、加工连接部时,先根据模芯直径计算出长方形铝板的设计长度以及矩形缺口和矩形凹槽的深度,然后使长方形铝板的实际长度小于设计长度,这样,辊压成型的连接部的内径会小于模芯的外径。当连接部的焊接段套接到模芯上时,连接部会被模芯径向撑开,连接部的二个对接端之间的距离增大,此时在连接部的矩形凸块的端部边缘与对应的矩形缺口的底部边缘之间形成调节间隙,在矩形锯齿的端部边缘与对应的矩形凹槽的底部边缘之间形成调节间隙,最终在连接部上形成二排间隔分布的调节间隙,并且每一排调节间隙内的各调节间隙之间间隔分布,以确保连接部与模芯的良好配合,每一排调节间隙的一部分位于嵌设段上,另一部分位于焊接段上。可以理解的是,夹持滑块可由油缸或其它的直线运动驱动机构驱动而移动;

d.铝合金压铸成型模具上模5和下模完成合模动作,从而形成用于成型右圈体和幅板的型腔51,此时连接部上与焊接段连接成一体的嵌设段位于铝合金压铸成型模具的型腔内用于成型右圈体的部分;

e.压铸机通过铝合金压铸模具的浇道系统将熔融的铝合金液体高速地充注到铝合金压铸模具的型腔内,冷却系统使型腔内的铝合金液体冷却固化而形成一体的右圈体和幅板的结合体,幅板上成型出可与车轴相连接的车轴孔31,并在位于嵌设段的调节间隙内形成与右圈体连接成一体的加强连接块,连接部通过嵌设段与右圈体连接成一体。而嵌设段上的弧形弯折可显著地增加连接部与右圈体之间的结合强度,提高连接部与右圈体之间的轴向抗拉强度;

f.上、下模分模,顶出机构动作,即可顶出并取下停留在下模上的带有连接部的右圈体和幅板的结合体:

g.将左圈体右端与连接部的焊接段套接在一起,从而形成一个由左圈体、连接部、右圈体和幅板构成的复合铝车圈圈结合体,然后用自动焊接装置使复合铝车圈结合体中的左圈体和连接部的焊接段焊接在一起,从而构成一个完整的复合铝车圈。

当然,我们还可在步骤b的长方形铝板上用于成型焊接段的一侧长边上冲出若干等间隔分布的调节切缝,当长方形铝板辊压成连接部时,即可在焊接段左端的边缘形成若干沿连接部的轴向延伸的调节切缝,使焊接段呈梳子状。这样,在步骤c中,当焊接段套接到下模的模芯上时,焊接段在调节切缝处可被撑开,以便于焊接段和模芯的紧密贴合,并方便焊接段与模芯的套接。而模芯两侧的夹持滑块相对移动并靠近模芯,焊接段被紧紧地夹持在由二个夹持滑块的半圆形凹槽拼接形成的夹持圆槽内。

本发明自动焊接装置可以采用现有的连续焊接的焊接装置,此时只需将复合铝车圈结合体套接定位到一个可转动定位头上,然后转动定位头以带动复合铝车圈结合体转动,位于复合铝车圈结合体内外两侧的自动焊接头分别移动靠近复合铝车圈结合体内外两侧的焊接处,即可自动焊接形成内外两条圆环形的焊接缝。

为了改善焊接后的美观度,并减小焊接引起的变形,如图6所示,本发明的自动焊接装置为一个自动点焊装置,具体包括一个操作平台7,操作平台的右侧设置由气缸驱动可左右轴向移动的转动轴71,转动轴朝向左侧的端部与幅板的车轴孔适配。操作平台左侧设置内圈传动轴72和由气缸驱动可前后移动的外电极移动座73,内圈传动轴朝向右侧的端部设置内焊接圆盘74,内焊接圆盘的圆周面上等间距地设置四个可径向弹性伸缩的内电极76。外电极移动座上与内焊接圆盘对应位置设置与内焊接圆盘直径相同的外焊接圆盘75,外焊接圆盘的圆周面上等间距地设置四个可径向弹性伸缩的外电极77。

焊接时,先将复合铝车圈结合体中幅板的正面朝向自动焊接装置的转动轴端部,并使幅板的车轴孔套接在转动轴的端部,从而使复合铝车圈结合体定位在处于待机位置的转动轴上。然后向左侧轴向移动转动轴,从而带动复合铝车圈结合体水平移动至左侧的焊接位置,此时的内焊接圆盘进入复合铝车圈结合体的左圈体内并贴靠左圈体内圆周面,然后移动外电极移动座,使外焊接圆盘贴靠复合铝车圈结合体的连接部的外圆周面,接着内、外焊接圆盘以相同的转速和相反的转向转动,从而带动复合铝车圈结合体转动,此时相对应的第一对内电极和外电极抵压左圈体和连接部,即可在左圈体和连接部之间形成第一个点焊连接点。随着内、外焊接圆盘的继续转动,焊接好的内、外电极离开切尔体和连接部,后续相对应的内电极和外电极则依次抵压左圈体和连接部,从而在左圈体和连接部之间形成等间距的连续点焊连接点。

需要说明的是,作为一个点焊装置,其需要设置与内、外电极相连接的变压器等部件,由于其本身属于本领域的现有技术,因此,本实施例中不做过多的描述。内、外焊接圆盘应采用塑胶之类的绝缘材料,并在内、外焊接圆盘上分别设置四个在圆周方向均匀分布的径向孔,径向孔内嵌设导电轴套741,内电极插设在内焊接圆盘的导电轴套内,外电极插设在外焊接圆盘的导电轴套内,内焊接圆盘的中心处设置一个与四个导电轴套相连接的并联环套742,从而使四个导电轴套并联在一起;相类似地,外焊接圆盘的中心处设置一个与其四个导电轴套相连接的并联环套,从而使四个导电轴套并联在一起。并联后的内、外焊接圆盘上的导电轴套分别与变压器的输出端电连接。这样,当内外对应的内电极和外电极分别抵压左圈体和连接部时,即可在左圈体和连接部对应内、外电极处形成接触电阻,并产生大量的电阻热,将中心最热区域的金属很快加热至熔化状态,冷却后,即可形成一个点焊连接点。当然,我们需要在导电轴套内设置抵压弹簧743,从而可推动内电极、外电极弹性伸缩,同时确保内、外电极可通过弹簧与导电轴套可靠连接。

优选地,内焊接圆盘的半径与左圈体在焊接处的内侧壁半径之比为12比47,相应地,焊接段的调节切缝数量为24。这样,焊接段被均分成24片,而内焊接圆盘一周的周长为l,左圈体的内侧壁圆周长为s,并且47l=12s。由于内焊接圆盘上二个内电极之间的距离为l/4=3s/47,因此,当内焊接圆盘转动4圈后,即可在左圈体和连接部之间形成第一圈16个点焊连接点,此时内焊接圆盘滚动的长度4l=48s/47,也就是说,比左圈体的内侧壁圆周长s多1/47,并等于二个内电极之间的距离的三分之一。当内焊接圆盘开始转动第5至8圈时,即可在左圈体和连接部之间形成错位的第二圈16个点焊连接点,此时第二圈的点焊连接点和相对应的第一圈的点焊连接点之间的间隔距离等于内焊接圆盘上相邻二个内电极之间距离的三分之一;当内焊接圆盘开始转动第9至12圈时,即可在左圈体和连接部之间形成错位的第三圈16个点焊连接点,从而总共在左圈体和连接部之间形成等间距分布的48个点焊连接点,被调节切缝分隔成24片的焊接段的每一片上均可形成2个点焊连接点,从而有利于确保焊接段和左圈体的连接强度。

为了确保内、外电极的同步转动,我们可在操作平台上设置主动齿轮78,在外电极移动座上设置从动齿轮79,内圈传动轴通过主传动机构和主动齿轮相连接,外焊接圆盘通过副传动机构和从动齿轮相连接。这样,当复合铝车圈结合体水平移动至焊接位置、并且外电极移动座上的外焊接圆盘靠近连接部的外圆周面时,从动齿轮和主动齿轮啮合,此时内圈传动轴带动内焊接圆盘正向转动,与此同时,内圈传动轴通过主传动机构、主动齿轮、从动齿轮以及副传动机构带动外焊接圆盘反向转动。可以理解的是,我们可通过合理设计主传动机构的传动比、副传动机构的传动比、以及主动齿轮和从动齿轮之间的传动比,从而确保内、外焊接圆盘之间具有相同的转速。

需要说明的是,我们可在操作平台上设置一个由气缸驱动而前后移动的内电极移动座,内圈传动轴则设置在该内电极移动座上。这样,当复合铝车圈结合体水平移动至左侧的焊接位置时,内焊接圆盘即进入复合铝车圈结合体的左圈体内,从而有效地避免和内焊接圆盘产生干涉。然后移动内、外电极移动座,使内焊接圆盘贴靠左圈体内圆周面,外焊接圆盘贴靠复合铝车圈结合体的连接部的外圆周面,以确保内、外焊接圆盘可紧密贴靠并夹持复合铝车圈结合体。此时内、外焊接圆盘即可以相同的转速和相反的转向转动,从而带动复合铝车圈结合体转动。

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