[實用新型]一種用于變速箱齒輪的自動預熱裝置

有效

• 申請號: 201420536708.4
• 申請日: 2014-09-17
• 公開（公告）號: CN204248226U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 黃杰;黃昭明;鄢煒臻
• 申請（專利權）人: 武漢大族金石凱激光系統有限公司
• 主分類號: B23K26/60
• 分類號: B23K26/60
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及的是一種用于變速箱齒輪的自動預熱裝置，屬于裝備制造領域。變速箱齒輪在激光焊接之前進行預熱，可以減小工件內應力，避免在焊接過程產生裂紋，本裝置用于在焊接前對待焊齒輪進行自動預熱，提高焊接質量。

背景技術

齒輪是機械傳動中不可缺少的零部件，在汽車變速箱齒輪的設計制造中，為了減少齒輪冷加工及熱加工的難度，提高生產效率，經常將齒輪分為各自獨立的兩個部分分別加工，然后將兩部分復合在一起，形成一個整體，構成復合齒輪，也稱雙聯齒輪。

目前雙聯齒輪的連接主要有兩種方式：花鍵連接與激光焊接。花鍵連接時通過內外花鍵實現連接，其空刀槽較大，齒輪軸向尺寸大，生產效率低；激光焊接則以光滑圓柱體配合連接形式代替花鍵連接，然后在圓柱體配合處采用環形焊縫將兩部分連成一體。激光焊接的產品尺寸精度更高，簡化了產品結構及制造工藝，更方便地滿足產品開發及試制中零部件結構的不斷調整及樣件制造的需要，并有利于設計人員對產品結構進行合理布局，不斷提高產品開發與制造水平。采用激光焊接的焊縫深寬比大，熱影響區小，連接強度高；同時激光焊接的齒輪結構緊湊，精度和可靠性提高，這就減少了車輛的故障率，并提高了車輛的操縱穩定性，提高了產品信譽。當前國內外各大汽車制造商基本都采用了激光焊接工藝對雙聯齒輪進行焊接。

目前國內雙聯齒輪的制造材料主要是20CrMnTi、40Cr、20CrMo等。該類材料屬于合金滲碳鋼，具有良好的強韌性、耐磨性，能很好的承受沖擊、彎曲和接觸應力，而且在經過一般的淬火、回火及滲碳淬火等表面硬化處理后變形小，精度高。雙聯齒輪在焊接過程中產生熱變形及焊后殘余應力，會影響到齒輪的裝配精度，且較高的殘余應力可能導致焊縫發生潛在斷裂而失效，這會造成生產資源的浪費及安全風險。焊接殘余應力的消除也成為現在焊接生產領域中亟需解決的重要問題之一。根據焊接規范，我們一般對待焊齒輪進行焊前預熱可以大幅度減少或者消除此類缺陷，是保證焊接質量的關鍵工序。

目前對齒輪進行焊前預熱的主要方式是火焰加熱或者采用預熱爐整體加熱等，該類方法操作勞動強度大、溫度控制不穩定、生產效率底，難以實現自動化生產。本裝置與現有技術相比，其優點在于：1)加熱效率高，加熱溫度可實現閉環控制，溫度穩定均勻、一致性好，可以實現自動化運行，并可以與激光焊接或者其他焊接方式組合成自動化生產線；2)自動加熱，可以有效避免傳統工藝中工人直接面對高熱源風險，避免燙傷等危險；3)改善操作環境，整個加熱過程無多余熱量及有害氣體產生。為此，我們開發設計并經反復試驗，研制出解決該類問題的一種用于變速箱齒輪焊接的自動預熱裝置。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種用于變速箱齒輪的自動預熱裝置，該裝置與激光齒輪焊?接機配套使用，變速箱齒輪在激光焊接之前進行預熱，對溫度進行閉環控制，溫度穩定均勻，減小工件內應力，避免在焊接過程產生裂紋。其特征在于：1)自動預熱裝置主要由基座、三工位旋轉工作臺、旋轉部件、升降部件、中頻加熱機構組成，基座置于最下面，為本裝置的安裝基準，三工位旋轉工作臺安裝于基座上面，旋轉部件在三工位旋轉工作臺的側下方，升降部件在三工位旋轉工作臺的上方，中頻加熱機構的感應加熱頭由升降部件夾持并驅動；2)三工位旋轉工作臺采用精密凸輪分割器分度，交流電機驅動，可實現準確分度，在三工位處均設置有旋轉摩擦輪、三工位旋轉工作臺上有用于齒輪定位的加熱料盤，加熱料盤為低導磁材料制成；3)旋轉部件用于驅動加熱過程中的齒輪旋轉，使齒輪加熱均勻，其水平移動采用氣缸驅動，旋轉部件主動摩擦輪采用調速電機驅動，主動摩擦輪外部包裹聚氨酯橡膠，增大與旋轉摩擦輪的摩擦系數；4)升降部件由伺服電機驅動，完成感應加熱頭上下運動；5)中頻加熱機構由感應加熱器、加熱線圈、紅外測溫探頭構成，用以對旋轉的齒輪進行加熱，并可實時監測加熱溫度，通過監測數據自動調節感應加熱器的電流等參數，對加熱溫度實現閉環控制。

本裝置與現有技術相比，其有益效果在于：1)加熱效率高，加熱溫度可實現閉環控制，溫度穩定穩定性、一致性好，可以實現自動化運行，并可以與激光焊接或者其他焊接方式組合成自動化生產線；2)自動加熱，可以有效避免傳統工藝中工人直接面對高熱源風險，避免燙傷等危險；3)改善操作環境，整個加熱過程無多余熱量及有害氣體產生。下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步說明。

附圖說明

圖1為本實用新型裝置的三維軸測圖。

圖2為本實用新型裝置的左視圖。