一种铝合金振动平台的制造工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明专利涉及用于铝合金振动平台的制造，尤其是涉及到结构设计及焊接工艺，属于材料连接技术领域。
【背景技术】
[0002]振动平台主要是用于振动模拟测试，振动模拟测试可以模拟产品在实际运行条件下的性能，从而了解产品自身的问题，并有针对性的改进设计，材料以及结构等环节，提高产品质量和性能。
[0003]振动平台的使用领域已经囊括制造业的各个方面，在汽车制造业领域，通过道路模拟振动平台与路谱信息相结合，可以在实验室模拟汽车在实际路面的工作情况，检验零件的使用寿命和汽车运行时的噪声情况。在建筑行业，振动平台可以模拟地震波激励，进而对建筑物、管道系统以及核电设施进行地震测试，验证建筑及设施的抗震能力。
[0004]目前的振动平台，其制造材料主要为碳钢和合金钢，随着建筑物及设施的制造要求越来越高，目前的钢制振动平台已经不能满足某些特殊行业的要求(例如核电领域)，其原因是由于钢的密度较大导致其自身重量大，且伺服电机的功率已经到达上限，因此振动平台的振动频率和加速度无法进一步提高。为了解决这一问题，降低振动平台的自身重量必然成为首要因素。
[0005]铝合金的密度约为钢的1/3，其强度也能达到钢的级别，因此选用铝合金来制造振动平台成为解决上述问题的一个突破，也成为国内的首个实际案例。由于目前在国内采用铝合金制造振动平台仍无先例可循，因此，结合铝合金的材料性能，力学性能和焊接性能，合理设计结构布局和制造工艺成为招合金振动平台制造的关键。
【发明内容】
[0006]本发明克服了现有技术的不足，为达到上述目的，本发明采用的技术方案为:一种铝合金振动平台的制造工艺，其特征在于，包括以下步骤:
第一步，将面板放置到焊接平台上，面板四周使用压板固定，固定压板时需注意不能与筋板的位置相互干涉，此方法可以利用焊接平台的刚性，来阻止振动平台的焊接变形。；第二步，将筋板安装到面板上预先加工好的定位槽内，并对筋板和面板之间的角焊缝进行点焊定位，再对筋板与筋板之间的角焊缝进行点焊定位；定位槽的设计，可以极大的减少生产现场的装配时间，并保证装配精度；
第三步，使用熔化极惰性气体保护焊的方法依次焊接面板与筋板之间的角焊缝以及筋板与筋板之间的角焊缝；使用熔化极惰性气体保护焊是由于该焊接方法的焊接效率高，焊接热输入大，在铝合金散热速度快的条件下可以保证接头焊透并提高生产效率。
[0007]第四步，将底板的塞焊槽与筋板位置对齐，点焊定位，然后再对底板上的塞焊焊缝进行焊接；底板采用塞焊的方法，只需在一块铝板上加工塞焊孔，极大的减少了铝板的数量，并提高了装配和焊接的效率。
[0008]第五步，将侧粧脚焊接到已经焊接完成的振动平台侧面，振动平台焊接完成； 第六步，将焊接完成的振动平台连同焊接平台一起进行去应力退火。
[0009]铝合金振动平台退火处理完成之后，由焊接所产生的内应力将被全部消除，将所有固定面板的压板拆除，此时振动平台的形状将不再发生变化。根据图纸仍需要在振动平台的面板、底板和侧粧脚位置加工法兰安装螺纹孔。
[0010]振动平台在使用时面板朝上，底板朝下，底板的四个角安装有四个液压缸，四个侧粧脚也安装有四个液压缸，筋板的设计一方面可以提高振动平台的抗弯性能，另一方面也是为侧粧脚提供了安装位置。需要测试的样品被安装在面板上，振动平台在8个粧脚的推动下可以实现水平、垂直、旋转、摆动等模拟测试。
[0011]本发明一个较佳实施例中，熔化极惰性气体保护焊的参数:设定焊接电压为20V ；焊接电流为260A ;焊接速度500mm/min，气体流量为20L/min。在国内首次开启了使用铝合金替代钢的制造工艺，可以大幅降低产品的重量，提高产品在振动测试时的频率和加速度。
[0012]本发明一个较佳实施例中，退火工艺为:从室温升温到260°C，升温速率不大于40°C /min，在260°C保温6h，随炉冷却，热处理完成。面板四周必须使用压板固定在焊接平台上，否则所有的焊缝均位于面板的上方，焊接变形会导致面板的四周会向上翘起，必须依靠焊接平台的刚性来阻止振动平台的焊接变形。
[0013]本发明一个较佳实施例中，钢制焊接平台的厚度大于100mm。筋板的设计是为了在尽量少增加产品重量的前提下，提高产品抗弯性能。
[0014]本发明一个较佳实施例中，面板上加工有一定深度，且长度与宽度与筋板相配合的定位槽。
[0015]本发明一个较佳实施例中，所述筋板与筋板之间采用相互交叉的嵌入式结构，筋板之间的连接全部采用角焊缝方式。
[0016]本发明一个较佳实施例中，所述面板、所述筋板、所述底板和所述侧粧脚均为铝合金材质。底板与筋板的连接采用塞焊的方式，极大的优化了焊接装配工艺。
[0017]本发明解决了【背景技术】中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果:通过在面板上加工定位槽解决了生产现场的装配问题，筋板通过相互嵌入式的结构以及底板通过塞焊的方法，最大程度的保证了装配的精度，减少了零件数量，减小了焊接变形量，提高了生产效率，并通过去应力退火进一步消除焊接应力，保证了产品的尺寸。
【附图说明】
[0018]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0019]图1是本发明的优选实施例的立体结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的筋板安装示意图；
图3是本发明的优选实施例的底板安装示意图；
图中:1、面板，2、筋板，3、底板，4、侧粧脚，5、焊接平台。
【具体实施方式】
[0020]现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0021]如图1、图2、图3所示，铝合金振动平台主要由面板、筋板、底板和侧粧脚组成，通过优化结构设计，并使用熔化极惰性气体保护焊的方法制造而成。
[0022]铝合金材料的牌号为5A06-H112。面板上开有减轻槽，面板的筋上加工有深度为2mm,长度与宽度与筋板相配合的定位槽，筋板与筋板之间采用相互交叉的嵌入式结构，筋板之间的连接全部采用角焊缝方式，底板上开有塞焊槽，底板与筋板之间采用塞焊的连接方式，侧粧脚预先制造完成，