[實用新型]一種用于變速箱齒輪壓緊焊接的自定心機構

有效

• 申請號: 201720742839.1
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN207289215U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 黃昭明;劉鵬;萬偉
• 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: B23K26/70
• 分類號: B23K26/70;B23K37/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及變速箱齒輪激光焊接設備，屬于激光加工領域。應用于汽車制造行業的變速箱齒輪激光焊接，提升齒輪制造品質。本實用新型提供一種用于變速箱齒輪壓緊焊接的自定心機構，通過定心錐軸、上壓盤、承壓套、活塞體、活塞環、壓縮彈簧等將配裝在一起的雙聯齒輪實現自動定心后壓緊焊接。

背景技術

汽車工業在我國國民經濟中占據重要地位，特別是近幾年汽車行業迅猛發展，汽車逐步成為多數人的代步工具。目前美國汽車保有量約3億輛，中國14億人口汽車保有量約1億輛，我國汽車行業具備很大的增量空間。汽車變速箱是關鍵部件之一，提高變速器品質迫在眉睫，特別是自動擋變速箱質量亟待提升。

我公司是變速箱齒輪激光焊接設備的專業制造商，經過近20年的生產實踐，已有三代產品成功應用。采用激光焊接工藝，大幅提高了雙聯齒輪的焊接強度及焊接質量，同時提高了設備的生產效率。焊接后的齒輪有兩個關鍵技術指標，一是焊接后齒輪的端面跳動，二是焊接后齒輪的徑向跳動。端面跳動采用本公司的伺服控制壓緊技術，焊接跳動量已控制在0.02mm以內，達到國際先進水平。徑向跳動則與定位工裝密切相關，國產裝備焊接后跳動量在0.05mm-0.08mm,該項技術指標有待提高，從而實現變速箱低噪音、高壽命運行。

目前變速箱齒輪激光焊接設備的定位工裝主要有兩種結構型式，第一種是銷軸定位方式，采用圓柱銷與工件內孔間隙配合定位，間隙值0.03mm-0.05mm,手動上下料方式，間隙過小會導致工件上下困難。銷軸定位方式適用于手動激光焊接設備，無法進行壓緊焊接，激光焊接后徑向跳動較大，屬于中低端雙聯齒輪的焊接產品。第二種是氣動卡盤三爪卡爪定位方式，方便實現工件的自動化裝夾，應用于自動齒輪焊接設備。缺點是卡爪由氣缸驅動，三個卡爪的跳動在0.03mm-0.05mm,且更換不同規格的卡爪后跳動不可控性加大，卡爪磨損后修復困難，更換過程時間長，對于多品種激光焊接頻繁更換夾具適應性也存在不足。

為了提高工裝夾具的定位精度，實現工裝夾具的快速切換，本公司研究一種用于變速箱齒輪壓緊焊接的自定心機構，通過反復測試、改進，并與公司前期壓緊技術相結合，發明一種既能實現對工件有效壓緊，又能提高定位精度的自定心機構。變速箱齒輪壓緊焊接的自定心機構具有如下特點：1)自定心機構主要由定心錐軸、上壓盤、承壓套、活塞體、活塞環、壓縮彈簧組成，完成定位、壓緊、退料動作，與自動化焊接設備相適應；2)定位動作由定心錐軸、上壓盤完成，采用錐軸的錐面對工件導向及定位，上壓盤輔助定位。錐面對工件適應范圍廣，一個定心錐軸可以適應多個工件，減少定心錐軸規格，節約更換工裝夾具的時間；3)壓緊動作由上壓盤、承壓套完成，焊接設備伺服電機提升活塞體，上壓盤接觸工件上端面，承壓套接觸工件下端面，工件按設定夾緊力被夾緊。夾緊力為500-1000kg；4)退料動作由活塞體、活塞環、壓縮彈簧完成，焊接完成后伺服電機夾緊力釋放，壓縮彈簧彈力推動活塞環上移，定心錐軸推動工件依次脫離承壓套及上壓盤。壓縮彈簧推力為70-90kg。5)采用本自定心機構，對工件的定位精度提高到0.02mm以內，焊接后成品工件徑向跳動提高到0.04mm以內，夾具更換時間由12分鐘提高到3分鐘以內，對全自動齒輪激光焊接設備性能提升起到關鍵作用。

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壓緊焊接的自定心機構，應用于變速箱齒輪全自動激光焊接設備，完成對工件自定心、壓緊、退料動作，提高工件的定位精度，減小工件的徑向跳動，縮短夾具的更換時間，滿足高品質雙聯齒輪激光焊接工藝要求。本實用新型公開了一種用于變速箱齒輪壓緊焊接的自定心機構，其特征在于：1)自定心機構主要由定心錐軸、上壓盤、承壓套、活塞體、活塞環、壓縮彈簧組成，上壓盤居上方，定心錐軸居中間，承壓套、活塞環居下方，壓縮彈簧在活塞體內；2)定位動作由定心錐軸、上壓盤完成，采用錐軸的錐面對工件導向及定位，上壓盤輔助定位，錐面對工件適應范圍廣，減少定心錐軸規格，節約更換時間；3)壓緊動作由上壓盤、承壓套完成，焊接設備伺服電機提升活塞體，上壓盤接觸工件上端面，承壓套接觸工件下端面，工件按設定夾緊力被夾緊；4)退料動作由活塞體、活塞環、壓縮彈簧完成，焊接完成后伺服電機夾緊力釋放，壓縮彈簧彈力推動活塞環上移，定心錐軸推動工件依次脫離承壓套及上壓盤；5)定心錐軸、上壓盤、承壓套均采用高硬度耐熱模具鋼4Cr5MoSiV加工制造。