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全焊式板式換熱器板束焊接自定位快裝夾具研制
發布時間:2016-3-3 11:15:55                  點擊次數:848

      摘要:
      栗國浩,薛晉,張東華,岳彬,管紅,張永興摘要:介紹了全焊式板式換熱器制造中的自定位快裝夾具,該夾具解決了板束焊接時易出現的定位不精確、焊縫質量差、夾具沒有互換性以及生產效率低等問題。
      生意社12月01日訊

      栗國浩,薛晉,張東華,岳彬,管紅,張永興摘要:介紹了全焊式板式換熱器制造中的自定位快裝夾具,該夾具解決了板束焊接時易出現的定位不精確、焊縫質量差、夾具沒有互換性以及生產效率低等問題。

      在全焊式板式換熱器制造中,板束的焊接是保證設備質量的重要環節,其板束大多采用厚度小于1 mm的奧氏體不銹鋼薄板沖壓成板片再組焊而成。在焊接過程中存在容易燒穿、變形大和焊縫成型不良等問題。對于長度在2 000 mm以上的焊縫,這樣的缺陷更難消除。影響板束焊接質量的主要因素有板間間隙、沖壓變形、錯邊以及剪切毛刺等。為消除這些隱患,就必須提高工裝夾具的定位準確性。文中介紹一種定位精確、操作方便的自定位快裝夾具。

      1  結構及原理

      在采用激光焊、TIG或MIG焊等自動化程度較高的焊接方式時,對工裝夾具的自動化程度的要求也隨著提高。大多數情況下采用氣動、液動或電動元件實現控制來提高效率。長焊縫焊接時,對板片的原始尺寸和平面度要求嚴格,對于一些特殊成型的板片,傳統的工裝夾具很難滿足要求,例如板形為密集球泡時,由于受到空間位置的限制,氣動及液動夾具在焊縫全長方向的精準定位操作復雜,對工人的操作技術要求高,焊縫二次返修率高。圖1是筆者針對全焊式板式換熱器制造中板束的焊接設計的專用夾具,該夾具由上壓板、上導套、錐型導柱、下導套及下壓板等組成。本套工裝采用錐型導柱(圖2)   

      實現自定位,在錐型導柱與上導套的空腔內裝有小彈簧,彈簧可在上壓板下落時實現定位緩沖,防止沖擊對板片造成損傷,彈簧可使工裝柔性找正,做到自定位。為了確保定位的準確性,在上、下壓板的中央還設有3對與板片壓制成型模形狀完全一樣的小模塊,以限制板片的相對位移。這樣只要確保4個錐型導柱定位無誤,板片就會被精準定位。其定位精度為6 000 mm長度上的錯邊小于0. 1 mm。

      裝卡及更換板片時,用吊車將上壓板吊起,待板片定位以后,以點動方式控制吊車放下上壓板,4個錐型導柱與下導套配合就可完成1次裝卡,每次裝卡耗時不足1 min ,裝卡過程簡單,效率高。起吊時用質量輕又可保護工裝的強力尼龍繩。

      2  特點(1)保護板束、焊縫質量高焊接時被焊部分只伸出夾具1. 5 mm ,在接近焊縫部位采用與工裝材料不同的材料QT42210 ,防止焊接中飛濺的焊渣傷及板束,同時還能將焊后余熱快速擴散,減小熱影響區,防止板束的整體變形。由于工裝的定位精確度極高,在焊接規范選擇合適的情況下焊縫無燒穿、咬邊及成型不良等現象,板束整體成型后變形也很小。(2)投資少、互換性好由于夾具在使用過程中不承受過大的載荷,所以夾具大部分采用Q2352A制造,在接近焊縫部位采用與板片波紋形式相同的鑄鐵鑲條。對不同波紋形式的板片,夾具框架不動,只根據波紋形式更換鑄鐵鑲條及與壓制模相同的小模塊即可。這樣投資1套框架,就可完成多種規格板片的焊接。(3)結構簡單、剛度好、制造工藝性好整套夾具沒有特殊結構,也沒有大的零件,結構簡單,采用珩架原理,在2個主壓條中間用角鋼以三角形結構相焊接提高夾具的剛度,保證夾具在使用過程中不變形。框架可整體或分段焊接,然后再整體加工即可。

      3  結語

      本套夾具解決了全焊式板式換熱器板束焊接過程中定位不精確、焊縫質量差、夾具沒有互換性以及生產效率低等問題。在自動化程度高、投資又不大卻能實現精準定位的工況下,提高了效率。


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