一種焊接式漲緊輪加工方法與流程

本發(fā)明屬于皮帶輪制造領(lǐng)域，具體涉及為一種焊接式漲緊輪加工方法。

背景技術(shù)：

漲緊輪主要由固定殼體、張緊臂、輪體、扭簧、滾動軸承和彈簧軸套等組成，能根據(jù)皮帶不同的松緊程度，自動調(diào)整張緊力，使傳動系統(tǒng)穩(wěn)定安全可靠。漲緊輪是汽車等零配件的一個易損件，皮帶用時間長了容易被伸長，有的漲緊輪可以自動調(diào)節(jié)皮帶的張力，另外有了漲緊輪皮帶運行更加平穩(wěn)，噪音小了，而且可以防止打滑。由于漲緊輪的作用是用來調(diào)節(jié)正時皮帶的松緊度，一般跟正時皮帶一起更換，以免發(fā)生后顧之憂。其他零件無必要要換的，只要定期去保養(yǎng)即可，但是機油一定要勤換，一般行駛距離超過四千至五千公里就應(yīng)該該換。傳統(tǒng)的此類型漲緊輪，普遍采用兩個半邊輪通過鉚接方法合在一起，采用這樣的制造方法，會導(dǎo)致以下缺陷和不足：鉚釘數(shù)量多，生產(chǎn)效率低；鉚接后漲緊輪變形大，產(chǎn)品精度變低，且合成的兩個半邊輪的平槽表面不平整，造成皮帶容易磨損，皮帶壽命隨之降低；兩個半邊輪同軸承配合處平面部位小，裝配后軸承易松動或卡滯，軸承使用壽命短。采用沖壓后再焊接方法，漲緊輪會存在殘余應(yīng)力和變形，造成漲緊輪。通過檢索，發(fā)明人未發(fā)現(xiàn)已經(jīng)授權(quán)的相關(guān)專利，僅檢索到201610377854.0的一種漲緊輪的成形工藝，其為一種僅僅利用擠壓進(jìn)行成形的方法，該類方法不同程度的破壞了金屬材料的韌性，不能夠保證漲緊輪的強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種即能節(jié)省材料，又降低生產(chǎn)成本的焊接式漲緊輪加工方法。

本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的：

一種焊接式漲緊輪加工方法，包括以下步驟：

（1）部件分開成型：將一圓筒形熱軋鋼板經(jīng)落料沖孔后拉伸，在液壓機上安裝整形模具對拉伸后的坯料擠壓后得到帶有圓筒形且圓筒內(nèi)壁帶圓環(huán)形凸臺的法蘭狀毛坯；將圓盤形鋼板經(jīng)落料拉伸后沖孔，形成帶凹槽的圓盤形毛坯；

（2）摩擦焊接：在臥式摩擦焊機上安裝焊接夾具，夾住法蘭狀毛坯和圓盤形毛坯在高壓狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)摩擦將法蘭狀毛坯的底部與圓盤形毛坯的凹槽與盤面連接的邊緣融合在一起，形成法蘭盤預(yù)制毛坯，其中夾住法蘭狀毛坯與圓盤形毛坯在形成軸承孔；

（3）旋壓成型：在旋壓機上安裝旋輪，旋輪與所述法蘭盤預(yù)制毛坯的圓盤面的側(cè)面接觸，旋壓機的主軸旋轉(zhuǎn)，帶動芯模模具和半成品旋轉(zhuǎn)，將旋輪旋轉(zhuǎn)并水平進(jìn)給運動，將盤面旋壓分成兩半形成與盤面垂直的凹槽，得到旋壓半成品；

（4）車內(nèi)圓和外端面：在數(shù)控車床夾持旋壓半成品的軸承孔外圓面，車軸承孔的內(nèi)圓面和頂端端面，使軸承孔形成一邊帶擋蓋、另一邊帶臺階平直環(huán)的軸承座；

（5）車另一端面：在數(shù)控車床夾持軸承孔內(nèi)圓面，車軸承孔底端端面；

（6）表面處理：在表面處理流水線上對除了軸承孔及其帶臺階平直環(huán)以外的工件表面進(jìn)行噴涂處理；承：在液壓機上安裝模具，將軸承通過過盈配合方式壓入的軸承座上；

（8）壓軸承擋蓋：在鏟旋機上安裝夾具，將軸承孔底端邊沿向臺階平直環(huán)位置擠壓到軸承外端圈上形成軸承外擋桿；

（9）涂漆：對軸承外擋蓋進(jìn)行涂漆。

本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明提供的一種焊接式漲緊輪加工方法采用部件分開成型、摩擦焊接、旋壓成型等步驟，克服了現(xiàn)有技術(shù)中材料浪費量大、生產(chǎn)效率低等問題，具有材料利用率低、生產(chǎn)效率高、生產(chǎn)成本低的技術(shù)效果。采用分兩部分本別成型可有效降低金屬的變形抗力，加強金屬韌性對成型機械要求不高，對工件保護更加有利。本發(fā)明還通過摩擦焊接將兩個部件連接在一起，摩擦焊接處的強度比材料本身的強度還要大，也就是當(dāng)外力用力拉扯時，首先斷裂的是沒有焊接的材料本身而不是焊接點。采用噴涂方式對金屬表面進(jìn)行保護進(jìn)一步提高了漲緊輪的壽命。

附圖說明

圖1是焊接式漲緊輪加工方法整形的示意圖；

圖2是焊接式漲緊輪加工方法摩擦焊接的示意圖；

圖3是焊接式漲緊輪加工方法旋壓的示意圖；

圖4是焊接式漲緊輪加工方法車軸承孔的示意圖；

圖5是焊接式漲緊輪加工方法車端面的示意圖；

圖6是焊接式漲緊輪加工方法壓軸承的示意圖；

圖7是焊接式漲緊輪加工方法壓軸承擋蓋的示意圖；

圖8是焊接式漲緊輪加工方法噴涂的示意圖；

圖中：111-毛坯第一部件，112-毛坯第二部件，211-焊接后第一部件區(qū)域，212-焊接后第二部件區(qū)域，321-成型輪面，322-成型皮帶區(qū)域，41-軸承孔，42-軸承擋圈環(huán)，51-軸承擋蓋，71-軸承，72-軸承擋圈環(huán)，81-軸承另一外擋蓋，91-涂漆區(qū)域。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步描述。

一種焊接式漲緊輪加工工藝，包括以下步驟：

①兩部件分開成型：皆選用熱軋鋼板制作。第一部件，將鋼板經(jīng)落料沖孔后拉伸，形成帶凸臺的法蘭狀圓盤形的毛坯。在液壓機上安裝整形模具。擠壓后得到毛坯。第二部件，將鋼板經(jīng)落料拉伸后沖孔，形成帶淺凹槽的U形毛坯。具體包括對圓片鋼板中心進(jìn)行沖壓預(yù)成型，如附圖1所示，112為帶凸臺的圓形鋼板毛坯，凸臺與圓片的連接處的圓弧盡可能的小，為了材料能更好的流動，預(yù)先進(jìn)行的處理。

②摩擦焊接：在臥式摩擦焊機上安裝焊接夾具。將部件一和部件二在高壓狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，利用材料自身融合在一起，形成中心U形的法蘭盤預(yù)制毛坯。如附圖2所示，在臥式摩擦焊機上，將第一部件111和第二部件112融合在一起。保證在60KN的壓力下不斷裂。第一部件區(qū)域211的高度相比原先111發(fā)生小幅度縮短。皮帶輪本體區(qū)域212則沒有變化。

③旋壓成型：在旋壓機上安裝旋輪，與所述半成品外圓盤面部分先后相接觸，旋壓機的主軸旋轉(zhuǎn)，帶動芯模模具和半成品旋轉(zhuǎn)，將旋輪依次旋轉(zhuǎn)并水平進(jìn)給運動，形成最終的成型部分，得旋壓半成品；旋壓機上裝芯模模具,將焊接半成品裝在芯模模具上，在旋壓機上三個旋輪工位上各自安裝旋輪旋輪。通過旋壓機的主軸旋轉(zhuǎn)，帶動芯模模具和焊接半成品旋轉(zhuǎn)，旋輪按一定速度對半成品進(jìn)行旋轉(zhuǎn)并水平運動擠壓，得到附圖3所示的形狀。

旋轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)速度與給進(jìn)速度的關(guān)系為：30000V-W²=50000，其中W為旋轉(zhuǎn)輪的旋轉(zhuǎn)速度，500轉(zhuǎn)/s≥W≥200轉(zhuǎn)/s,V為旋轉(zhuǎn)輪給進(jìn)速度，其速度為mm/s。在該速度下，成型坯件不會被加工期間打傷，同時能夠保證金屬材質(zhì)的韌性不受到影響，脆性不會提升，如果給進(jìn)速度過高，則有打傷坯件使其變形的危險，給進(jìn)太慢則耗電量過大，影響生產(chǎn)成本。

④車內(nèi)圓和端面：在數(shù)控車床夾持大內(nèi)圓，加工內(nèi)圓面和小端面，形成一邊帶擋蓋、另一邊帶臺階平直環(huán)的軸承座；如附圖4所示，在數(shù)控車床上加工內(nèi)圓面和局部外圓面，要求軸承座41的加工精度等級比較高，表面粗糙度為1.6最大，擋圈42外徑大于軸承座41尺寸。

⑤車另一端面：在數(shù)控車床夾持反向大內(nèi)圓，加工小端面；如附圖5所示，在數(shù)控車床上加工端面和中心孔51。

⑥表面處理：在表面處理流水線上對工件表面進(jìn)行處理，除了軸承孔及其帶臺階平直環(huán)內(nèi)外處不噴涂（虛線區(qū)域）。

⑦壓軸承：在小型液壓機上安裝模具，將軸承通過過盈配合方式壓入工件的軸承座上；如附圖6所示，軸承71和軸承座72成過盈配合方式裝配在一起。

⑧壓軸承擋蓋：在鏟旋機上安裝夾具，漲緊輪帶臺階平直環(huán)位置被推倒擠壓到軸承外端圈上；如附圖7所示，軸承座72帶臺階平直環(huán)位置，用鏟旋機上的成對刀具進(jìn)行向下并徑向擠壓，貼合在軸承外端圈上。

⑨涂漆：在自制簡易的涂漆夾具上對軸承外擋蓋進(jìn)行涂漆。如附圖8所示，對一端裸露的軸承外擋蓋91進(jìn)行噴涂。所述軸承座72的內(nèi)腔是成臺階的組合面，其外端面是大圓弧過渡。

所述旋壓成型，旋壓半成品上下輪面321相對中心軸線成對稱結(jié)構(gòu)。上下輪面321和皮帶區(qū)域322成一定角度。

所述臥式摩擦焊機采用新型的焊接技術(shù)，其新型焊接方式即摩擦焊接，摩擦焊接是利用焊接接觸端面相對運動中相互摩擦所產(chǎn)生的熱，使端部達(dá)到熱塑性狀態(tài)，然后迅速頂鍛，完成焊接的一種壓焊方法。此種焊接方法，焊后的工件強度很大，且不會在焊接處出現(xiàn)斷裂缺陷。

所述旋壓成型的預(yù)成型一工作面為一定角度的尖錐的圓柱面；

所述預(yù)成型二旋輪的工作面為比成型旋輪略淺的的圓柱面；

所述成型旋輪的工作面上有帶一定角度的凹槽，所述凹槽的中心位置與所述成型旋輪的中心軸線相垂直；

所述軸承座的加工精度等級比較高，表面粗糙度為1.6最大；

所述軸承擋蓋能承受最小30KN壓脫力。

本發(fā)明的上述方案中，預(yù)成型一旋輪的工作面是指在旋壓過程中預(yù)成型一旋輪與一級半成品外圓上相接觸的面；預(yù)成型二旋輪的工作面是指預(yù)成型二旋輪與所述一級半成品的預(yù)成型部分先接觸的面；成型旋輪的工作面是指成型旋輪與所述半成品的預(yù)成型部分后接觸的面。按照旋壓工藝，毛坯的外邊緣先經(jīng)旋壓形成預(yù)成型一部分（大圓弧狀），預(yù)成型一部分經(jīng)旋壓再形成預(yù)成型2部分再變成成型。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，用整形模對預(yù)制毛坯中心位置反孔，使預(yù)制毛坯的圓弧盡可能的變小。

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述旋壓成型，成型旋輪的輪廓跟漲緊輪的設(shè)計輪廓類似；

作為上述技術(shù)方案的優(yōu)選，所述軸承座跟漲緊輪的平直帶區(qū)域是同軸心的且中心對稱。

本發(fā)明的焊接工藝，首先對毛坯的形狀做了預(yù)先處理，摩擦焊接，先旋壓毛坯的部分外邊緣，再加工軸承座。采用旋壓工藝，產(chǎn)品的表面組織致密耐磨性較好，使得其壽命更長。此工藝生產(chǎn)得到的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)輕巧，表面質(zhì)量好，成品件的機械性能得到明顯的提高。產(chǎn)品的外觀要求能得到滿足。適合大批量生產(chǎn)使用。