薛瑜,聶曉根, 范揚波

(1.福州大學(xué) 機械工程及自動化學(xué)院,福建福州350108;2.福州交通職業(yè)中專學(xué)校,福建福州350008)

0 前言

帶輪是一種重要的機械傳動零件,廣泛應(yīng)用于各種機械設(shè)備和車輛的傳動中。帶輪的傳統(tǒng)制造工藝是采用鑄造或鍛造工藝制成毛坯,再經(jīng)切削加工制成。旋壓成形是近30年發(fā)展和成熟起來的一項先進制造技術(shù),由于旋壓帶輪在精度、強度、輕量化、生產(chǎn)效率等方面具有明顯優(yōu)勢,越來越多的帶輪采用旋壓技術(shù)制造。如圖1所示,經(jīng)旋壓成型的帶輪輪轂通常還需與輪軸焊接才能成為滿足實際應(yīng)用的帶輪,旋壓帶輪輪轂與輪軸的焊接品質(zhì)對旋壓帶輪的品質(zhì)具有重要影響,目前主要采用手工和簡易自動化焊接機床進行焊接,這些焊接方法存在旋壓帶輪焊接品質(zhì)差、成品率和加工效率低等不足,難以滿足用戶的需要。研究開發(fā)旋壓帶輪輪轂與輪軸高質(zhì)、高效焊接方法和技術(shù)裝備是當(dāng)前旋壓帶輪制造中迫切需要解決的問題。

1 旋壓帶輪制造工藝及輪轂與輪軸焊接要求

某旋壓帶輪的制造工藝路線為:落料→沖孔→拉深→輪坯與輪軸焊接→旋壓成形→去毛料、飛邊→表面防護處理→包裝→檢驗入庫。即先將板料落料、沖孔,根據(jù)零件特點,將落料拉深成帽狀預(yù)制坯,然后將預(yù)制坯與輪軸焊接,再在旋壓機上旋壓成型,直至精整完成帶輪總成。其中輪坯與輪軸焊接和旋壓成形是關(guān)鍵工序,對產(chǎn)品生產(chǎn)效率和品質(zhì)有著重要影響。

圖1 旋壓帶輪

帶輪輪坯與輪軸為環(huán)縫焊接,如圖2(a)所示,輪軸直徑d1為28.5 mm~48 mm,d2為25 mm~43 mm,輪坯外徑d3為90 mm~180 mm,要求焊縫符合圖2(b)所示的焊縫規(guī)范,堆高和寬度均勻,表面平整光滑,無氣孔,焊縫承受轉(zhuǎn)矩100 N