一种快速成型压力机框架的装配方法及获得的压力机框架

技术领域

本发明属于压力机框架领域，具体涉及一种快速成型压力机框架的装配方法。

背景技术

框架式压力机是适用于金属板件的冲压成型的设备，在汽车零部件、轨道交通、造船、航空、航天等领域广泛应用。产品要求具备足够的强度、刚性和耐磨性，抗疲劳能力强，抗压强度高。因此，焊接是压力机制造过程中至关重要的一道工序，焊接性能的好坏，直接决定了产品的精度和使用寿命。现有的快速成型压力机框架装配顺序为从底部依次组装零件,然后整体焊接,该方案生产效率低，焊接变形大。小空间、高空作业频繁，使工人的身体健康和安全作业存在更大的风险隐患。

在专利CN202010929137.0中公开了一种压力机机身的焊接方法，该专利将压力机机身中的零件分段，然后再将分段后的部件合拢焊接，相比于传统的单个零件逐渐焊接，减小了焊接误差，但是在该专利中仅仅将压力机机身中的零件分段，然后再将分段后的部件合拢焊接装配方法，并不能最有效的减少焊接变形和焊接翻转次数。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种快速成型压力机框架的装配方法。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种快速成型压力机框架的装配方法，包括以下步骤：

步骤1将压力机框架分成第一侧板装配件、第二侧板装配件、上部横梁装配件、底部工作台装配件,且分别进行独立装配；

步骤2分别单独焊接第一侧板装配件、第二侧板装配件；

步骤3将所述的上部横梁装配件、底部工作台装配件进行合拢，上部横梁装配件、底部工作台装配件之间的间隙利用支撑垫块填充保证两者之间无缝隙，且上部横梁装配件、底部工作台装配件通过固定板固定，形成一个整体；

步骤4对上部横梁装配件、底部工作台装配件同时进行焊接，焊接结束后去除固定板，将焊接后的上部横梁装配件、底部工作台装配件分成两个独立的装配件；

步骤5在组装平台上划线，然后将步骤2中的第一侧板装配件垂直固定在组装平台上；

步骤6以第一侧板装配件为零点基准，且通过等高块定位步骤4中得到的上部横梁装配件、底部工作台装配件的高度，将步骤4中得到的上部横梁装配件、底部工作台装配件从第一侧板装配件的左右两侧移动至设定位置，并将上部横梁装配件、底部工作台装配件与第一侧板装配件定位焊接；

步骤7将步骤2中的第二侧板装配件从第一侧板装配件的前侧移动至设定位置，并将第二侧板装配件与所述的上部横梁装配件、底部工作台装配件进行定位焊接；

步骤8将步骤7得到的压力机框架整体进行翻转90°，对第一侧板装配件、第二侧板装配件、上部横梁装配件、底部工作台装配件的连接处焊缝使用平焊、对称焊的方式进行多层、多道焊接。

第二方面，本发明实施例还提供了一种压力机框架，通过前面所述的快速成型压力机框架的装配方法获得。

上述本发明的实施例的有益效果如下：

本发明在框架式压力机的装配方法中先分成多个独立的装配件，然后再针对上部横梁装配件、底部工作台装配件采用组合焊接的方法，即上部横梁和底部工作台分别装配后合拢成一个横梁工作台装配件，通过上部横梁装配件和底部工作台装配件中间的支撑垫块，使上部横梁装配件和底部工作台装配件的底板之间没有接触空隙，通过固定板的焊接使上部横梁装配件和底部工作台装配件成为一个整体；然后双人对称同时进行焊接平焊焊缝，焊接过程中共翻转4次，使上部横梁和底部工作台之间互相起到刚性固定和应力变形相互抵消的作用，使焊接变形更加易于控制。焊接结束后再拆分成两个单独的上部横梁装配件、底部工作台装配件。最后进行整体装配焊接，使焊接变形在分段焊接中进行最大程度的控制，将最后整体装配时的焊接作业量将到了最低，使焊接变形也控制在了最优状态；保证了产品质量，提高了生产效率，有效降低了生产中存在的安全隐患，改善了工人的作业环境。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明提出的压力机框架结构三维结构示意图；

图2、图3、图4、图5是本发明的压力机框架结构的二维结构示意图；

图6是本发明提出的压力机框架结构装配状态示意图；

图7是本发明提出的压力机框架结构装配状态示意图；

图8是本发明去应力退火的曲线示意图；

图9是本发明中的分段C设置支撑垫块的示意图；

图10是本发明中的分段C和分段D组合装配的示意图；

图11是本发明中的分段C和分段D组合焊接时，第一次翻转示意图；

图12是本发明中的分段C和分段D组合焊接时，第二次翻转示意图；

图13是本发明中的分段C和分段D组合焊接时，第三次翻转示意图；

图14是本发明中的分段C和分段D组合焊接时，第四次翻转示意图；

图中：1侧板，2底板，3侧板，31侧板，32侧板，33侧板，4水平板，5侧板，6侧板，7水平板，8侧板，9侧板，10侧板。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本发明另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本发明提出了一种500T快速成型压力机框架和焊接工艺。

本发明的一种典型的实施方式中，如图1、图2、图3、图4、图5所示，为本实施例待装配的压力机框架，主要包括侧板1、底板2、侧板3、侧板31、侧板32，侧板33、水平板4、侧板5、侧板6、水平板7、侧板8、侧板9、侧板10；本实施例中将将压力机框架分成第一侧板装配件、第二侧板装配件、上部横梁装配件、底部工作台装配件；其中，第一侧板装配件对应附图中的分段A，第二侧板装配件对应附图中的分段B，上部横梁装配件对应附图中的分段C、底部工作台装配件对应附图中的分段D；在焊接之前，先通过插装的方式形成第一侧板装配件、第二侧板装配件、上部横梁装配件、底部工作台装配件；然后再按照设定的次序进行焊接。

具体的装配焊接方法如下：

1.下料准备

1)采用数控火焰切割机下料，严格按照图纸尺寸并根据工件整体长度加4mm，宽加2mm，预留焊接收缩量，平面度超过1.5mm需火焰矫正。

2)对于切割零件圆角、倒角和角度等线性尺寸图纸中未注明的公差，应符合ISO2768中C级别要求。图纸中未注的形位公差应符合L级别要求。(见表1)

表1线性尺寸及形位公差等级

3)所有焊接接触面应为机械加工表面，表面粗糙度应为Ra＝3.2，以保证压力机装配零件之间无间隙，满足产品的刚性和强度要求。

4)按照上述要求，加工侧板1，底板2，侧板3，侧板31，侧板32，侧板33，水平板4，侧板5，侧板6，水平板7，侧板8，侧板9，侧板10；

2.分段装配焊接

2.1装配第一侧板装配件、第二侧板装配件，并且进行独立焊接；

将一个侧板1与一个底板2装配形成分段A(对应第一侧板装配件)，然后将另外一个侧板1与另外一个底板2装配，形成分段B(对应第二侧板装配件)；分段A、分段B各自单独装配，并按照WPS焊接规范和AWS-D14.5要求完成焊接，焊缝为连续焊缝，焊前预热50°以上，焊脚高度为35mm。

2.2装配上部横梁装配件、底部工作台装配件；

在水平板7的一面中心位置插装中心板10，水平板7与中心板10垂直；在中心板10的两侧依次各装配3个侧板6，每个侧板6与中心板10垂直；然后在两侧侧板6的外侧再各装配一个侧板5,两个侧板5与中心板10平行，至此上部横梁装配件装配完成，形成上部横梁装配件；

在水平板4的底部的一端插装侧板31，另一端插装侧板33，中间插装两个侧板32，侧板31、侧板33、两个侧板32相互平行；在侧板31与侧板32之间、在侧板32与侧板32之间，在侧板32与侧板33之间分别插装5个侧板8，5个侧板8相互平行，且侧板8与侧板31、侧板32、侧板33垂直，至此底部工作台装配件完成，形成底部工作台装配件；

2.3将上述的上部横梁装配件、底部工作台装配件进行合拢连接，利用支撑垫块和焊接固定板的方式，将上部横梁、底部工作台再装配成一个横梁工作台装配件整体；具体的，将上部横梁装配件的水平板7与底部工作台装配件的水平板4平行相对对齐，且水平板7和水平板4之间设置有若干支撑垫块，支撑垫块使水平板7和工作台的水平板4之间没有接触空隙；然后通过固定板的焊接使水平板7和底部工作台成为一个整体；

2.4双人同时对上部横梁装配件、底部工作台装配件进行焊接，焊接时采用平焊焊缝，焊接过程中共翻转4次，使上部横梁装配件和底部工作台装配件之间互相起到刚性固定和应力变形相互抵消的作用，使焊接变形更加易于控制；在整个焊接过程中，可以先焊接中间位置，再焊接两侧位置，也可以采用其他方式焊接；如图11、图12、图13、图14所示；

其中在上部横梁装配件侧，沿着水平板7和中心板10纵向一侧、沿着水平板7与侧板5纵向一侧焊接；对应的底部工作台装配件侧，沿着水平板4与侧板31、侧板32、侧板33纵向一侧焊接；

然后翻转，在上部横梁装配件侧，沿着水平板7和中心板10纵向另一侧焊接，沿着水平板7与侧板5纵向一侧焊接；对应的底部工作台装配件侧，沿着水平板4与侧板31、侧板32、侧板33纵向另一侧焊接；

然后翻转，在上部横梁装配件侧，焊接侧板6与中心板10、侧板5之间的同一侧缝隙，可以从中间向两侧进行焊接；对应的底部工作台装配件侧，焊接侧板8与水平板4、侧板31、侧板32、侧板33之间的同一侧缝隙，同样的从中间向两侧进行焊接；

然后翻转，在上部横梁装配件侧，焊接侧板6与中心板10、侧板5之间的另一侧缝隙，可以从中间向两侧进行焊接；对应的底部工作台装配件侧，焊接侧板8与水平板4、侧板31、侧板32、侧板33之间另一侧的缝隙，同样的从中间向两侧进行焊接；

上述的焊接过程中采用定位焊的方式，其中定位焊的焊缝与正式焊缝要求相同，并按照WPS焊接规范要求完成分段C和分段D的焊接。

2.5焊接结束后，割除固定板，再将焊接完成后的底部工作台装配件、上部横梁装配件拆分成两个单独的上部横梁装配件、底部工作台装配件。

本发明在框架式压力机的装配顺序中增加了分段部件合拢焊接，将上部横梁和底部工作台分别装配后合拢成一个横梁工作台装配件，通过上部横梁和底部工作台中间的支撑垫块，使横梁和工作台的底板之间没有接触空隙，通过固定板的焊接使上部横梁和底部工作台成为一个整体。双人对称同时进行焊接平焊焊缝，焊接过程中共翻转4次，使上部横梁和底部工作台之间互相起到刚性固定和应力变形相互抵消的作用，使焊接变形更加易于控制。

焊接结束后再拆分成两个单独的上部横梁装配件、底部工作台装配件。最后进行整体装配焊接，使焊接变形在分段焊接中进行最大程度的控制，将最后整体装配时的焊接作业量将到了最低，使焊接变形也控制在了最优状态，

2.4在分段A、分段B、分段C、分段D焊接结束后进行焊缝VT、MT监测，线性尺寸、平面度和直线度符合公差要求，转入整体装配工序。

3.整体装配焊接

3.1在组装平台上划线、预装配(侧装)。

3.2将分段A在组装平台上装配，保证垂直度≤1.5mm；需要注意的是，此处是将图1方位的分段A翻转90度后，装配到组装平台；使用400*200*275mm等高块支撑分段C、分段D，同时等高块用于装配分段C、分段D的高度定位；具体参见图6；

3.3以分段A为零点基准，假设分段A所在的位置为后侧，则依次将分段C、分段D从分段A的左右两侧向预设的位置合拢(合拢装配)；然后将分段B从前侧向分段A进行合拢，直至到达预审的位置，然后进行定位焊，进行线性尺寸、垂直度和对角线尺寸检查。

3.4使用二氧化碳气体保护焊设备，填充金属牌号为AWS 5.18ER70S-6，规格为Φ1.2mm，保护气体为80％Ar+20％CO2。

3.5压力机整体翻转90°，将侧板、上部横梁和底部工作台等连接处焊缝使用平焊位置，对称焊接方式进行多层多道焊接。长焊缝采用分段退焊法焊接。

4.焊接外观检验

4.1检查焊缝与母材是否是圆滑过渡，要求焊缝与母材需圆滑过度。

4.2检查焊接处是否有裂纹、气孔、弧坑、夹渣，不允许有裂纹、气孔、弧坑、夹渣等缺陷。

4.3焊缝咬边深度不大于0.5mm，焊缝咬边的连续长度不超过20mm

5.火焰矫正

对局部平面度超差或者变形较大的位置进行火焰调形，将变形位置使用中性焰加热，温度500℃-650℃之间(外观呈赤褐色)，如果变形过大需在凸起处加重物。

6.热处理(无创新点)

利用热处理炉整体去应力退火，去除焊缝中存在的焊接应力，具体见图7；

7.表面处理

按照产品进行喷砂处理至I SO Sa2 1/2，并进行油漆，底漆漆膜厚度不少于0.08mm，面漆厚度不少于0.05mm。总干漆厚度不少于0.125mm。

最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。