钣金件成型焊接装置的制作方法

1.本技术涉及钣金件加工技术领域，尤其涉及一种钣金件成型焊接装置。


背景技术：

2.钣金是一种针对金属薄板(零件)的综合冷加工工艺，包括剪、冲/切/复合、折、焊接、铆接、拼接和成型等；通过钣金工艺加工出的产品叫做钣金件。
3.目前，精密钣金件加工工序主要包括：下料-折弯成型-点焊焊接-组装-包装等；具体的，在金属薄板(零件)下料完成后，根据尺寸需要将金属薄板(零件)折弯成型，然后使用点焊焊接的方式将金属薄板(零件)重合焊接处进行焊接，焊接完成后进行后续的组装和包装等，从而完成钣金件的生产。
4.在钣金件加工生产的过程中，由于方盒(即矩体少一个面的五面体)类钣金件本身结构复杂，如折弯时需要将一个平面的金属薄板折弯增加四个侧面，并需要在新增的四个侧面的重合焊接处进行焊接，现有技术中，焊接方式有两种：第一种，由人工操作进行点焊焊接，具体的，工作人员在使用点焊设备加工时，需要将金属薄板(零件)4个侧面的重合焊接处(即方盒的4个角)的位置进行焊接，每焊接完成1个角后，需要将金属薄板(零件)转动到下个角的位置再次进行点焊焊接，共计需要4次重复操作才能完成一个钣金件的焊接，这种加工方式导致工作人员劳动强度大，且效率低，焊接质量一致性差。为了降低人工的劳动强度，也可以采用第二种方式：由机械臂加旋转定位工装代替人工操作实现点焊焊接，具体的，机械臂将金属薄板(零件)4个角的位置进行焊接，每焊接完成1个角后，旋转定位工装自动将金属薄板(零件)转动到下个角的位置，也是需要4次重复操作才能完成一个钣金件的焊接，而且该加工方式需要投入机械臂相适配的旋转定位工装，投入成本较高，设备调试难度大，且效率低。
5.因此，急需设计一种钣金件成型焊接装置，在方盒类钣金件加工生产过程中，能够快速精准地将金属薄板(零件)一次折弯成方盒类钣金件，折弯成型后，能同时进行多点点焊焊接，有效降低人工强度、节约成本、节省空间和时间，提高生产效率，加快自动化进程。


技术实现要素：

6.为克服相关技术中存在的问题，本技术提供一种钣金件成型焊接装置，该钣金件成型焊接装置，能够快速精准地将金属薄板一次折弯成方盒类钣金件，折弯成型后，能同时进行多点点焊焊接，有效降低人工强度、节约成本、节省空间和时间，提高生产效率，加快自动化进程。
7.本技术第一方面提供一种钣金件成型焊接装置，包括相对设置的上模座和下模座，所述上模座上设有折弯冲头；所述下模座上设有折弯工位和折弯凹模；所述折弯工位与所述折弯冲头相对设置；所述折弯凹模设置在所述折弯工位的四边，且高于所述折弯工位所处的平面。
8.在一种实施方案中，所述折弯凹模包括第一折弯子模、第二折弯子模、第三折弯子
模和第四折弯子模；所述第一折弯子模与所述第二折弯子模相对设置在所述折弯工位的两边，且所述第一折弯子模的长度方向与所述第二折弯子模的长度方向平行；所述第三折弯子模与所述第四折弯子模相对设置在所述折弯工位的两边，且所述第三折弯子模的长度方向与所述第四折弯子模的长度方向平行；所述第一折弯子模和所述第二折弯子模与所述第三折弯子模和所述第四折弯子模的长度方向相互垂直。
9.在一种实施方案中，所述第一折弯子模和所述第二折弯子模的高度大于所述第三折弯子模和所述第四折弯子模的高度。
10.在一种实施方案中，还包括点焊机构；所述上模座还包括上电极固定块；所述下模座还包括下电极固定块；所述上电极固定块和所述下电极固定块分别与所述点焊机构相连接。
11.在一种实施方案中，还包括斜楔机构，所述斜楔机构用于移动所述下电极固定块。
12.在一种实施方案中，所述斜楔机构包括斜楔和滑块移动组件；所述斜楔设置在所述上模座上；所述滑块移动组件相对设置在所述下模座上；所述下电极固定块设置在所述滑块移动组件上。
13.在一种实施方案中，所述滑块移动组件包括直线滑轨、挡块、拉杆和弹簧；所述挡块固定设置在所述直线滑轨的一端；所述弹簧套设在所述拉杆上；所述拉杆穿过所述挡块与所述直线滑轨上的滑块相连接；所述滑块与所述下电极固定块相连接。
14.在一种实施方案中，所述上模座上还设有导套；所述下模座上还设有与所述导套相适配的导柱。
15.在一种实施方案中，所述上模座和/或所述下模座上设有限位块，所述限位块用于限制所述上模座朝向所述下模座运行时的位置。
16.在一种实施方案中，所述下模座上还设有定位块和/或定位柱；所述定位块和/或定位柱设置在所述折弯工位的周边。
17.本技术提供的技术方案可以包括以下有益效果：在加工生成方盒类钣金件时，当金属薄板(零件)下料完成后，将金属薄板(零件)放置在下模座上的折弯工位上，由于折弯凹模设置在所述折弯工位的四边，且高于所述折弯工位所处的平面，故所述折弯凹模与所述折弯工位所处的平面能够形成一个凹槽，使得所述金属薄板(零件)的四边放置在所述折弯凹模上，所述金属薄板(零件)的中间区域属于悬空状态，此时，所述上模座朝所述下模座运动，带动折弯冲头朝所述折弯工位运动，当折弯冲头接触金属薄板(零件)时，会给金属薄板(零件)一个向下压力，同时，折弯凹模会给金属薄板(零件)一个向上的反作用力，在两个作用力的相互配合下，能够使得所述金属薄板(零件)的四边折弯90度，得到四个侧面，相比现有技术中依次折弯得到每一个侧面的方式，通过本技术的方案，能够将金属薄板(零件)的四边同时折弯90度得到四个侧面，一次成型，从而快速精准地将金属薄板一次折弯成方盒类钣金件，有效提高了效率，减少了人工的劳动强度，节省了时间。
18.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
19.通过结合附图对本技术示例性实施方式进行更详细的描述，本技术的上述以及其
它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本技术示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
20.图1是本技术实施例示出的钣金件成型焊接装置的结构示意图；
21.图2是图1中a的放大示意图；
22.图3是本技术实施例示出的下模座上的金属薄板折弯成型前的结构示意图；
23.图4是本技术实施例示出的下模座上的金属薄板折弯成型后的结构示意图；
24.图5是本技术实施例示出的上模座的结构示意图；
25.图6是本技术实施例示出的钣金件成型焊接装置的另一结构示意图；
26.图7是图6中斜楔机构的放大示意图；
27.图8是本技术实施例示出的钣金件成型焊接方法的流程示意图。
28.附图标记：
29.1、上模座；11、折弯冲头；12、上电极固定块；121、上电极；122、绝缘板；13、导套；2、下模座；21、折弯工位；221、第一折弯子模；222、第二折弯子模；223、第三折弯子模；224、第四折弯子模；23、下电极固定块；231、下电极；24、导柱；25、限位块；26、定位块；27、定位柱；28、垫板；3、点焊机构；31、开关旋钮；32、电流调节旋钮；33、时间调节旋钮；34、连接线；4、斜楔机构；41、斜楔；411、斜楔固定块；421、直线滑轨；422、挡块；423、拉杆；424、弹簧；425、滑块；5、金属薄板；51、连接折边；52、焊点。
具体实施方式
30.下面将参照附图更详细地描述本技术的优选实施方式。虽然附图中显示了本技术的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本技术而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本技术更加透彻和完整，并且能够将本技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。
31.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。在本技术和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
32.应当理解，尽管在本技术可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本技术范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.目前，在钣金件加工生产的过程中，由于方盒(即矩体少一个面的五面体)类钣金件本身结构复杂，如折弯时需要将一个面的金属薄板折弯增加四个面，一般的操作是依次折弯增加四个面，需要折弯四次，该方式不仅人工劳动强度大，且效率低。
34.针对上述问题，本技术实施例提供一种钣金件成型焊接装置，能够将金属薄板(零件)的四边同时折弯90度，一次成型，从而快速精准地将金属薄板一次折弯成方盒类钣金件，有效提高了效率，减少了人工的劳动强度，节省了时间。
35.以下结合附图详细描述本技术实施例的技术方案。
36.实施例一
37.请参阅图1-图7，图1是本技术实施例示出的钣金件成型焊接装置的结构示意图。
38.本技术的一种钣金件成型焊接装置，包括相对设置的上模座1和下模座2。
39.所述上模座1上设有折弯冲头11，所述折弯冲头11为方形结构，其大小正好与最终形成的方盒类钣金件的底面一致，用于当所述折弯冲头11接触金属薄板5(零件)时，定位下压金属薄板5(零件)以形成钣金件的底面；所述下模座2上设有折弯工位21和折弯凹模，所述折弯工位21与所述折弯冲头11相对设置，用于放置金属薄板5(零件)；具体的，所述下模座2上设有垫板28，所述垫板28为平行于水平面的平板，在所述垫板28上设有折弯工位21，保证折弯成型后的钣金件的底面能够与水平面平行；所述折弯凹模设置在所述折弯工位21的四边，且高于所述折弯工位21所处的平面，使得所述折弯凹模与所述折弯工位21所处的平面能够形成一个凹槽；为了便于快速定位放置所述金属薄板5(零件)，所述下模座2上还设有定位块26和/或定位柱27，所述定位块26和/或定位柱27设置在所述折弯工位21的周边。
40.如图2所示，所述折弯凹模包括结构一致的第一折弯子模221和第二折弯子模222以及结构一致的第三折弯子模223和第四折弯子模224；所述第一折弯子模221与所述第二折弯子模222相对设置在所述折弯工位21的两边，且所述第一折弯子模221的长度方向与所述第二折弯子模222的长度方向平行；所述第三折弯子模223与所述第四折弯子模224相对设置在所述折弯工位21的两边，且所述第三折弯子模223的长度方向与所述第四折弯子模224的长度方向平行；所述第一折弯子模221和所述第二折弯子模222与所述第三折弯子模223和所述第四折弯子模224的长度方向相互垂直，从而能够使得折弯后新增的四个侧面与原先的底面能围成一个方盒(即矩体少一个面的五面体)类钣金件。
41.由于金属薄板5(零件)上设有用于焊接的连接折边51(即成型后金属薄板5的重合焊接处)，所述连接折边51放置在所述第三折弯子模223和所述第四折弯子模224上；为了使金属薄板5(零件)在折弯成型后，所述连接折边51位于外侧，所述第一折弯子模221和所述第二折弯子模222的高度大于所述第三折弯子模223和所述第四折弯子模224的高度，这样，当折弯冲头11下压金属薄板5(零件)后，所述第一折弯子模221和所述第二折弯子模222首先会对金属薄板5(零件)施加反作用力，从而使得位于所述第一折弯子模221和所述第二折弯子模222上的金属薄板5(零件)首先向上折弯，折弯冲头11继续下压金属薄板5(零件)直至与所述第三折弯子模223和所述第四折弯子模224抵接，此时，所述金属薄板5(零件)受到所述第三折弯子模223和所述第四折弯子模224施加的反作用力向上弯折，通过设置折弯凹模的不同高度，调节所述金属薄板5的折弯顺序，从而能够使所述连接折边51位于外侧，阻挡了相邻侧面往外倾倒的趋势，提高了方盒类钣金件的稳固性。需要说明的是，所述外侧为远离金属薄板5中心线位置的一侧。
42.为了确保所述上模座1朝所述下模座2运动(即向下运动)时的准确性，所述上模座1上还设有导套13；所述下模座2上还设有与所述导套13相适配的导柱24，当所述上模座1朝所述下模座2运动时，所述导套13套设在所述导柱24上。为了防止因所述上模座1向下运动过度造成的损坏，所述上模座1和/或所述下模座2上设有限位块25，所述限位块25用于限制所述上模座1朝向所述下模座2运行时的位置。
43.在本实施例一中，在加工生成方盒类钣金件时，当金属薄板(零件)下料完成后，将金属薄板(零件)放置在下模座上的折弯工位上，由于折弯凹模设置在所述折弯工位的四边，且高于所述折弯工位所处的平面，故所述折弯凹模与所述折弯工位所处的平面能够形成一个凹槽，使得所述金属薄板(零件)的四边放置在所述折弯凹模上，所述金属薄板(零件)的中间区域属于悬空状态，此时，所述上模座朝所述下模座运动，带动折弯冲头朝所述折弯工位运动，当折弯冲头接触金属薄板(零件)时，会给金属薄板(零件)一个向下压力，同时，折弯凹模会给金属薄板(零件)一个向上的反作用力，在两个作用力的相互配合下，能够使得所述金属薄板(零件)的四边折弯90度，得到四个侧面，相比现有技术中依次折弯得到每一个侧面的方式，通过本技术的方案，能够将金属薄板(零件)的四边同时折弯90度得到四个侧面，一次成型，从而快速精准地将金属薄板一次折弯成方盒类钣金件，有效提高了效率，减少了人工的劳动强度，节省了时间。
44.实施例二
45.目前，在方盒类钣金件生产加工中，当金属薄板(零件)折弯成型后，需要将四个侧面的重合焊接处进行点焊焊接固定，现有技术中，不管是人工焊接还是通过机械臂加旋转定位工装相配合的方式进行焊接，都需要将折弯成型后的金属薄板(零件)转动4次，并分4次焊接，在这个过程中，步骤繁琐，效率低下，不利于自动化生产。
46.为了解决上述问题，本技术提出了相应的方案，请参阅图1-图7，具体为：
47.在上述实施例一的结构基础上，所述上模座1还包括上电极固定块12，所述下模座2上还包括下电极固定块23；所述上电极121通过所述上电极固定块12固定在所述折弯冲头11的边角处，使得所述金属薄板5折弯成型后，所述上电极121能够与金属薄板5的重合焊接处的内侧相接触；所述下电极固定块23相对设置在重合焊接处的外侧，用于固定下电极231，为了防止电极漏电造成的安全隐患问题，所述上电极固定块12和所述下电极固定块23上还分别设有绝缘板122，所述绝缘板122由绝缘材料制成。
48.本技术的钣金件成型焊接装置还包括斜楔机构4和点焊机构3，所述斜楔机构4用于移动所述下电极固定块23；具体的，所述斜楔机构4包括斜楔41和滑块425移动组件；所述斜楔41设置在所述上模座1上；所述滑块425移动组件相对设置在所述下模座2上，所述下电极固定块23设置在所述滑块425移动组件上；具体的，所述斜楔41通过斜楔固定块411固定在所述上模座1上，所述滑块425移动组件包括直线滑轨421、挡块422、拉杆423和弹簧424；所述直线滑轨421设置在所述垫板28上，所述挡块422固定设置在所述直线滑轨421的一端；所述弹簧424套设在所述拉杆423上；所述拉杆423先穿过所述弹簧424再穿过所述挡块422与所述直线滑轨421上的滑块425相连接；所述滑块425与所述下电极固定块23相连接；当所述上模座1带动所述斜楔41朝下模座2运动时，所述斜楔41插入所述挡板与所述滑块425之间，由于所述挡板固定不动，促使所述滑块425带动所述下电极固定块23朝内侧的方向运动，使得所述下电极固定块23移动至金属薄板5(零件)的重合焊接处的外侧位置，进而使得所述下电极231能够与所述重合焊接处的外侧相接触(即焊点52位置)，相比将下电极固定块23直接设置在焊点52处可能会造成因金属薄板5表面与下电极231相互摩擦产生划痕出现质量隐患的方式，通过滑块425带动下电极固定块23移动至焊点52位置，不仅可以有效控制点焊焊接的起始时间时间，而且能够有效防止金属薄板5表面与下电极231相互摩擦产生划痕的问题出现，进一步提高了钣金件成品的质量。
49.当所述斜楔41插入所述挡板与所述滑块425之间时，所述滑块425带动所述拉杆423同步朝内侧的方向运动，所述弹簧424在所述拉杆423的运动下进行压缩，当所述斜楔41在所述上模座1的带动下朝远离下模座2的方向运动时，所述拉杆423在所述弹簧424的回弹作用力之下朝外侧的方向运动，带动所述滑块425同步朝外侧的方向运动，直至所述拉杆423和所述滑块425恢复至原来的位置。
50.所述点焊机构3包括控制旋钮和连接线34；所述控制旋钮包括开关旋钮31、电流调节旋钮32和时间调节旋钮33，所述开关旋钮31用于控制所述点焊机构3的启动和停止运行，所述电流调节旋钮32和所述时间调节旋钮33分别用于调节所述点焊机构3的电流参数和时间参数；所述连接线34的数量为2条，所述上电极固定块12和所述下电极固定块23分别通过所述连接线34与所述点焊机构3相连接，更具体的，所述上电极121和所述下电极231分别通过所述连接线34与所述点焊机构3相连接。
51.为了能够同步对成型后的方盒类金属薄板5(零件)进行点焊焊接操作，所述上电极固定块12、所述下电极固定块23、所述斜楔机构4和所述点焊机构3各设置4个，具体的设置方式如上述所述，此处不再赘述。
52.需要说明的是，所述外侧为远离金属薄板5中心线位置的一侧，所述内侧为朝向金属薄板5中心线位置的一侧。
53.在本技术实施例中，当金属薄板(零件)折弯成型后，通过电阻点焊技术将其进行点焊焊接固定，具体的，所述上模座带动上电极固定板朝下模座运动，成型后，使得所述上电极正好与金属薄板的重合焊接处的内侧(即焊点52处)相接触，所述下电极在所述斜楔机构的带动下与所述重合焊接处的外侧(即焊点52处)相接触，所述上电极和所述下电极对接后，利用电流流经重合焊接处产生的电阻热将重合焊接处进行焊接固定；采用电阻点焊技术，可以将所述上电极固定块、所述下电极固定块、所述斜楔机构和所述点焊机构各设置4个，进而可以同步对所述金属薄板(零件)的重合焊接处进行点焊焊接，大大提高了效率，无需转动所述金属薄板(零件)，减少了人工的劳动强度；而且，将所述金属薄板(零件)的折弯成型与焊接结合设置，可以有效节省空间和时间、降低成本，进一步加快了自动化生产的进程。
54.实施例三
55.参阅图8，本技术还提供了一种钣金件成型焊接方法，基于上述的钣金件成型焊接装置实现，具体步骤包括：
56.s1、上模座朝所述下模座运动，所述折弯冲头与所述折弯凹模相互配合，将金属薄板折弯成型；
57.s2、斜楔机构带动所述下电极固定块移动至金属薄板的重合焊接处；
58.s3、上电极和下电极对接，对金属薄板的重合焊接处进行点焊焊接操作；
59.s4、焊接完成后，所述上模座朝远离所述下模座的方向运动；
60.s5、重复步骤s1-s4。
61.在步骤s1之前，可通过工作人员或机械手将金属薄板5(零件)放置在折弯工位21上，开启电源和点焊机构3，调节电流调节旋钮32和时间调节旋钮33至合适参数，然后所述上模座1朝所述下模座2运动(即向下运动)，所述折弯冲头11与所述金属薄板5(零件)接触后继续向下运动，给所述金属薄板5向下施加压力，第一折弯子模221和第二折弯子模222首
先给予所述金属薄板5反作用力，使得所述金属薄板5向上弯折90度形成两个侧面，继而随着金属薄板5(零件)的向下运动，第三折弯子模223和第四折弯子模224给予所述金属薄板5反作用力，再形成两个侧面，所述折弯冲头11形成的面为底面，直至受到限位块25的阻挡，所述上模座1停止运行，此时，所述金属薄板5一体折弯成型成方盒类钣金件形状，上电极121位于金属薄板5重合焊接处的内侧。
62.在步骤s2中，所述上模座1朝所述下模座2运动(即向下运动)时，会同步带动斜楔41向下运动，直至斜楔41插入挡板和滑块425之间，推动滑块425往内侧方向运动，带动下拉杆423和电机固定块朝内侧移动，从而使得所述下电极231能够与金属薄板5重合焊接处的外侧相接触，且处于正对上电极121的位置，此时，弹簧424处于压缩状态。
63.在步骤s3中，上电极和下电极对接后，通过上电极121和下电极231将夹在其之间的金属薄板5重合焊接处进行点焊焊接，形成焊点52。
64.在步骤s4中，焊接完成后，关闭点焊机构3，所述上模座1朝远离所述下模座2的方向运动(即向上运动)，带动斜楔41和折弯冲头11向上运动，弹簧424回弹复位，带动所述拉杆423、滑块425和下电极固定块23朝外侧移动，所述下电极231与所述金属薄板5重合焊接处断开接触，直至上模座1和斜楔机构4恢复起始位置，再通过工作人员或机械手将金属薄板5取出，方盒类钣金件加工完成。
65.在本技术实施例中，将金属薄板(零件)的折弯成型工艺与焊接工艺结合设置，全程可不需要工作人员参与或工作人员只需放置或取出金属薄板(零件)，大大减少了工作人员的劳动强度，可以有效节省空间和时间、降低成本，进一步加快了自动化生产的进程。
66.关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
67.上文中已经参考附图详细描述了本技术的方案。在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。本领域技术人员也应该知悉，说明书中所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。另外，可以理解，本技术实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，本技术实施例装置中的模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
68.以上已经描述了本技术的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。