一种高效轮毂焊接设备及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108941881A(43)申请公布日2018.12.07(21)申请号201810993959.8(22)申请日2018.08.29(71)申请人上海锢维智能设备有限公司地址201400上海市奉贤区奉公路4428号(72)发明人朱建华夏春明彭虎赵江龙王立人孙涛(74)专利代理机构常州易瑞智新专利代理事务所(普通合伙)32338代理人徐琳淞(51)Int.Cl.B23K20/12(2006.01)B23K20/26(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种高效轮毂焊接设备及方法(57)摘要本发明公开了一种高效轮毂焊接设备及方法，设备包括旋转驱动器、主轴、直线驱动器、轮盘固定器和轮圈固定器；主轴的末端连接轮盘固定器，轮盘固定器用于安装轮盘；轮圈固定器用于安装轮圈；旋转驱动器连接主轴并驱动主轴旋转；直线驱动器连接主轴并驱动主轴相对轮圈固定器直线运动。本发明的高效轮毂焊接设备和方法将惯性旋转摩擦焊应用于轮毂焊接；惯性旋转摩擦焊利用惯性储能提供能量实现焊接界面的加热直到最后接合，可提供比其他焊接作用方式更大的瞬时焊接功率；能够快速实现同种材质间的或异种材质间的焊接，焊接过程可重复性高，焊接质量稳定可靠，适合大批量焊接生产，能够将有效控制产品缺陷率降低至百万分之3.4以下。CN108941881ACN108941881A权利要求书1/1页1.一种高效轮毂焊接设备，其特征在于：包括旋转驱动器、主轴、直线驱动器、轮盘固定器和轮圈固定器；主轴的末端连接轮盘固定器，轮盘固定器用于安装轮盘；轮圈固定器用于安装轮圈；旋转驱动器连接主轴并驱动主轴旋转；直线驱动器连接主轴并驱动主轴相对轮圈固定器直线运动。2.根据权利要求1所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：所述轮盘固定器包括卡盘和预顶机构，卡盘用于安装轮盘，预顶机构的顶杆顶住轮盘使轮盘贴合在卡盘表面。3.根据权利要求2所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：还包括导向机构，预顶机构的顶杆插在导向机构的导向孔内。4.根据权利要求3所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：所述卡盘和轮盘之间设置有弹性过渡层。5.根据权利要求1所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：所述轮圈固定器包括外圈夹紧机构和内圈支撑机构，轮圈套在内圈支撑机构上，外圈夹紧机构和内圈支撑机构共同夹住轮圈。6.根据权利要求5所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：外圈夹紧机构与轮圈之间设置有弹性过渡层，内圈支撑机构与轮圈之间设置有弹性过渡层。7.根据权利要求1所述的高效轮毂焊接设备，其特征在于：所述主轴上安装有惯性飞轮。8.一种轮毂焊接方法，其特征在于包括如下步骤：步骤1：分别夹紧轮盘和轮圈，使得轮盘和轮圈的中轴线共线；步骤2：旋转轮盘；步骤3：停止旋转轮盘，使轮盘依靠惯性自由旋转；将轮盘与轮圈的焊接面贴合并保持压力直至轮盘旋转停止；步骤4：轮盘停止后继续保持压力3～5秒，完成焊接。9.根据权利要求8所述的轮毂焊接方法，其特征在于：在所述步骤2的旋转轮盘之前，将轮盘与轮圈的焊接面贴合并施加预顶锻压力，预顶锻压力小于实际焊接顶锻压力的一半，预顶锻保压2～5秒，保压之后轮盘退回并与轮圈间隔4～6毫米。10.根据权利要求9所述的轮毂焊接方法，其特征在于：在步骤2中设置惯性飞轮与轮盘共同旋转。2CN108941881A说明书1/3页一种高效轮毂焊接设备及方法技术领域[0001]本发明涉及焊接领域，尤其涉及一种用于汽车轮毂的焊接设备和方法。背景技术[0002]汽车轮毂作为汽车重要的承载及驱动部件，其轻量化设计制造对于汽车使用过程中减少能源消耗意义重大，这促进了铝合金等轻量化材料的大规模应用，同时轮毂制造产业规模巨大，努力提高质量、降低成本也成为这个行业的不懈追求。目前铝合金轮毂的制造成形工艺主要有整体铸造、整体锻造、锻造加旋压、分体焊接等；比较而言，整体铸造轮毂强度较差，余量多，然由于其工艺成熟度高，整体成本相对较低，主要覆盖中低端轮毂需求市场；锻造轮毂强度高，然其成本也是最高的，主要面向中高端市场；焊接轮毂其轮圈与轮盘往往是分体成形，之后再通过焊接实现连接，这样轮圈与轮盘的材质及成形工艺可选择性大，焊接轮毂可有效提高轮毂的性价比，然而要发挥焊接轮毂的比较优势，急需找到高效、稳定、可靠并适应大规模生产的焊接技术。发明内容[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种新的轮毂焊接方法及设备，实现轮毂的高质、高效焊接。[0004]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种高效轮毂焊接设备，包括旋转驱动器、主轴、直线驱动器、轮盘固定器和轮圈固定器；[0005]旋转驱动器可以采用直流电机或者液压马达，直线驱动器可以采用油缸；[0006]主轴的末端连接轮盘固定器，轮盘