一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，先將沖壓成型的半殼進(jìn)行拋丸處理；再將兩個(gè)半殼對(duì)接置于焊接夾具上，兩端夾持，位于靠近減速器安裝孔處沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，位于半殼兩端沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，使兩個(gè)半殼固定連接形成橋殼，清除焊根；再用加工中心設(shè)置定位夾具和刀具并編設(shè)數(shù)控加工程序，將橋殼置于定位夾具上夾持定位，數(shù)控加工程序操控刀具將對(duì)接縫外側(cè)一次加工形成開(kāi)口適合焊接工藝要求角度和深度的坡口。本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，工藝簡(jiǎn)潔、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠且尺寸保證能力強(qiáng)。
【專利說(shuō)明】—種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明沖焊橋殼加工工藝，尤其涉及一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]橋殼是汽車行駛系的重要組成件，不僅要承重還要傳力，要承受由動(dòng)載荷和靜載荷所引起的多種彎力和扭力，沖焊橋殼的縱縫焊接質(zhì)量對(duì)橋殼的承載能力和抗變形能力起著決定性作用。當(dāng)前沖焊橋殼縱縫焊接坡口的加工工藝主要有以下幾種:
1、半殼成型時(shí)直接對(duì)坡口壓制成型，此方法對(duì)成型模具和橋殼展開(kāi)料設(shè)計(jì)、調(diào)試要求較高，壓制成型的坡口尺寸波動(dòng)范圍大，易造成對(duì)焊時(shí)存在縫隙或者尺寸超差，以及縱縫焊接時(shí)焊漏或者焊不透質(zhì)量問(wèn)題；
2、用火焰切割方式對(duì)半殼加工坡口，此方法對(duì)橋殼材料組織影響較大，割后需進(jìn)行正火處理，加工過(guò)程較復(fù)雜，且效率低，而且對(duì)后續(xù)橋殼的焊接影響較大；
3、用刨床或坡口專用機(jī)床加工坡口，因目前的刨床和坡口專用機(jī)床機(jī)多用于加工圓管圓形坡口或平面板材直線坡口，此方法無(wú)法保證橋殼R弧過(guò)渡處坡口的尺寸要求。
[0004]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，而提供了一種工藝簡(jiǎn)潔、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠且尺寸保證能力強(qiáng)的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，包括以下步驟:
步驟1:將沖壓成型的半殼進(jìn)行拋丸處理；
步驟2:將兩個(gè)所述半殼對(duì)接置于焊接夾具上，兩端夾持，位于靠近減速器安裝孔處沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，位于所述半殼兩端沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，使兩個(gè)所述半殼固定連接形成橋殼，清除焊根；
步驟3:加工中心設(shè)置定位夾具和刀具并編設(shè)數(shù)控加工程序，將所述橋殼置于所述定位夾具上夾持定位，所述數(shù)控加工程序操控所述刀具將所述對(duì)接縫外側(cè)一次加工形成開(kāi)口適合焊接工藝要求角度和深度的坡口。
[0007]其中，位于靠近所述減速器安裝孔處的打底焊接長(zhǎng)度為80_150mm，位于所述橋殼兩端的打底焊接長(zhǎng)度為100-150mm。
[0008]所述步驟2使用的焊接夾具包括用于放置兩個(gè)對(duì)接的所述半殼的底座，所述底座兩端設(shè)置有用于夾持兩個(gè)所述半殼兩端的螺紋夾。
[0009]所述步驟3使用的定位夾具包括底板，所述底板設(shè)置有用于支撐所述橋殼兩端端部的V形開(kāi)口支架，靠近所述支架設(shè)置有從兩端夾持所述橋殼的螺紋夾，靠近所述支架還設(shè)置有向下施力以配合所述支架夾持所述橋殼兩端端部的液壓夾；所述底板還設(shè)置有橫向施力夾持所述橋殼兩端中部的液壓夾和夾持所述橋殼盤(pán)面部分的液壓夾。
[0010]所述步驟3使用的刀具包括圓盤(pán)形刀盤(pán),所述刀盤(pán)的盤(pán)周均勻分布設(shè)置有5-15個(gè)尖脊形刀夾，所述刀夾裝配有刃口部分為尖脊形的刀片。
[0011]所述步驟2的打底焊接采用電弧焊。
[0012]所述步驟3加工成型的坡口開(kāi)口角度為50-70°，深度為5_12mm。
[0013]優(yōu)選地，所述步驟3加工成型的坡口開(kāi)口角度為60°，深度為10mm。
[0014]本方案的有益效果可根據(jù)對(duì)上述方案的敘述得知，工藝簡(jiǎn)潔、生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠且尺寸保證能力強(qiáng)。將橋殼兩半殼裝配點(diǎn)固、兩端與盤(pán)面內(nèi)側(cè)局部打底焊接后，用立式加工中心將縱縫坡口加工成形，首先改變了以往先對(duì)半殼坡口加工，后裝配點(diǎn)固的工藝方式，可較好的保證坡口的最終尺寸；其次橋殼兩端至盤(pán)面之間存在R弧過(guò)度的高度差，采用立式加工中心數(shù)控加工程序和專用刀具加工，可將橋殼縱縫坡口一次加工成滿足焊接工藝要求的開(kāi)口角度和深度。
[0015]步驟2在橋殼兩端和盤(pán)面內(nèi)側(cè)的局部且只在橋殼兩端和盤(pán)面內(nèi)側(cè)的局部采用打底焊并清根，與后續(xù)工序的坡口深熔焊結(jié)合起來(lái)，能在兩端和盤(pán)面內(nèi)側(cè)形成全焊透，是出于焊接工藝、橋殼強(qiáng)度和成本綜合考慮的優(yōu)化工藝:首先，橋殼兩端內(nèi)側(cè)和盤(pán)面內(nèi)側(cè)進(jìn)行打底焊易于觀察和操作，而橋殼兩端與盤(pán)面之間的部分內(nèi)側(cè)進(jìn)行打底焊很難觀察和操作。其次，深熔焊單面成型，熔深一般為板厚的2/3左右，正反兩面的焊接金屬的冶金反應(yīng)不是很完全，而全焊透就是兩面的焊接金屬完成了很好的相變過(guò)程，內(nèi)部組織比較均一，冶金缺陷較少。根據(jù)力學(xué)規(guī)律，橋殼的兩端和盤(pán)面在受力時(shí)，應(yīng)力集中程度更大，這兩處的焊縫相對(duì)兩者之間的焊縫更容易破裂；而全焊透的焊接接頭能有效的避免應(yīng)力集中并改善焊接接頭的力學(xué)性能，在這兩處進(jìn)行打底焊并清根，與深熔焊結(jié)合形成全焊透最大程度提升了橋殼的焊接強(qiáng)度。再次，全焊透與深熔焊相比，不管從焊材的消耗量、工人的工作強(qiáng)度、還是后續(xù)的檢驗(yàn)都大的多，因而成本要大很多。深熔焊單面成型，不需要清根，一般只要求做氣密性檢查；而全焊透對(duì)打底焊要清根，要采用碳弧氣刨、風(fēng)動(dòng)鏟子、電動(dòng)砂輪等清除打底焊焊縫根部的缺陷，如氣孔、凹坑、雜質(zhì)等，焊接完成后則要求既做氣密性又要做MT或UT檢查。
[0016]步驟2僅夾持兩個(gè)半殼的兩端，是由于步驟I進(jìn)行了拋丸處理已經(jīng)釋放了兩個(gè)半殼的內(nèi)部應(yīng)力，而且由于打底焊作為單面坡口對(duì)接焊時(shí)形成背墊焊道的焊接，在本方案中焊深為板厚的1/3左右，所以焊接夾具僅夾持兩端就能保證打底焊時(shí)兩個(gè)半殼不會(huì)發(fā)生焊接變形。
[0017]步驟2采用電弧焊進(jìn)行打底焊接，是由于電弧焊操作靈活，待焊接頭裝配要求低，能夠簡(jiǎn)化工藝。
[0018]步驟3采用加工中心進(jìn)行加工，是由于橋殼焊縫包括多段曲線型面。加工中心是由機(jī)械設(shè)備與數(shù)控系統(tǒng)組成的自動(dòng)化機(jī)床，它應(yīng)用于本方案利用了其以下優(yōu)點(diǎn):1、適用于加工復(fù)雜型面。采用數(shù)控加工程序操控刀具，可加工常規(guī)方法難于加工的復(fù)雜型面，如本方案中橋殼焊縫的坡口型面，還能加工一些無(wú)法觀測(cè)的加工部位。只要設(shè)定好數(shù)控加工程序，刀具就能從對(duì)刀點(diǎn)或機(jī)床的固定原點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起，沿著設(shè)定好的加工路線進(jìn)行加工和退刀，包括沿著切削加工的路徑進(jìn)行加工以及進(jìn)行刀具切入、切出，還有沿著非切削的空行程路徑行進(jìn)和返回，直至一次加工完成返回對(duì)刀點(diǎn)或機(jī)床的固定原點(diǎn)。2、工裝簡(jiǎn)單。首先，加工形狀復(fù)雜的零件不需要復(fù)雜的工裝，如要加工復(fù)雜形狀和尺寸的零件，只需要編設(shè)適合的數(shù)控加工程序即可；其次，能大量減少工裝數(shù)量，工件一次裝夾后能就能完成較多的加工內(nèi)容，特別是能完成許多普通設(shè)備不能完成的加工，比如形狀較復(fù)雜還要求較高精度的加工。3、精度高。加工質(zhì)量穩(wěn)定，加工精度高，重復(fù)精度高。4、生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間少。因?yàn)楦鼡Q數(shù)控加工程序就能更換產(chǎn)品生產(chǎn)，而且工裝也簡(jiǎn)單，能減少生產(chǎn)準(zhǔn)備、機(jī)床調(diào)整和工序檢驗(yàn)的時(shí)間，用于多品種、小批量生產(chǎn)情況下生產(chǎn)效率較高，而且由于使用最佳切削量而減少了生產(chǎn)時(shí)間。
[0019]步驟3使用的定位夾具包括底板，底板設(shè)置有用于支撐橋殼兩端端部的V形開(kāi)口支架，靠近支架設(shè)置有向下施力以配合支架夾持橋殼兩端端部的液壓夾；底板還設(shè)置有橫向施力夾持橋殼兩端中部的液壓夾和夾持橋殼盤(pán)面部分的液壓夾，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，從上下左右前后六個(gè)方向限制了橋殼的自由度，而且還限制了橋殼沿各空間方向的轉(zhuǎn)動(dòng)。定位夾具采用液壓夾，液壓夾就是用液壓元件代替機(jī)械零件實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的自動(dòng)定位、支承與夾緊的夾具。通過(guò)把選用的液壓元件和設(shè)計(jì)的機(jī)械部分裝配在一起，就可以得到所需要的夾具，液壓夾能保證工件在規(guī)定的位置上準(zhǔn)確的定位和牢固的夾緊，液壓夾既能在粗加工時(shí)承受大的切削力，也能保證在精密加工時(shí)的準(zhǔn)確定位。液壓夾還具有以下優(yōu)點(diǎn):1、液壓夾能通過(guò)浮動(dòng)支撐減少加工中的振動(dòng)和變形，夾持力不受零件形狀、厚薄的影響。2、加工區(qū)域占用空間少。3、能快速夾持和快速釋放。
[0020]步驟3使用的刀具包括圓盤(pán)形刀盤(pán)，刀盤(pán)的盤(pán)周均勻分布設(shè)置有5-15個(gè)尖脊形刀夾，刀夾裝配有刃口部分為尖脊形的刀片。加工過(guò)程中，刀盤(pán)與兩個(gè)半殼的對(duì)接縫平行，能夠一次將坡口加工成型。
[0021]步驟3加工成型的坡口開(kāi)口角度為60°，是因?yàn)榘搴駷?4mm，根據(jù)焊接標(biāo)準(zhǔn)板材的厚度在12-26_之間的偶數(shù)時(shí)，單面開(kāi)坡口的角度為60° ;坡口深度為10_，是因?yàn)榘搴駷?4mm, IOmm接近且不小于14mm的2/3,盡可能地在焊縫背面難以查看和檢驗(yàn)時(shí),滿足了深熔焊的焊深等技術(shù)要求。
[0022]
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】`
[0023]圖1為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】的示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】A— A剖面所在位置的示意圖。
[0025]圖3為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】A— A剖面示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】加工中心用定位夾具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖5為本發(fā)明【具體實(shí)施方式】加工中心用刀具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖中，1、上半殼；2、下半殼；3、底板；4、支架；5、螺紋夾；6、液壓夾一 6 ;7、液壓夾二 ;8、液壓夾二 ；9、刀盤(pán)；10、刀夾；11、刀片。
[0029]
【具體實(shí)施方式】
[0030]為能清楚說(shuō)明本方案的技術(shù)特點(diǎn)，下面通過(guò)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本方案進(jìn)行闡述。
[0031]如圖1所示，本發(fā)明是一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，如圖2、圖3所示，橋殼板厚H為14mm時(shí)，加工成型的坡口開(kāi)口角度α為60°，深度h為10mm，本工藝包括以下步驟:
步驟1:將沖壓成型的上半殼I和下半殼2進(jìn)行拋丸處理；
步驟2:將上半殼I和下半殼2對(duì)接置于焊接夾具上，焊接夾具包括用于放置兩個(gè)對(duì)接的半殼的底座，底座兩端設(shè)置有用于夾持兩個(gè)半殼兩端的螺紋夾，用螺紋夾將上半殼I和下半殼2兩端夾持，位于靠近減速器安裝孔處沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)的A處由里向邊采用電弧焊進(jìn)行打底焊接，A處打底焊接長(zhǎng)度為80mm，位于上半殼I和下半殼2兩端沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)的B處由里向邊采用電弧焊進(jìn)行打底焊接，B處打底焊接長(zhǎng)度為100mm，使上半殼I和下半殼2固定連接形成橋殼，清除焊根；
步驟3:加工中心設(shè)置定位夾具和刀具并編設(shè)數(shù)控加工程序，如圖4所示，定位夾具包括至于加工中心加工臺(tái)上的底板3，底板3設(shè)置有用于支撐橋殼兩端端部的V形開(kāi)口支架4，靠近支架4設(shè)置有從兩端夾持橋殼的螺紋夾5，靠近支架4還設(shè)置有向下施力以配合支架4夾持橋殼兩端端部的液壓夾一 6 ;底板3還設(shè)置有橫向施力夾持橋殼兩端中部的液壓夾二 7和夾持橋殼盤(pán)面部分的液壓夾三8。如圖5所示，刀具包括圓盤(pán)形刀盤(pán)9，刀盤(pán)9的盤(pán)周均勻分布設(shè)置有8個(gè)尖脊形刀夾10，刀夾10裝配有刃口部分為尖脊形的刀片11。將橋殼置于定位夾具上夾持定位，數(shù)控加工程序操控刀具將對(duì)接縫外側(cè)一次加工形成開(kāi)口適合焊接工藝要求開(kāi)口角度α為60°，深度h為IOmm的坡口。
[0032]本發(fā)明未經(jīng)描述的技術(shù)特征能夠通過(guò)或采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，在此不再贅述，當(dāng)然，上述說(shuō)明并非是對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，包括以下步驟: 步驟1:將沖壓成型的半殼進(jìn)行拋丸處理； 步驟2:將兩個(gè)所述半殼對(duì)接置于焊接夾具上，兩端夾持，位于靠近減速器安裝孔處沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，位于所述半殼兩端沿對(duì)接縫內(nèi)側(cè)由里向邊進(jìn)行打底焊接，使兩個(gè)所述半殼固定連接形成橋殼，清除焊根； 步驟3:加工中心設(shè)置定位夾具和刀具并編設(shè)數(shù)控加工程序，將所述橋殼置于所述定位夾具上夾持定位，所述數(shù)控加工程序操控所述刀具將所述對(duì)接縫外側(cè)一次加工形成開(kāi)口適合焊接工藝要求角度和深度的坡口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，位于靠近所述減速器安裝孔處的打底焊接長(zhǎng)度為80-150mm，位于所述橋殼兩端的打底焊接長(zhǎng)度為100_150mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟2使用的焊接夾具包括用于放置兩個(gè)對(duì)接的所述半殼的底座，所述底座兩端設(shè)置有用于夾持兩個(gè)所述半殼兩端的螺紋夾。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟3使用的定位夾具包括底板，所述底板設(shè)置有用于支撐所述橋殼兩端端部的V形開(kāi)口支架，靠近所述支架設(shè)置有從兩端夾持所述橋殼的螺紋夾，靠近所述支架還設(shè)置有向下施力以配合所述支架夾持所述橋殼兩端端部的液壓夾；所述底板還設(shè)置有橫向施力夾持所述橋殼兩端中部的液壓夾和夾持所述橋殼盤(pán)面部分的液壓夾。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟3使用的刀具包括圓盤(pán)形刀盤(pán)，所述刀盤(pán)的盤(pán)周均勻分布設(shè)置有5-15個(gè)尖脊形刀夾，所述刀夾裝配有刃口部分為尖脊形的刀片。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟2的打底焊接采用電弧焊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟3加工成型的坡口開(kāi)口角度為50-70°，深度為5-12mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沖焊橋殼縱縫坡口加工工藝，其特征在于，所述步驟3加工成型的坡口開(kāi)口角度為60°，深度為10mm。
【文檔編號(hào)】B23P13/00GK103639646SQ201310732146
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】蔡士祥, 張延兵, 郭延?xùn)|, 郭少磊, 董世輝 申請(qǐng)人:中國(guó)重汽集團(tuán)濟(jì)南動(dòng)力有限公司