一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法与流程

本发明涉及液压锤加工技术领域，更具体地说，涉及一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法。

背景技术：

液压锤已经成为液压挖掘机的一个重要作业工具，液压锤是以液体静压力为动力，驱动活塞往复运动，活塞冲程时高速撞击钎杆，由钎杆破碎矿石、混凝土等固体。液压锤的外壳体是液压锤的重要组成设备，液压锤的外壳体的焊接质量将直接影响液压锤的使用寿命和工作效果。现有的焊接设备虽然能够利用机器人等对侧板上的耐磨板、夹持板和主孔肋板进行焊接，但在顶盖板和衬板的折弯、平整加工时，效率低，而且焊接加工后的侧板存在形变，通过焊接工艺的调整很难将形变消除。

如图1所示，外壳体主要由两侧的侧板和顶盖板、衬板组成，侧板对称设置在两侧，顶盖板位于侧板的弧形段一侧，起到结构连接作用；衬板位于两个侧板之间。在加工组装时，首先需要对所需的各个板材裁剪下料，然后折弯顶盖板和衬板，但在顶盖板和衬板进行折弯加工时，如果加工设备过于复杂，操作时间上可能较慢，而如果采用一条加工设备，则需要满足加工顶盖板和衬板的需求，因此，存在一定的难度。

此外，焊接时，焊接热容易引起板材形变，因此，在对衬板和顶盖板焊接时，很难达到较好的定位效果，导致焊接质量较差。焊接后需要不断的补焊矫正，以减少变形，然后再加工切除多余的焊接部分，该过程不但费时费力，焊接时产生的内部组织的变化会影响钢板自身的材料性能，影响产品质量，也是目前需要解决的问题。

技术实现要素：

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中液压锤壳体的衬板及顶盖板折弯加工较为繁琐的不足，提供了一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，本发明利用简易的折弯机构进行工件折弯，压整机构对侧板进行折弯和焊接后的矫正，能够保证其组装前的平整度，装置简单，使用方便。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，利用液压锤外壳加工组装系统进行加工，液压锤外壳加工组装系统包括折弯机构、压整机构和焊接固定机构，其加工工艺为：

步骤1、裁剪坯料，利用加工组装系统中折弯机构对顶盖板和衬板进行折弯加工；其折弯加工工艺为：

s1、先对板材进行尺寸检测，然后在指定位置划线；

s2、将板材放置在下压模上，划线部分与下压模对应，进行定位；

s3、启动设备，上压模向下运动，初步压紧板材，检测上压模是否与划线部分相对，例如上压模的中截面与板材划线部分对齐。

s4、操作上压模再次下压，完成折弯加工。为了便于批量操作，可在压杆固定台上连接距离测定装置，首次加工时，调整检测为了达到指定折弯角度，上压模的下移量，后续根据下压深度即可判断折弯角度；

步骤2、利用加工组装系统中压整机构对侧板进行折弯加工；

步骤3、对侧板进行焊接处理，焊接加工夹持板、耐磨板、主孔肋板；焊接后利用压整机构对侧板进行平整矫正；

步骤4、利用加工组装系统中焊接固定机构进行焊接：先在焊接固定机构的箱体与挡板之间的间隙放入步骤2加工后的侧板，调整侧板上的第一轴孔、第二轴孔与通孔对齐，装入定位轴杆；

步骤5、调整两个侧板之间的距离，利用固定杆焊接定位，把两个侧板连接；

步骤6、焊接衬板，然后焊接顶盖板，焊接后取下轴杆，吊出外壳体，再从内侧对顶盖板、衬板进行焊接，完成焊接组装加工。

作为更近一步地改进，步骤1所述折弯机构的压杆固定台下侧安装有压杆，该压杆底端为带有弧面的上压模，折弯机构的折弯平台上固定有两个下压模，该下压模为柱状，两个下压模关于压杆的纵向中截面对称分布，用于折弯顶盖板和衬板。

作为更近一步地改进，所述折弯平台上设置有4根固定台导杆，压杆固定台与固定台导杆滑动连接；固定台导杆顶部的支架上安装有折弯缸体，通过该折弯缸体驱动压杆固定台沿固定台导杆上下运动。

作为更近一步地改进，所述下压模与上压模的中心距大于两者的半径之和，间隙宽度为上压模半径的0.6～0.9倍，且下压模的径向尺寸大于上压模的径向尺寸。

作为更近一步地改进，步骤2所述压整机构包括压整缸体、上支架和压整平台，上支架由压块导杆支撑在压整平台上方，压整缸体固定在上支架上，压整缸体的活塞杆与压块体相连接，该压块体的下表面为平面，能够配合使用垫块、矩形压杆对进行侧板进行折弯或平整操作。

作为更近一步地改进，步骤4所述焊接固定机构包括箱体和挡板，所述箱体为矩形体结构，在其侧壁两端开设有贯穿箱体的通孔，箱体每一端均设有两个通孔，并在侧壁两端设置有定位板；所述挡板沿箱体长度方向中截面对称设置，箱体每侧的两个挡板与通孔相错开；挡板与定位板之间的距离大于液压锤侧板的厚度。

作为更近一步地改进，所述的挡板与定位板之间的距离为液压锤侧板厚度的1.2～1.5倍。

作为更近一步地改进，所述箱体的外侧壁上设置有套环，该套环的内径不大于通孔尺寸，并与通孔同轴设置；所述箱体每一端的通孔设置有四个，定位板的上下方各有两个，且定位板位于所述四个通孔所围区域内。

作为更近一步地改进，步骤4中装入定位轴杆后，侧板处于悬空状态，定位轴杆与第一轴孔、第二轴孔间隙配合。

作为更近一步地改进，步骤5所述固定杆有5个，其中2个第一固定杆平行焊接在夹持板上，第二固定杆焊接在侧板的顶部弧形凸起上；第三固定杆焊接在中部弧形凸起上；第四固定杆焊接在底部弯折处，焊接时，先焊接下侧的第一固定杆，然后焊接第三固定杆，再依次焊接第四固定杆、上侧的第一固定杆、第二固定杆。

3.有益效果

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，利用简易的折弯机构进行工件折弯，既能够加工衬板，又可用于加工顶盖板，简化了装置结构，使用方便，压整机构对侧板进行折弯和焊接后的矫正，能够保证其组装前的平整度，有助于产品质量的提高。

(2)本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，利用压整机构对侧板进行折弯以及折弯后的平整，通过对垫块、矩形压杆的不同使用方式，实现不同的功能，在焊接前进行平整，可保证焊接时的精度，避免因侧板自身的结构问题而导致焊接的外壳体的质量问题；利用焊接固定机构进行定位，能够减少组装焊接时的形变，保证产品质量。

(3)本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，利用矩形体结构的箱体作为中部定位件，结合挡板来放置液压锤外壳体的侧板，吊装以及定位时更加方便，把侧板放入箱体与挡板间的间隙后，可直接在通孔中装入定位轴杆进行定位，减少了焊接定位时间；由于定位轴杆和箱体的固定作用，焊接时能够减少变形，降低焊接时产生的应力对外壳体结构强度的影响，有助于产品质量的提高。

(4)本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，挡板与定位板之间的距离为液压锤侧板厚度的1.2～1.6倍，焊接时，可先把侧板吊装放入间隙内，然后在吊装另一侧板，侧板放入间隙后，由于间隙尺寸相对侧板厚度有一定的余量，便于侧板的安放；虽然侧板会有一定的晃动空间，但并不影响定位轴杆的安装，便于定位使用，大大降低了定位时的时间成本。

(5)本发明的一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，采用焊接辅助装置进行外壳体的焊接，便于焊接时的定位，而且焊接时不易形变；采用固定杆进行焊接前的固定连接，并对固定杆的焊接顺序进行控制，能够降低焊接过程中的形变量，减少内应力的产生；此外，对于衬板和顶盖板的焊接工艺安排，充分考虑了焊接时热变形对产品结构强度的影响，有助于产品使用寿命的提高。

附图说明

图1为外壳体的侧视结构示意图；

图2为外壳体的立体结构示意图；

图3为衬板的结构示意图；

图4为顶盖板结构示意图；

图5为侧板的折弯段结构示意图；

图6为折弯机构的侧视结构示意图；

图7为压整机构进行侧板折弯时的状态示意图；

图8为压整机构进行侧板平整时的状态示意图；

图9为焊接固定机构的结构示意图；

图10为固定杆的位置结构示意图；

图11为固定杆的位置结构示意图；

图12为顶盖板的焊接方式示意图；

图13为焊接组装流程示意图。

示意图中的标号说明：

1、外壳体；11、顶盖板；12、衬板；121、衬板孔；122、梯形槽；13、侧板；131、第一轴孔；132、第二轴孔；133、折弯段；134、耐磨板；135、夹持板；14、主孔肋板；151、第一固定杆；152、第二固定杆；153、第三固定杆；154、第四固定杆；

2、焊接固定机构；21、箱体；22、定位板；23、通孔；24、套环；25、挡板；

3、折弯机构；31、折弯缸体；32、压杆固定台；33、固定台导杆；34、折弯平台；35、压杆；36、上压模；37、下压模；

4、压整机构；41、压整缸体；42、上支架；43、压块导杆；44、压块体；45、压整平台；46、垫块；47、矩形压杆。

具体实施方式

为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。

本发明所要焊接加工的外壳体1，如图1、图2所示，包括顶盖板11、衬板12和侧板13，两块侧板13对称设置，在侧板13凸起的一侧焊接连接顶盖板11，在侧板13之间焊接连接衬板12。由于侧板13体积和重量较大，焊接时难以固定，由于定位不准，导致焊接加工时对质量影响较大。为了保证定位的准确性，传统的焊接方式需要耗费较大的人力和较长的时间。此外，如图3、图4所示，顶盖板11和衬板12都有折弯部分，并且是在两端开设梯形槽或弧形开口槽，中部开孔，如图3中衬板12上的衬板孔121和梯形槽122。如果焊接方法不对，将会导致顶盖板11和衬板12形变，或者是存在较大的内应力，影响产品质量。侧板13的边缘处焊接有耐磨板134和夹持板135，如图5所示，侧板13靠近轴孔131的一端设置有折弯段133，在两个主孔位置焊接有主孔肋板14，这也是现有液压锤侧板13的常规结构，不再赘述。

实施例1

本实施例的一种简易式液压锤外壳加工组装系统，包括折弯机构3、压整机构4和焊接固定机构2。具体地，结合图6，折弯机构3中的压杆固定台32下侧安装有压杆35，压杆35为竖直设置的金属板，压杆35底端为带有弧面的上压模36，上压模36为长条形，其底面为弧形面，优选为圆弧面。折弯机构3的折弯平台34设置在压杆固定台32下方，折弯平台34上固定有两个下压模37，该下压模37为柱状，平行设置，两个下压模37关于压杆35的纵向中截面对称分布，即在水平投影面上，两个两个下压模37对称分布在上压模36两侧，下压模37可支撑板状工件，当上压模36向下运动时，将板材折弯，可用于折弯顶盖板11和衬板12。

进一步地，折弯平台34上设置有4根固定台导杆33，压杆固定台32与固定台导杆33滑动连接；固定台导杆33顶部的支架上安装有折弯缸体31，折弯缸体31的活塞杆与压杆固定台32连接，通过该折弯缸体31驱动压杆固定台32沿固定台导杆33上下运动。

结合图7、图8，本实施例中的压整机构4包括压整缸体41、上支架42和压整平台45，上支架42由压块导杆43支撑在压整平台45上方，压整缸体41竖向固定在上支架42上，压整缸体41的活塞杆与压块体44相连接，压块体44和压整平台45的配合面均为平面，能够配合使用垫块46、矩形压杆47对侧板13进行折弯或平整操作。压块体44可通过缸体驱动，当用于折弯时，可在压整平台45上放置矩形压杆47，然后放上待加工板材，由于压整平台45的支撑，板材倾斜；然后在板材上侧对应的折弯部放置另一矩形压杆47，两个矩形压杆47错开，当压块体44下压时，可将板材折弯。当用于平整较正时，把侧板13下侧用等高的垫块46撑起，在上方凸起部位可以放置垫块46或矩形压杆47进行压整，实现对侧板13的平整矫正。对于局部形变，可采用垫块46进行矫正，对于面积较大的凸起形变，可采用矩形压杆47进行矫正。

结合图9，本实施例中焊接固定机构2主要由箱体21和挡板24组成，两者相互配合，可用于外壳体1的焊接。本实施例中的箱体21为矩形体结构，在其侧壁两端开设有贯穿箱体21的通孔23，该通孔23水平设置，并垂直于箱体21的长度方向。箱体21每一端的通孔23设置有两个，两通孔23上、下设置，位于同一条竖直线上。箱体21的两端结构相同，则在箱体21的每一侧均有四个通孔23。由于通孔23贯穿整个箱体21，在通孔23中可插入定位轴杆，用于承载侧板13。同一水平线上的两个通孔23之间的距离与侧板13上第一轴孔131、第二轴孔132之间的距离相同。同一竖直线上两个通孔23之间的距离与两个上下排类的第一轴孔131以及两个上下排列的第二轴孔132之间的距离相同。

本实施例在两个通孔23之间设置竖直方向的定位板22，该定位板22的外侧面为平面，可作为定位时的基准面。该定位板22也可与通孔23错开一定距离设置，没有具体要求。箱体21侧壁的两端各设置一个定位板22，则对于同一侧板13可利用两块定位板22进行定位。

本实施例中的挡板24有四个，箱体21长度方向的每一侧各有两个，且沿箱体21长度方向中截面对称设置。位于箱体21同一侧的两个挡板24与通孔23相错开，即挡板24与通孔23的延长线不相交，避免挡板24与待安装的定位轴杆相互干涉。

值得说明的是，本实施例中挡板24与定位板22之间的距离大于液压锤侧板13的厚度，挡板24与定位板22之间的距离为液压锤侧板13厚度的1.2倍，侧板13能够轻易放入间隙中。如果间隙距离只是比侧板13厚度大预留1～2mm距离，虽然也能够方便的插入侧板13，但是在焊接后，由于板材的形变，不易取出侧板13。而本实施例通过较大的间隙设置，在安装时，可以先将一块侧板13放入间隙内，由挡板24支撑，然后在另一侧放入另一块侧板13，同样由挡板24支撑，由于间隙的距离控制，虽然放入间隙后的侧板13有一定的倾斜度，但依然能够利用定位轴杆快速安装。

实施例2

本实施例的一种简易式液压锤外壳加工组装系统，其改进点在于：下压模37与上压模36的中心距大于两者的半径之和，形成一定间隙，间隙宽度为上压模36半径的0.6～0.9倍，优选为0.7倍，能够实现较大的折弯角度，而且可避免上压模36与下压模37挤压板材而导致板材局部厚度改变。此外，下压模37的径向尺寸大于上压模36的径向尺寸，以便是使压模36有一定的下压深度，否则将很难实现较大角度的折弯，容易发生干涉。

值得说明的是，下压模37可以为圆柱状，更优地，下压模37的顶部可以采用平顶结构，即下压模37顶部为平面，如图6所示，可防止板材滑动，更易折弯加工。

对于压整机构4，可以采用两个压整缸体41共同驱动压块体44运动。侧板13的面积较大，如果只采用一个压整缸体41，可能会存在一定的偏移而导致受力不均，两个同步驱动的压整缸体41能够施加更大的压力，同时有助于避免受力不均的情况出现。

实施例3

本实施例的一种简易式液压锤外壳加工组装系统，其改进点在于：所采用的箱体21的外侧壁上设置有套环24，该套环24的内径等于通孔23尺寸，并与通孔23同轴设置。箱体21可设置为中空结构，套环24能够增加结构强度，装入定位轴杆后，能够起到主要的支撑作用，长期使用后通孔23不会变形。本实施例中挡板24与定位板22之间的距离为液压锤侧板13厚度的1.4倍。

实施例4

本实施例的一种简易式液压锤外壳加工组装系统，其改进点在于：箱体21的外侧壁上设置有套环24，该套环24的内径小于通孔23尺寸，且套环24能够装入通孔23内，并与通孔23内壁焊接固定。本实施例直接由套环24支撑定位轴杆，具有较高的结构强度。挡板24与定位板22之间的距离为液压锤侧板13厚度的1.6倍。

进一步地，箱体21每一端的通孔23设置有四个，定位板22的上下方各有两个，且定位板22位于所述四个通孔23所围区域内。即在箱体21侧壁的同一端，上下侧各并列设置两个通孔23，定位板22位于上下侧的通孔23之间位置。由于通孔23数量增加，两端的通孔之间的组合使用形式更多，适合多种规格的外壳体1的焊接使用。此外，侧板13上第一轴孔131距离侧板13下边缘的高度小于箱体1上侧通孔23的高度，固定后，侧板13处于悬空状态。

实施例5

本实施例提供了一种基于折弯、平整技术的液压锤壳体装配方法，采用上述液压锤外壳加工组装系统进行装配加工，如图13所示，其具体工艺为：

步骤1、裁剪坯料，利用折弯机构3对初步加工后的顶盖板11和衬板12进行折弯加工，裁剪坯料后，需要对侧板坯料进行修边、钻孔等操作，修边是把侧板13边缘部分修正，钻孔是在侧板13板体上钻取所需的圆孔，以及多边孔槽，不再赘述。折弯加工时，其折弯加工工艺为：

s1、先对板材(顶盖板11、衬板12)进行尺寸检测，然后在指定位置划线；

s2、将板材放置在下压模37上，划线部分与下压模37对应，进行定位；

s3、启动设备，上压模36向下运动，初步压紧板材，检测上压模36是否与划线部分相对，例如上压模36的中截面与板材划线部分对齐。

s4、操作上压模36再次下压，完成折弯加工。为了便于批量操作，可在压杆固定台32上连接距离测定装置，首次加工时，调整检测为了达到指定折弯角度，上压模36的下移量，后续根据下压深度即可判断折弯角度。

步骤2、利用压整机构4对裁剪的侧板13进行折弯加工。在进行折弯操作时，在压整平台45上放置矩形压杆47，然后放上待加工板材，由于压整平台45的支撑，板材倾斜；然后在板材上侧对应的折弯部放置另一矩形压杆47，两个矩形压杆47错开，当压块体44下压时，可将板材折弯。

步骤3、对侧板13进行焊接处理，焊接加工夹持板135、耐磨板134、主孔肋板14；焊接后利用压整机构4对侧板13进行平整矫正。

夹持板135是位于端部宽度方向的焊接部件，在进行焊接时，由于板材自身的厚度，引起变形的可能性较低。而耐磨板134是沿侧板13长度方向的，在长度方向侧板13尺寸较大，在焊接耐磨板134时，很容易引起侧板13的形变，在侧板四周以及中部没有固定的情况下，这种形变无法避免，因此，在焊接后，必须对变形的侧板进行平整矫正。在进行矫正时，可以在压整平台45上用等高的垫块46把侧板13撑起，在上方凸起部位可以放置垫块46或矩形压杆47，用压块体44下压垫块46或矩形压杆47，进行压整，实现对侧板13的平整矫正。对于局部形变，可采用垫块46进行矫正，对于面积较大的凸起形变，可采用矩形压杆47进行矫正。

步骤4、利用焊接固定机构2进行焊接：先在焊接固定机构2的箱体21与挡板25之间的间隙放入步骤2加工后的侧板13，调整侧板13上的第一轴孔131、第二轴孔132与通孔23对齐，装入定位轴杆。

侧板13的第一轴孔131、第二轴孔132分为上下两排，在两排轴孔中均插装定位轴杆，装入四根定位轴杆，定位轴杆与第一轴孔131、第二轴孔132间隙配合，使侧板13被悬空定位，竖直平面内无法运动。

步骤5、调整两个侧板13之间的距离，利用固定杆焊接定位，把两个侧板13连接。

如图8、图9所示，固定杆有5个，其中2个第一固定杆151平行焊接在夹持板135上，第二固定杆152焊接在侧板13的顶部弧形凸起上；第三固定杆153焊接在中部弧形凸起上；第四固定杆154焊接在底部弯折处。焊接时，先焊接下侧的第一固定杆151，然后焊接第三固定杆153，再依次焊接第四固定杆154、上侧的第一固定杆151、第二固定杆152。根据侧板13的结构特点可知，侧板13安装有主孔肋板14的一端的宽度大于另一端的宽度，两者之间有折弯段133，使安装有主孔肋板14的一端的宽度较大。而利用箱体21定位时，主要是对较窄段的定位，因此，侧板13安装有主孔肋板14的一端相对于另一端，中部没有支撑，定位强度相对较差。如果在焊接固定杆时先焊接有主孔肋板14的一端，由于缺少中部支撑，侧板13可能会有向内侧弯曲趋势，则对另一端会有一定影响。而本方案中先焊接下侧的第一固定杆151，由于被箱体21支撑，形变较小，焊接后再焊接第三固定杆153，则减少对形变的影响。

步骤6、焊接衬板12，然后焊接顶盖板11，焊接后取下定位轴杆，吊出外壳体1，再从内侧对顶盖板11、衬板12进行焊接，完成焊接组装加工。由于衬板12在内侧，先焊接衬板12操作更方便，并在在衬板12焊接后，也能够对侧板13起到支撑作用。

焊接顶盖板11时，先点焊定位，然后在一侧由中部折弯处向端部焊接，在另一侧由中部向端部焊接；然后按照相反的焊接顺序和方向焊接顶盖板11另一端，即按照图12中①→②→③→④的步骤进行焊接。该焊接顺序能够使焊接过程中产生的形变量相互矫正，而且由于在同一端先后焊接完毕，再按照相反的顺序焊接另一端，避免因一侧单独焊接而引起较大的形变。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。