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汽车减震器关键焊接设备

    概要:汽车减震器是汽车零部件中一个关键件,其产量和质量对汽车有着直接的影响。本文重点介绍汽车减震器生产过程中四个关键工序的焊接设备减震器储油筒底座或油封口的缝焊设备、减震器连杆与限位套的点焊设备、减震器吊环双枪自动焊接设备、减震器底座与弹簧盘双枪自动焊接设备;通过对关键设备的焊接工艺和机械结构的优化、创新,大大提高汽车减震器的产量和质量。

    减震器(又称避震器)的功能是减少路况不佳造成的振荡,同时减轻车子急转弯或急刹车时车身的摇晃。当汽车驶过路面凸起的土坎时,性能精良的减震器可以避免车轮跃起,车身依旧平稳地安放在四只轮子上。相反,一个损耗的减震器在这种情况下就会让辗过土坎的那只轮子猛地跳起来,另外3只轮子贴地的吸附力也受到影响。如果此时紧急刹车,其效果也就可想而知了。

    随着中国经济的持续发展,中国汽车产量持续增加, 2009年汽车产销分别为1379.1万辆和1364.5万辆,同比增长48.3%和46.15%。汽车减震器是汽车零部件中一个关键而有必不可少的,其产量和质量对汽车有着直接的影响。而国内的减震器行业一直处于供大于求的状态,从近几年的减震器生产情况看,2007年减震器包括汽车与摩托车等产量达到5627万支,2008年已超过6000万只。尽管如此,国产减震器生产远远不能满足市场需求,尤其是中高档汽车减震器更是供不应求,缺口部分仍依赖于进口。与此同时,国内减震器生产厂家过多,市场竞争处于同质低价水平,在国外的主要减震器企业不断进入国内市场的情况下,国内企业将面临生存的“危”与“机”。因此,提高减震器的产量和质量是企业生存和发展的战略目标。

一、减震器储油筒与底座或油封口的缝焊设备

     目前国内大多数生产厂还在采用弧焊进行焊接,由于弧焊焊接存在的一系列问题,它已成为我国减震器出口,以至汽车出口的一大障碍。世界先进国家现已全部采用电阻缝焊进行焊接,因此,在我国采用先进的电阻缝焊设备完成减震器储油缸端盖的焊接,已是迫切需要解决的课题。

 

1.1 该FN-200立式缝焊机接机的加工对象是减振器环缝焊,是一台高效立式缝焊机自动焊接的专用设备。通过快速更换不同的工装夹具来完成多机种工件的焊接加工。

1.2 产品说明:

   a. 工件装卸料方式:

       手动,工件的定位由夹具决定,其余动作设备自动完成。

   b. 焊接方式:

      采用下部气缸顶紧(压力可调),上部为定位机构(可更换).上部和下部均可随焊轮自由转动。工件采用内心轴定位(下端为轴前后摆动),内心轴下端做初始定位。

2 设备整体布置及描述

      设备主要由主体机构、驱动装置、旋转装置、修整装置、加压机构、顶升机构、自定心机构、夹具组件等组合而成。

FN-200立式缝焊机结构示意图

2.1主体机构

      采用焊接结构,各部分均由优质型钢盒钢板焊接而成,具有高强度、外观美观、长期使用不易变形。

2.2驱动装置

     采用左右焊轮同时驱动的结构,保证传动可靠,速度平稳。

2.3旋转装置

     由1个可旋转270°的摆动汽缸带动上压杆上的U型座,使U型座内固定的工件做旋转动作。

2.4修整装置

     左右各一套焊轮修整机构,能够在线修整焊轮。压轮压紧力可靠(压力可调),在焊接过程中不可出现打滑现象。压轮更换方便。

2.5加压机构

     在轮焊接过程中对左右电极轮分别进行加压,保证焊接质量。

2.6顶升机构

     采用下部气缸顶紧(压力可调),上部为定位机构(可更换).上部和下部均可随焊轮自由转动。工件采用内心轴定位(下端为轴前后摆动),内心轴下端做初始定位。

2.7 操作顺序

    该设备为立式,除人工上下料外其余全部自动完成。首先根据焊接工艺要求,调整好适当的焊接参数。人工拉开(下端为轴)内定位芯棒将工件装上——推进内定位芯棒及工件到位——辅助夹爪抱紧并自动找正——按下启动按钮——下加压机构将工件托起顶住上定位块(根据工件规格可调)——两缝焊头同时压紧工件——喷水——焊接一周(搭接量可调)——焊接完毕缝焊头退回——下加压退回——辅助夹爪打开——人工拉回并卸下工件。

    该设备自动化程度高,除人工上下料外其余全部自动;焊缝成形好,焊接热影响区小,焊后减震器油封不变形,不影响减震器寿命;缝焊焊接速度约1.8m/min——2m/min,远远大于气保焊速度(0.5m/min——0.6m/min),大大提高产量;缝焊焊接过程中采用水、电、气,比气保焊节能,同时不产生废气,因此,缝焊既环保有降低生产成本,提高产品的竞争力。

二、减震器连杆与限位套的点焊设备

1. 焊接对象及说明

1.1 本设备DN160四点焊专机的加工对象适用于北泰汽车指定的汽车减振器防尘罩盖与防尘罩、连杆与限位套的点焊焊接,具有定位精度好,焊接速度快的特点。是汽车减振器焊接线上专用四点焊焊接设备。

 

1.2 产品说明:

   a. 工件装卸料方式:

人工上下料其余全部自动完成。 根据工艺的要求,调整好适当的焊接参数,通过试验手动按钮调整好工装夹具。

   b. 工件的定位方式:

   采用下部气缸顶紧(压力可调),上部为定位机构(可更换)

   c. 焊接方式:

      四点分两次焊接

2. 总体布置

   本设备由焊机机架、加压机构、前后夹持机构、工装夹具、电源组件、冷却系统、气动系统、控制系统等几大部分组成。

2.1 焊机机架:

    采用焊接结构,各部分均由优质型钢盒钢板焊接而成,具有高强度、外观美观、长期使用不易变形。

2.2 加压机构:

     四点分两次焊接,四个焊头均布对称布局,由四组焊接加压气缸驱动导杆作前进后退动作,导杆起导向作用。焊接电极可更换,电极行程100mm。

2.3 夹持机构:

    夹具采用气动夹持方式,以工件外形定位,为保证工件夹紧后的一致性,采用两个气缸前后位置同时夹紧的方式,同时夹紧工件。前夹紧气缸固定不动,夹紧焊接部位,防止晃动。后夹紧气缸位置可手动调整,以适应工件焊接的轴向位置变化要求。

2.4 工装夹具:

   采用快换式工装结构,以工件外形定位。连杆总成:前夹紧气缸夹紧连接杆盒定位限位套,后夹紧气缸夹紧连杆端部盒调整位置尺寸。减振器总成:前夹紧汽缸夹紧防尘罩焊接端,后夹紧气缸夹紧防尘罩与储油筒,定位两者的相对位置尺寸。为防止防尘罩盖端窜动,端面采用挡板定位,挡板位置可调整。

2.5 操作顺序

   该设备除人工上下料外其余全部自动完成。首先根据焊接工艺要求,调整好适当的焊接参数。人工将工件放入工装夹具内——按下夹持按钮——夹紧工件——按下焊接按钮——四点两次焊接——夹紧松开——人工卸下工件。

   综上,该设备自动化程度高,除人工上下料外其余全部自动;该设备生产效率高,焊接时间短,单件生产节拍约10秒,大大提高生产率。

三、减震器吊环双枪自动焊接设备

1. 焊接对象及说明

1.1 本设备适用于汽车减震器储油筒与吊环和连杆与吊环凸焊连接后,对焊缝进行加强焊接。是保证减震器吊环质量的关键设备。该设备的加工对象如下所示:

1.2 产品说明

a. 工件装卸料方式:手工装卸料,气缸定位夹紧;

b. 焊前要求:焊前工件已点固;

c. 焊接长度:工件长度范围150~400mm;

2. 总体布置

   本设备主要由型材防护罩、电源放置架、床身焊装、焊枪调节机构、夹紧机构、顶紧机构、气动系统、电控系统组成。设备结构示意图如下:

2.1底座焊装

   采用足够刚性和强度的型材和钢板组合焊接而成。

2.2气动防护门

   采用够刚性和强度的铝型材连接而成,有相当漂亮的外观。

2.3焊枪调节机构

   采用伺服电机驱动,使焊接过程中焊枪能准确定位,及能很好的保证焊接质量。

2.4夹紧和顶紧机构

   夹紧机构:采用气缸驱动,利用三爪原理能保证工件(不同外径)焊接过程的同轴度;

  顶紧机构:采用SMC的带导杆薄型气缸MGPM63-50-Z73驱动,有很好的导向作用。

2.5 操作顺序

   设备除人工上下料外其余全部自动完成。根据工艺的要求,调整好适当的焊接参数,通过试验手动按钮调整好焊枪相对于工件焊缝的位置以及焊接的起点和终点位置参数。

人工将工件吊环套入定位件上(定位可换)——双手按下启动按钮——夹紧机构夹紧(自动对中)——定位机构顶上——关门,进焊枪——起弧,伺服电机驱动焊枪移动——收弧——开门,退焊枪,伺服电机驱动焊枪回原点——夹紧机构打开,定位机构下降——人工卸工件。

综上,该设备自动化程度高,除人工上下料外其余全部自动;该设备生产效率高,焊接时间短,通过优化程序,减少一些不必要的动作,单件生产节拍约140秒,大大提高生产率。

四、减震器底座与弹簧盘双枪自动焊接设备

1. 焊接对象及说明

1.1 该设备适用于汽车减震器储油筒与底座、储油筒与弹簧盘搭接后,对搭接处进行圆周或分段焊接的自动焊接设备。该设备既可对相同方向的两条环缝进行双枪焊接(圆周或分段),也可单独对一条环缝进行圆周或分段焊接。通过跟换夹具,可适应不同型号减震器的环缝自动焊接。

1.2 产品说明

   a. 工件装卸料方式:以人工手持方式摆放定位工件,工件的定位由夹具决定,其余动作设备自动完成。

   b. 工件的定位方式:工装定位,气动夹紧。

   c. 焊接方式:MAG气体保护焊(保护气体为CO2、Ar)。两种气体在进入焊枪前通过气体混合器进行混合,各种气体的流量分别可调。混合后的气体进入各焊枪的气体流量比例也为可调。可单枪,可双抢焊接,左枪可断续焊。

2. 总体布置

   该设备由焊接主机、控制系统、焊接电源等几大部分组成,各系统之间通过电缆连接成一个有机的整体,便于设备的安装和检修。


2.1  设备主机主要是由安装座,焊枪固定夹持机构,旋转主轴机构,工件辅助定位辅助扶持机构等组成,如下图所示。

2.2  焊枪固定夹持机构:采用通用焊枪夹持机构,具有三维调节机能,配有150mm气动提升机构和旋转机构,使焊枪几乎具有全位置的焊接能力。

2.3  旋转主轴机构:由伺服电动机驱动蜗轮蜗杆减速机通过同步带轮带动主轴旋转,工件的定位、夹紧工装安放在主轴轴端上。主轴转动时带动工件进行360°的焊接。

2.4  工件辅助定位辅助扶持机构右辅助定位机构和辅助中心架夹持机构,升降机构组成;

   工件高度变化时,通过升降机构调节适应不同长度的工件;

在焊接特定工件时使用辅助定位机构,对储油筒的U型支架与弹簧盘的相对方向定位,在辅助定位机构伸出时气爪张开时定位,气爪收回,辅助定位机构退回后,主轴机构可以旋转对工件进行焊接。

   辅助中心架夹持机构,在工件旋转时一直可以对工件夹紧扶持,保证回转焊接的精度。

   综上,该设备自动化程度高,除人工上下料外其余全部自动;该设备设计先进、布局合理,设备操作、调整简单,有足够的静、动态刚度和热稳定性。系统具有良好的质量控制和管理的动态品质。设有自动复位功能,可实现焊接从同一起点开始,保证焊接外观质量和操作的方便性。产品焊接成品率高,焊接质量稳定,成品一致性好。

   在我国汽车工业迅猛发展的今天,汽车减震器市场也随之高速发展,但我国的汽车减震器生产水平一直发展滞后,缺乏高、精、尖的产品,大量高档产品还依赖进口。因此,提高我国汽车减震器的产量和质量是当务之急,提高产品的产量和质量是靠设备而不是靠人来保证。



资料来源:广州大焊机械设备有限公司 http://www.dahanjixie.cn
日期:2013-08-12 人气:867
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