薄壁筒体加工工装的制作方法

本实用新型涉及筒体加工领域，具体涉及一种辅助焊机使用的薄壁筒体加工工装。

背景技术：

现有技术中筒体的制造工艺一般为：筒体下料形成筒体板材，经预卷圆工艺使筒体板材成型为预卷筒体，之后对预卷筒体进行装焊纵缝和校圆。现有的筒体加工工装存在以下缺陷：第一，现有的筒体加工工装加工对象一般为厚壁筒体，由于薄壁筒体的壁厚通常在1mm左右，导致筒体的径向刚度较差，在筒体加工过程中由于装夹原因造成筒体的圆度误差往往大大高于筒体要求的尺寸公差和圆度误差，即使校圆之后也不能很好地恢复装夹形变；第二，现有的筒体加工工装结构普遍较为复杂，而且一般只适用于大型筒体加工，没办法实现小型筒体的批量加工，现有的小型筒体加工时一般需要人工进行焊接、校圆操作，因此加工起来难度较大，而且很难保证筒体加工效果。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构简单，加工精度高的薄壁筒体加工工装。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下方案实现：

本实用新型薄壁筒体加工工装包括筒体定位结构、筒体校圆结构，所述筒体定位结构包括内置预卷筒体并保持预卷筒体形态的厚壁保形筒、驱动预卷筒体沿厚壁保形筒一端作间歇运动的第一驱动结构，筒体校圆结构包括与预卷筒体内壁一周贴合的校圆部、驱动校圆部沿厚壁保形筒轴向作往复运动的第二驱动结构。保形筒为厚壁，能够起到保持预卷筒体形态的作用，板材经过预卷工序之后支撑预卷筒体，将预卷筒体套入厚壁保形筒内保持预卷筒体形态，第一驱动结构使得预卷筒体沿厚壁保形筒一端运动，待预卷筒体从厚壁保形筒露出一段后，本实用新型可以外接焊机，在拉杆运动间歇启动焊机对准预卷筒体上的待焊接部位进行焊接，第二驱动结构使得校圆部与筒体内壁一周贴合，在校圆部往复运动过程中作用于筒体内壁达到校圆目的。采用上述结构，保持预卷筒体形态的同时对预卷筒体进行全面校圆，而且能够辅助焊机对薄壁筒体进行逐段焊接，大大提高了薄壁筒体的加工精度，上述薄壁筒体加工工装结构简单，也适用于小型薄壁筒体的半自动批量生产，提高了小型薄壁筒体的生产效率。

作为上述薄壁筒体加工工装的进一步改进，所述第一驱动结构包括拉杆气缸和与厚壁保形筒设置于同一直线上的拉杆，所述拉杆一端与预卷筒体相连，所述拉杆在拉杆气缸的作用 下沿厚壁保形筒一端作间歇运动。拉杆气缸作用拉杆运动，拉杆联动预卷筒体，使得预卷筒体在运动过程中始终沿拉杆直线方向运动，确保了焊接和校圆操作环境稳定。其中拉杆一端设有与预卷筒体一端套接的定位套，预卷筒体可以套接在定位套外部，也可以套接在定位套内部，定位套呈筒状且一周对称设有与预卷筒体上的工艺孔对应的定位孔，所述定位孔上配合设有定位销。由此方便预卷筒体快速固定或从定位套上快速拆卸。作为拉杆气缸驱动拉杆的一种优选结构，所述拉杆气缸底部连有拉杆箱，所述拉杆箱上设有供拉杆另一端穿过的拉杆槽，所述拉杆为中空杆，中空杆上轴向间隔设有若干个安装槽，每个安装槽内设有档齿，档齿在自由状态下上部露出安装槽的槽口，拉杆气缸的活塞杆自由端设有挡块，挡块作用于档齿使得档齿上部朝厚壁保形筒方向没入安装槽内或者反向抵在安装槽槽壁上并与挡块形成锁扣结构。拉杆气缸的活塞杆作往复运动过程中联动挡块，挡块作用于档齿，使得档齿在挡块推动下沿拉杆一端方向没入安装槽内，或者使得档齿在挡块的拉动下沿拉杆另一端方向抵在安装槽槽壁上并与挡块形成锁扣结构，档齿在拉杆上轴向间隔设置，形成不同长度档位，由此实现拉杆的间歇运动。

进一步地，作为档齿结构的优选，所述安装槽两侧壁之间固定有固定杆，所述档齿为三角板，固定杆穿过三角板使得三角板平行于安装槽两侧壁设置。

作为上述薄壁筒体加工工装的进一步改进，所述第二驱动结构包括推杆气缸和与厚壁保形筒设置于同一直线上的推杆，所述推杆一端与推杆气缸的活塞杆相连，另一端设有外壁与预卷筒体内壁一周贴合的校圆筒。推杆保证校圆筒沿着推杆所在直线方向作往复运动，实现对预卷筒体稳定校圆。

进一步地，所述厚壁保形筒的内径比预期成型筒体外径大0.1-0.5μm。使得预卷筒体放入厚壁保形筒时有一定的预留空间，预留空间在上述范围内厚壁保形筒保形效果最佳。

进一步地，所述厚壁保形筒内壁的表面粗糙度≤1.6μm。

进一步地，所述预卷筒体由柔性多孔金属箔经预卷圆操作后制成。本装置适用于柔性多孔金属箔在制造滤筒时，对滤筒进行加工。

进一步地，所述筒体定位结构、筒体校圆结构均固定于操作台上，所述操作台底部设有定位架。将二者集成在同一操作台上，使得装置结构更稳定。定位架一方面方便工作人员操作工装，另一方面将操作台与地面隔离，保证操作稳定性。

本实用新型结构简单，操作方便可以实现薄壁筒体快速批量生产，尤其针对小型薄壁筒体，加工所得的筒体加工精度高。

附图说明

以下通过附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的立体图。

图3为图2中I的剖视放大图。

图4为图2中H的放大图。

图5为本实用新型的工作状态图。

图6为挡块作用档齿动作示意图之一。

图7为挡块作用档齿动作示意图之二。

具体实施方式

本具体实施方式的加工对象为柔性多孔金属箔构成的滤筒，下面以本实用新型在加工柔性多孔金属箔构成的滤筒上的应用为例，对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2示出了一种薄壁筒体的加工工装，包括一个水平设置的操作台4，所述操作台4为长方形板状，操作台4上沿其长度方向依次设置有的筒体定位结构、筒体校圆结构，上述两个结构位于同一条直线上且彼此间隔设置，操作台4底部设有支撑整个操作台4的定位架6。所述筒体定位结构包括设置于操作台4上端面中部位置的厚壁保形筒2、设置于操作台4上端面一端位置的拉杆箱330，如图4所示，所述拉杆箱330上设有供拉杆320穿过的拉杆槽331，所述拉杆320一端设有筒状定位套323，筒状定位套323套入预卷筒体5的一端内，定位套323两侧对称设有两个与预卷筒体5上的工艺孔对应的定位孔，所述定位孔上配合设有定位销324，所述定位销324为呈L型的金属棒，预卷筒体5一端通过定位销324与定位套323套接固定，从而实现与拉杆320相连，所述拉杆箱330上部设有拉杆气缸310，拉杆气缸310上的拉杆活塞杆311的自由端连有挡块312，该挡块312能够以拉杆活塞杆311为中心轴旋转，所述拉杆320为中空杆，中空杆上轴向间隔设有若干个安装槽321，如图3所示，每个安装槽321内设有档齿322。所述档齿322为三角板，三角板上带有圆孔，通过一个固定杆3320穿过圆孔，固定杆3320的两端分别固定于安装槽321两侧壁上使得三角板与安装槽321两侧壁平行，档齿322在自由状态下上部一角露出安装槽321的槽口，当启动拉杆气缸310时，拉杆活塞杆311沿着厚壁保形筒2的轴向作往复运动，拉杆活塞杆311同时联动挡块312作用于档齿322，如图6所示，箭头指示的方向为挡块312运动方向，当挡块312向厚壁保形筒2方向前进时，挡块312推动档齿322上部沿拉杆320一端方向没入安装槽321，如图7所示，箭头指示方向同样为挡块312运动方向，当挡块312反向后退时，挡块312拉动档齿322，使得档齿322反向抵在安装槽321槽壁上并与挡块312形成锁扣结构。所述操作台4的上端面的另一端设有推杆气缸110，所述推杆气缸110的推杆活塞杆111的自由端与推杆120一端相连，所述推杆120的另一端连有一个校圆筒121，校圆筒121的 外壁与设置于厚壁保形筒2内部的预卷筒体5内壁贴合。本实用新型可以外接的氩弧焊机，氩弧焊机对准预卷筒体上的待焊接部。优选所述所述厚壁保形筒2的内径比预期成型筒体外径大0.1-0.5μm，所述厚壁保形筒2内壁的表面粗糙度≤1.6μm，所述预卷筒体5的长度等于厚壁保形筒2的长度或者比厚壁保形筒2稍长，由此使得厚壁保形筒2的保形效果更好。

如图5为本实用新型的工作状态图。将推杆汽缸110和拉杆汽缸310分别连接气源。两汽缸根据预期成型筒体的直径、长度、壁厚和拉杆320的档齿322间距进行缸径和行程的选择，也可根据实际使用效果进行合理调整。氩弧焊机6准备，氩弧焊机6可根据预期成型筒体的壁厚、外观质量、密封性要求、焊机强度等因素进行合理选用。装置接好气源后将推杆汽缸110和拉杆汽缸310复位，在用于制造滤筒的柔性多孔金属箔板材上打两工艺孔，这两个工艺孔卷圆后呈水平对称分布，将上述板材经预卷圆成预卷筒体5套入厚壁保形筒2内，开启推杆汽缸110，推动校圆筒121至厚壁保形筒2靠近拉杆气缸310的一端，往复拉动数次对预焊接部位进行预校圆，之后将拉杆汽缸310上的挡块312旋转90°使得使挡块312脱离拉杆320上的档齿322，将拉杆320往靠近厚壁保形筒2的方向推进直至定位套323套入预卷筒体5的一端内，调整定位套323的位置使定位孔和预卷筒体5上的工艺孔对齐并插入定位销324，使得预卷筒体5一端锁定在定位套323内，启动拉杆气缸310，恢复挡块312的位置，挡块312作用档齿322实现拉杆间歇运动，当拉杆气缸310上的拉杆活塞杆311收回时，挡块312作用档齿322使得拉杆320朝向远离厚壁保形筒2的方向移动，此时拉杆320带动预卷筒体5超出厚壁保形筒2一段距离，当拉杆气缸310上的拉杆活塞杆311推出时，拉杆320位移不发生变化，在拉杆320不发生位移变化的这段时间，外接的氩弧焊机焊接预卷筒体5被拉出一段上的待焊接部，之后重复上述校圆步骤和焊接步骤，直到整个预卷筒体5完成校圆和焊接，之后抽出定位销324，最终得到加工精度较高的滤筒。采用本实用新型，实现了滤芯的自动校圆、保形的功能，辅助焊机实现了半自动化的滤筒焊接，使得生产效率提升了60％以上，适合于滤筒的批量化生产。