[实用新型]一种用于变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构

说明书

技术领域

本实用新型涉及变速箱齿轮激光焊接设备，属于激光加工领域。应用于汽车制造行业的变速箱齿轮激光焊接，提升齿轮制造品质。本实用新型提供一种用于变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构，通过定心锥轴、上压盘、承压套、活塞体、活塞环、压缩弹簧等将配装在一起的双联齿轮实现自动定心后压紧焊接。

背景技术

汽车工业在我国国民经济中占据重要地位，特别是近几年汽车行业迅猛发展，汽车逐步成为多数人的代步工具。目前美国汽车保有量约3亿辆，中国14亿人口汽车保有量约1亿辆，我国汽车行业具备很大的增量空间。汽车变速箱是关键部件之一，提高变速器品质迫在眉睫，特别是自动挡变速箱质量亟待提升。

我公司是变速箱齿轮激光焊接设备的专业制造商，经过近20年的生产实践，已有三代产品成功应用。采用激光焊接工艺，大幅提高了双联齿轮的焊接强度及焊接质量，同时提高了设备的生产效率。焊接后的齿轮有两个关键技术指标，一是焊接后齿轮的端面跳动，二是焊接后齿轮的径向跳动。端面跳动采用本公司的伺服控制压紧技术，焊接跳动量已控制在0.02mm以内，达到国际先进水平。径向跳动则与定位工装密切相关，国产装备焊接后跳动量在0.05mm-0.08mm,该项技术指标有待提高，从而实现变速箱低噪音、高寿命运行。

目前变速箱齿轮激光焊接设备的定位工装主要有两种结构型式，第一种是销轴定位方式，采用圆柱销与工件内孔间隙配合定位，间隙值0.03mm-0.05mm,手动上下料方式，间隙过小会导致工件上下困难。销轴定位方式适用于手动激光焊接设备，无法进行压紧焊接，激光焊接后径向跳动较大，属于中低端双联齿轮的焊接产品。第二种是气动卡盘三爪卡爪定位方式，方便实现工件的自动化装夹，应用于自动齿轮焊接设备。缺点是卡爪由气缸驱动，三个卡爪的跳动在0.03mm-0.05mm,且更换不同规格的卡爪后跳动不可控性加大，卡爪磨损后修复困难，更换过程时间长，对于多品种激光焊接频繁更换夹具适应性也存在不足。

为了提高工装夹具的定位精度，实现工装夹具的快速切换，本公司研究一种用于变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构，通过反复测试、改进，并与公司前期压紧技术相结合，发明一种既能实现对工件有效压紧，又能提高定位精度的自定心机构。变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构具有如下特点：1)自定心机构主要由定心锥轴、上压盘、承压套、活塞体、活塞环、压缩弹簧组成，完成定位、压紧、退料动作，与自动化焊接设备相适应；2)定位动作由定心锥轴、上压盘完成，采用锥轴的锥面对工件导向及定位，上压盘辅助定位。锥面对工件适应范围广，一个定心锥轴可以适应多个工件，减少定心锥轴规格，节约更换工装夹具的时间；3)压紧动作由上压盘、承压套完成，焊接设备伺服电机提升活塞体，上压盘接触工件上端面，承压套接触工件下端面，工件按设定夹紧力被夹紧。夹紧力为500-1000kg；4)退料动作由活塞体、活塞环、压缩弹簧完成，焊接完成后伺服电机夹紧力释放，压缩弹簧弹力推动活塞环上移，定心锥轴推动工件依次脱离承压套及上压盘。压缩弹簧推力为70-90kg。5)采用本自定心机构，对工件的定位精度提高到0.02mm以内，焊接后成品工件径向跳动提高到0.04mm以内，夹具更换时间由12分钟提高到3分钟以内，对全自动齿轮激光焊接设备性能提升起到关键作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构，应用于变速箱齿轮全自动激光焊接设备，完成对工件自定心、压紧、退料动作，提高工件的定位精度，减小工件的径向跳动，缩短夹具的更换时间，满足高品质双联齿轮激光焊接工艺要求。本实用新型公开了一种用于变速箱齿轮压紧焊接的自定心机构，其特征在于：1)自定心机构主要由定心锥轴、上压盘、承压套、活塞体、活塞环、压缩弹簧组成，上压盘居上方，定心锥轴居中间，承压套、活塞环居下方，压缩弹簧在活塞体内；2)定位动作由定心锥轴、上压盘完成，采用锥轴的锥面对工件导向及定位，上压盘辅助定位，锥面对工件适应范围广，减少定心锥轴规格，节约更换时间；3)压紧动作由上压盘、承压套完成，焊接设备伺服电机提升活塞体，上压盘接触工件上端面，承压套接触工件下端面，工件按设定夹紧力被夹紧；4)退料动作由活塞体、活塞环、压缩弹簧完成，焊接完成后伺服电机夹紧力释放，压缩弹簧弹力推动活塞环上移，定心锥轴推动工件依次脱离承压套及上压盘；5)定心锥轴、上压盘、承压套均采用高硬度耐热模具钢4Cr5MoSiV加工制造。