柔性焊接平台在焊接加工中有哪些优势?
焊接是钣金加工中重要的生产工艺,生产时制作配套的工装能有效保证产品质量和生产效率。但是由于焊接件的形状、结构、尺寸千变万化,使得制作焊接工装变成了一项经常性和重复性的工作,既耗费时间和精力,又耗费资金和空间。长期以来,车间焊接工艺就被焊接的定位和夹紧问题所困扰。
传统专用工装具有制作周期长、资金重复投入,定位精度难以保证,工装使用后存放占用空间大等缺陷。制作三维柔性焊接平台工装,通过快速连接销栓对各种形状的工件进行快速定位和装夹,同时还可以实现三维空间的随意组合和反复使用,可以节省大量工装的制造与储备,节约高成本投入,适用于多种工件的焊接和产品的装配,通用化夹具从夹紧、支撑、定位、引导四个方面来降低结构较复杂的零件焊接难度,解决员工手工氩弧焊左右手配合不当、操作不便的问题,消除因此产生的质量隐患,减少焊接变形量,提高焊接效率。
- 三维柔性焊接平台工装设计理念
三维柔性组合焊接工装是将金属切削加工领域使用的组合夹具理论运用到钣金制作焊接加工领域,是从传统的T形平台,槽系平台发展起来的三维平面孔系平台组合各类夹具形成的集成系统,是一种新型的数字化、标准化、模块化、通用化的环保工装夹具。
采用四块规格为1225mm×725mm×12mm的738h模具钢,表面经过渗氮、喷丸等处理,通过键槽进行镶拼(四块板材均可拆卸为单独的平台),四周通过螺钉紧固,上下两个板材表面通过螺杆连接,在上板材的下表面增加两条横梁和纵梁,制作完成后下板材表面装配工装脚轮。
- 三维柔性焊接平台工装结构
三维焊接平台均为机加工件,组成包括一组焊接工装平台和一组标准附件(配套快速切换夹具)。所谓标准附件是有统一图纸并按尺寸精度要求经机械加工完成的具有互换性的零件,包括各类型的定位角铁、压紧件、连接件、紧固件、支撑件等。经过加工后的三维平台具有5个工作平面,每个工作平面均应达到较高的平面度要求。5个工作平面上网状分布相同大小的高精度销孔。销孔的间距具有高精度,以保证定位尺、定位杆和夹紧装置等工装的定位精度。销孔内安装的定位销,用于锁紧和连接各种定位和夹紧装置,并对各种形状的工件进行快速、精确的定位和装夹。
- 柔性焊接生产的特点
柔性焊接生产具有经济性、柔性化、模块化、重复性和耐用性的特点。
经济性
在一套柔性焊接夹具系统上可以通过夹具的高自由度组合,供不同规格形状的产品重复使用,首次投入的成本会比专用工装大,但是随着专用工装数量上升,工装资金总投入急剧上升,相较起来综合成本较低,可以免去高成本的大量专用工装的制件及储放。
柔性化
三维焊接工作台非常坚固,可承受非常高的载重量,在工作台面范围内的三维尺寸可以任意方向的调整定位装夹,这种模块化系统在安装、调整和装夹工件中完美的体现了通用柔性化功能。
模块化
将所有组件和标准件分门别类,进行标准化和系列化,互相匹配。选用最少的模块实现各种快速定位和装夹、锁紧的功能,通过不同夹具的功能,进行自由组合,处理复杂结构的零件。
耐用性
在工作平台和模块结构设计中充分考虑了使用刚性和强度的要求,每个标准2500mm×1500mm的工作平台载重量可达2吨。工作平台和模块的表面经过特殊处理,定位和夹紧销栓表面经过淬火处理。
重复性
台面由钢结构件、精密加工件、模块化组件组合而成,当使用不当造成部件损坏时,也不用报废整张工装平台,只需要更换单个部件。
- 钣金加工中的应用
夹紧
对于薄板及其组件的焊接,通过180°螺旋压紧器进行紧固,夹具夹紧时具有很强的可靠性,既不会破坏工件的定位位置,又能保证产品形状、尺寸符合图样要求;工件不会松动滑移,也不会因拘束度过大而产生较大的拘束应力。很大程度上减少了焊接变形量,防止因振动导致零件偏移,出现结构偏差,降低操作员工的焊接难度。
支撑
针对电器盒、电控箱门等立体式零件,通过方盘推拉快速夹具和90°螺旋压紧器配合使得立体结构的零件组件能够方便操作员工进行焊接,有效提高焊接质量。
定位
结合平台工作面其平面、平行、垂直公差精度以及孔与孔的位置精度都是非常高的,通过快速锁紧销、定位销、定位平尺、定位角尺、V形角铁等夹具对零件进行定位。
引导
通过快速切换夹具进行夹紧、定位、支撑等操作,引导员工进行焊接,从45°、90°、180°等方位进行焊接。
- 相较于传统工装
工装的设计周期
在设计专用工装时必须要详细的了解每一个工件的尺寸和焊接位置,需要与车间员工频繁交流,了解员工的操作需求,对于较复杂的结合件要设计几套方案,经几天可以完成图纸,设计周期长。而三维柔性组合焊接工装是一套标准化、模块化的通用型标准件,应用设计模块进行三维模拟,几十分钟就可完成设计。
工装调试组装时间
专用工装设计和加工完毕后,要在车间进行调试,由于专用工装是针对单一工件开发的,必须精准的与相关工件吻合,所以要想达到预想的效果,必须要经过反复的调试才可完成。三维柔性组合焊接工装整套产品全部是标准件,根据所焊接的工件能自由变化。所有标准件全部用定位销连接,孔对孔插入锁紧即可。
适用范围
传统工装只是针对特定的工件而设计,所以针对性很强,只适合单一零件的装夹需求。三维柔性组合焊接平台工装其焊接平台的五个面都可以扩展,从二维的平面到三维的立体工件都可以进行装夹,随着工件结构尺寸的不同可以灵活的调整装夹位置,而且复杂的组件可以分步装夹完成,适用性很广。
焊接工件尺寸及质量的控制
由于有了合理的焊接工装进行定位和夹紧,减少了应力的反弹和外形尺寸的形变,使得员工都能很好的控制焊接尺寸,在焊工水平同等的状态下,都能获得较好的焊缝质量。
工装维护
三维柔性焊接平台整套工装都是金属加工件,四块主要板材及周身板材均可通过日常保养进行维护,在表面受损严重情况下可进行新制,维保均可在公司内完成,维护成本低,维保时效性好。三维柔性焊接平台相较传统的工装对比见表。
目前,我国机械加工制造业的工艺水平,特别是焊接工装夹具水平,越来越不适应快速发展的速度和要求。这种现象存在的原因在于,在我国机械加工行业的传统习惯中,焊接制造工艺的地位不高;而在世界先进发达国家,焊接工艺则倍受关注。由此可以预见,柔性化的组合工装在商用空调制造业、汽车制造业、轨道客车制造行业、机械加工行业、钢结构制造行业等将会得到越来越普遍的使用。