一种车轮吊笼加工方法.pdf

本发明公开了一种车轮吊笼加工方法，属于车轮堆放工装加工领域。本发明的吊笼加工方法，其步骤为：步骤一、钢筋下料，利用折弯机构加工出第一骨架和第二骨架；步骤二、利用卷环机构加工出圆环卷，然后切割出多个错位环；步骤三、将步骤二切割出的错位环放入压平机构，压整后焊接出加强环或承载环；步骤四、将步骤一中制作的第一骨架、第二骨架与步骤三中制作的加强环、承载环在焊接工装上定位，经点焊后对横筋点焊定位，最后进行成形焊接，完成车轮吊笼组装；步骤五、将加工后的车轮吊笼喷漆，车轮吊笼经检验合格后贴上合格标签。该技术方案所加工的车轮吊笼使车轮重力均匀分布在承载部位，结构强度高，使用寿命长，大大提高了加工效率。

权利要求书
1.  一种车轮吊笼加工方法，其特征在于，其步骤为：
步骤一、钢筋下料，利用折弯机构加工出第一骨架(102)和第二骨架(105)；
步骤二、利用卷环机构加工出圆环卷(312)，然后切割出多个错位环(313)；
步骤三、将步骤二切割出的错位环(313)放入压平机构，压整后焊接出加强环(103) 或承载环(101)；
步骤四、将步骤一中制作的第一骨架(102)、第二骨架(105)与步骤三中制作的加强环 (103)、承载环(101)在焊接工装上定位，经点焊后对横筋(104)点焊定位，最后进行成 形焊接，完成车轮吊笼组装；
步骤五、将加工后的车轮吊笼喷漆，车轮吊笼经检验合格后贴上合格标签。

2.  根据权利要求1所述的一种车轮吊笼加工方法，其特征在于：步骤一中折弯机构包括 工作台(201)、旋转圆盘(202)、挡模(203)、中心套(205)、搁板(207)和尾部挡板(211)； 加工时将加工第一骨架(102)或第二骨架(105)用的钢筋料放在搁板(207)和搁板(207) 上的置料台(209)中，用尾部挡板(211)对钢筋料底端定位，工作时，旋转圆盘(202)上 的挡模(203)绕中心套(205)转动，将钢筋料折出所需顶部弧度，再进行二次折弯、L形 底脚折弯，形成第一骨架(102)或第二骨架(105)。

3.  根据权利要求1所述的一种车轮吊笼加工方法，其特征在于：步骤二中卷环机构包括 转盘(307)、压轮支撑轴(308)、进料压轮(309)和成型模具筒(311)；卷环时，转盘(307) 上的夹具体卡住钢筋料在成型模具筒(311)上转动，进料压轮(309)在钢筋的作用力下向 靠近成型模具筒(311)的一侧滑动，钢筋料在成型模具筒(311)的转动过程中卷为螺旋的 圆环卷(312)，加工后将圆环卷(312)顺着成型模具筒(311)取出，沿圆环卷(312)轴线 方向从一侧将其切割开，形成错位环(313)。

4.  根据权利要求1所述的一种车轮吊笼加工方法，其特征在于：步骤三中压平机构包括 底座(401)、施力架(404)、回位弹簧(406)和液压伸缩杆(407)，底座(401)上设有环 形切槽(403)和弧形卡板(402)；使用时，将错位环(313)放入弧形卡板(402)内，启动 液压伸缩杆(407)使施力架(404)尾端上升，施力架(404)前段下降并将错位环(313) 一端压入环形切槽(403)，完成压平后回位弹簧(406)使施力架(404)复位，取出加工后 的错位环(313)，该错位环(313)经焊接、修磨形成加强环(103)；
承载环(101)的压整过程同加强环(103)。

5.  根据权利要求1所述的一种车轮吊笼加工方法，其特征在于：步骤四中焊接工装包括 焊接架(501)、定位盘(502)、定位支撑筒(503)和柱销(505)；焊接时，将加强环(103) 套入定位支撑筒(503)并均匀排布，第一骨架(102)与第二骨架(105)沿定位支撑筒(503) 轴向呈“十”字交叉放置，且L形底脚被定位盘(502)上的定位支柱(507)夹住，在定位 支柱(507)上套入承载环(101)，对位于定位支撑筒(503)上侧的连接点进行点焊定位， 点焊后拔出柱销(505)并转动定位盘(502)，将与已焊接部分相对的一侧旋转至上侧，把柱 销(505)插入定位盘(502)外周的弧形缺口(506)，再次点焊；完成骨架定位后对横筋(104) 点焊，使用同样方式进行成形焊接，完成车轮吊笼组装。

说明书一种车轮吊笼加工方法
技术领域
本发明涉及车轮堆放工装加工技术领域，更具体地说，涉及一种车轮吊笼加工方法。
背景技术
火车轮是现代工业的重要产品，在机械制造产业中占有很大的比重，火车轮的加工、运 输是生产中的重要环节，对整个产业链的生产效率有着重要影响。在车轮加工企业，加工后 的车轮常常堆放在一起，以减少场地的占用。传统的堆放方式是用枕木垫放，但采用枕木垫 放时一块枕木上放置的车轮较少，而且车轮容易滑落造成人身安全事故，或者是滑落的车轮 表面被刮伤，影响车轮质量。目前，车轮堆放时采用了钢构架，主要是把折弯的钢筋连接到 一起，形成一个能从车轮内孔穿过的钢构架。这种钢构架一次性能堆放多个车轮，而且不会 使车轮滑落，车轮底面不与地面接触，不易生锈。
随着工业发展的加快，对车轮的需求量越来越多，钢构架成为车轮加工生产必不可少的 堆放工装。但在使用中发现，由工人单个加工的钢构架存在多种问题，一方面在加工时难以 保证钢构架结构制作的合理性，因为车轮比较重，现有技术中常用的钢构架常因受力集中而 损坏，导致堆放工装使用寿命低，关键技术障碍在于应力集中的受力状态难以改变；另一方 面，钢构架作为车轮堆放工装，只是车轮加工企业的附属产品，工人多是零散作业，没有一 套完整的生产方案，加工效率低；此外，车轮工业发展较快，急需一种高效制作高性能的车 轮堆放工装，这与现在车轮堆放工装的生产状况存在极大的供求矛盾。因此，需要一种合理 的生产加工方法来解决这种问题，为工人加工生产提供指导，以满足工业发展需求。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中钢构架受力集中、强度差的不足，提供了一种车轮吊 笼加工方法，采用本发明的技术方案所加工的车轮吊笼，使车轮重力均匀分布在承载部位， 而且结构强度高，使用寿命长。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种车轮吊笼加工方法，其步骤为：
步骤一、钢筋下料，利用折弯机构加工出第一骨架和第二骨架；
步骤二、利用卷环机构加工出圆环卷，然后切割出多个错位环；
步骤三、将步骤二切割出的错位环放入压平机构，压整后焊接出加强环或承载环；
步骤四、将步骤一中制作的第一骨架、第二骨架与步骤三中制作的加强环、承载环在焊 接工装上定位，经点焊后对横筋点焊定位，最后进行成形焊接，完成车轮吊笼组装；
步骤五、将加工后的车轮吊笼喷漆，车轮吊笼经检验合格后贴上合格标签。
作为本发明更进一步的改进，步骤一中折弯机构包括工作台、旋转圆盘、挡模、中心套、 搁板和尾部挡板；加工时将加工第一骨架或第二骨架用的钢筋料放在搁板和搁板上的置料台 中，用尾部挡板对钢筋料底端定位，工作时，旋转圆盘上的挡模绕中心套转动，将钢筋料折 出所需顶部弧度，再进行二次折弯、L形底脚折弯，形成第一骨架或第二骨架。
作为本发明更进一步的改进，步骤二中卷环机构包括转盘、压轮支撑轴、进料压轮和成 型模具筒；卷环时，转盘上的夹具体卡住钢筋料在成型模具筒上转动，进料压轮在钢筋的作 用力下向靠近成型模具筒的一侧滑动，钢筋料在成型模具筒的转动过程中卷为螺旋的圆环卷， 加工后将圆环卷顺着成型模具筒取出，沿圆环卷轴线方向从一侧将其切割开，形成错位环。
作为本发明更进一步的改进，步骤三中压平机构包括底座、施力架、回位弹簧和液压伸 缩杆，底座上设有环形切槽和弧形卡板；使用时，将错位环放入弧形卡板内，启动液压伸缩 杆使施力架尾端上升，施力架前段下降并将错位环一端压入环形切槽，完成压平后回位弹簧 使施力架复位，取出加工后的错位环，该错位环经焊接、修磨形成加强环；承载环的压整过 程同加强环。
作为本发明更进一步的改进，步骤四中焊接工装包括焊接架、定位盘、定位支撑筒和柱 销；焊接时，将加强环套入定位支撑筒并均匀排布，第一骨架与第二骨架沿定位支撑筒轴向 呈“十”字交叉放置，且L形底脚被定位盘上的定位支柱夹住，在定位支柱上套入承载环， 对位于定位支撑筒上侧的连接点进行点焊定位，点焊后拔出柱销并转动定位盘，将与已焊接 部分相对的一侧旋转至上侧，把柱销插入定位盘外周的弧形缺口，再次点焊；完成骨架定位 后对横筋点焊，使用同样方式进行成形焊接，完成车轮吊笼组装。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明的一种车轮吊笼加工方法，采用折弯机构、卷环机构、压平机构和焊接工装 对车轮吊笼进行有次序、有规划的加工，所加工车轮吊笼承载能力强，强度高，使用寿命长；
(2)本发明的一种车轮吊笼加工方法，其卷环机构可一次加工出多个错位环，并利用压 平机构对错位环进行平整加工，保证了所加工加强环或承载环的尺寸一致性，大大提高了加 工效率；
(3)本发明的一种车轮吊笼加工方法，在焊接工装底盘设有弧形缺口和定位支柱，并利 用定位支撑筒稳固第一骨架、第二骨架与加强环，结构合理，便于焊接，保证了所焊接的车 轮吊笼的对称性和焊接牢固性。
附图说明
图1为本发明中车轮吊笼的结构示意图；
图2为本发明中折弯机构的结构示意图；
图3为本发明中折弯机构的挡料板的结构示意图；
图4为本发明中卷环机构的结构示意图；
图5为本发明中卷环机构所加工的圆环卷的结构示意图；
图6为本发明中圆环卷切割出的错位环的结构示意图；
图7为本发明中压平机构的结构示意图；
图8为本发明中焊接工装的结构示意图；
图9为本发明中钢筋料经二次折弯后的结构示意图；
图10为本发明中焊接工装的使用状态图。
示意图中的标号说明：
101、承载环；102、第一骨架；103、加强环；104、横筋；105、第二骨架；
201、工作台；202、旋转圆盘；203、挡模；204、挡模插孔；205、中心套；206、挡料 板；207、搁板；208、料板支柱；209、置料台；210、挡板支架；211、尾部挡板；
301、电动机；302、减速机；303、第一联轴器；304、轴承座；305、传动轴；306、第 二联轴器；307、转盘；308、压轮支撑轴；309、进料压轮；310、支撑调节架；311、成型模 具筒；312、圆环卷；313、错位环；
401、底座；402、弧形卡板；403、环形切槽；404、施力架；405、支撑耳座；406、回 位弹簧；407、液压伸缩杆；
501、焊接架；502、定位盘；503、定位支撑筒；504、焊接承载轴；505、柱销；506、 弧形缺口；507、定位支柱。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图2和图3，本实施例的一种车轮吊笼加工方法，其折弯机构的工作台201上设有 等高的旋转圆盘202和搁板207，在旋转圆盘202上设有6个到旋转圆盘202轴心距离不同 的挡模插孔204，挡模插孔204中插装有挡模203，旋转圆盘202的中心立柱上套装有可根据 尺寸大小进行调换的中心套205，该中心套205与挡模203构成钢筋料折弯时的夹持件及施 力件。在搁板207上插装有料板支柱208，该料板支柱208上固连有挡料板206和挡板支架 210，在挡料板206的一侧设有置料台209以及相应的弧形保护板，该挡料板206另一侧连接 有调节丝杆，该调节丝杆可以改变挡料板206与中心套205之间的垂直距离，以便加工不同 规格的钢筋料。在挡板支架210中心处开设有滑槽，在该滑槽中滑动连接有尾部挡板211， 在挡板支架210的另一侧还设有固定尾部挡板211用的锁紧机构。使用时根据所需钢筋料长 度来调节尾部挡板211的位置并用锁紧机构固定，该尾部挡板211为钢筋料提供了长度定位 基准，并能够使两根同时加工的钢筋料尾端对齐。
因为有不同尺寸的中心套205并能进行更换，当换上不同尺寸中心套205时，将挡模203 插入相应的挡模插孔204中，依靠两者之间的距离关系能对不同尺寸的钢筋折出不同大小的 圆弧；需要弯折角度时，可以利用较小尺寸的中心套205进行折角加工。为了避免加工时置 料台209上的钢筋料滑落，使置料台209靠近挡料板206的内半侧为水平结构，其外半侧与 内半侧有185度夹角(如图3)，且夹角开口向上。
结合图4，本实施例的卷环机构由电动机301提供驱动力，并通过传动皮带将驱动力传 递到减速机302，然后该驱动力依次经过第一联轴器303、传动轴305、第二联轴器306被传 递到转盘307，用于弯卷钢筋料。所述传动轴305由两个平行设置的轴承座304支撑，传动 轴305的一端通过第一联轴器303与减速机302相连，传动轴305的另一端通过第二联轴器 306与转盘307可拆卸连接。两个轴承座304设置在传动轴305的两端，以增加卷环机构的 强度。在转盘307的中心设置有成型模具筒311，为了卷出不同尺寸的圆环卷312，可以通过 转盘307上的可拆卸连接来更换外圆尺寸不同的成型模具筒311。在转盘307上还设有与成 型模具筒311同侧的夹具体，该夹具体为垂直转盘307的立柱，通过该夹具体来传递卷环动 力。本实施例的卷环机构的关键点在于还设置有压轮支撑轴308、进料压轮309和支撑调节 架310，压轮支撑轴308由两个平行设置的支撑调节架310支撑，并可以通过支撑调节架310 来调节压轮支撑轴308的高度。此外，压轮支撑轴308与成型模具筒311在水平方向存在4o 倾斜角，且远离转盘307的一端靠近成型模具筒311。所述进料压轮309与压轮支撑轴308 同轴设置并能在压轮支撑轴308上转动或者是沿轴向滑动，进料压轮309的外圆面上开设有 环形槽，通过该环形槽来控制钢筋料的进料方向并提供卷环时的压力。该卷环机构所加工的 圆环卷312尺寸一致如图5，内应力分布均匀。
结合图7，本实施例的压平机构由底座401、弧形卡板402、施力架404、回位弹簧406 和液压伸缩杆407等组成，在底座401上设置有液压伸缩杆407和一对支撑耳座405，施力 架404与支撑耳座405铰连，施力架404的尾端与液压伸缩杆407的伸缩端铰连，该液压伸 缩杆407可以使施力架404尾端翘起，并通过设置的回位弹簧406使施力架404回复初始位 置。为了卡住由圆环卷312切割所得到的错位环313(如图6)，在施力架404头部设有一凹 槽，相应地，底座401上开设有逐渐变深的环形切槽403，该环形切槽403在施力架404头 部正下方位置的切口最深，为1.8mm，在环形切槽403周向设有弧形卡板402，该弧形卡板 402用于卡住待加工的错位环313，还能保证弧形卡板402在压平过程中不会出现变径现象。 通过设置的环形切槽403可以补偿错位环313的应力回弹，使加工后错位环313的两钢筋端 部吻合，对中性好，便于焊接，且焊接后强度高。
结合图8，本实施例的焊接辅助工装由焊接架501、定位盘502、定位支撑筒503和柱销 505等组成，在焊接架501上设置有垂直于其长度方向的焊接承载轴504，所述定位盘502与 定位支撑筒503组成焊接定位架，该焊接定位架与焊接承载轴504转动连接。在定位盘502 外周开设有均匀分布的四个弧形缺口506，在焊接架501上与弧形缺口506对应位置处设有 圆柱孔，所述柱销505卡入弧形缺口506并插入该圆柱孔使定位盘502与焊接架501固定。 在弧形缺口506所在径向线两侧设有定位支柱507，四对定位支柱507到定位盘502中轴线 距离相等。通过定位支柱507可以把加工好的钢筋骨架卡住定位，以保证焊接的牢固性。
本实施例的一种车轮吊笼加工方法，其加工步骤为：
步骤一、钢筋下料，利用折弯机构加工出第一骨架102和第二骨架105；
将加工第一骨架102或第二骨架105用的钢筋料放在搁板207和搁板207上的置料台209 中，用尾部挡板211对钢筋料底端定位，启动后，旋转圆盘202上的挡模203绕中心套205 转动，将钢筋料折出所需顶部弧度，再进行二次折弯，即把顶部圆弧的两侧边折出开口相对 的圆弧角，并且使二次折弯后的两侧边平行(如图9)。然后在两侧边的底端折出L形支脚， 形成第一骨架102或第二骨架105。
步骤二、利用卷环机构加工出圆环卷312，然后切割出多个错位环313；
把钢筋料从进料压轮309下端的环形槽穿过并经过成型模具筒311后，用转盘307上的 夹具体卡住钢筋，启动电动机301，驱动力经减速机302、传动轴305传递到转盘307，夹具 体卡住钢筋料转动，钢筋料在成型模具筒311的转动过程中卷为螺旋的圆环卷312，进料压 轮309在钢筋的作用力下向靠近成型模具筒311的一侧滑动，加工后将圆环卷312顺着成型 模具筒311取出，沿圆环卷312轴线方向从一侧将其切割开，形成多个错位环313。
步骤三、将步骤二切割出的错位环313放入压平机构，压整后焊接出加强环103；
将错位环313放入弧形卡板402内，启动液压装置使液压伸缩杆407伸长，施力架404 尾端被液压伸缩杆407顶起，施力架404前段下降并将错位环313上翘的一端压入环形切槽 403，完成压平后回位弹簧406使施力架404复位，取出加工后的错位环313，该错位环313 经焊接、修磨形成加强环103。更换成型模具筒311，重复步骤二和步骤三加工出承载环101。
步骤四、将步骤一中制作的第一骨架102、第二骨架105与步骤三中制作的加强环103、 承载环101在焊接工装上定位，经点焊后对横筋104点焊定位，最后进行成形焊接，完成车 轮吊笼组装；
将加强环103套入定位支撑筒503并均匀排布，第一骨架102与第二骨架105沿定位支 撑筒503轴向呈“十”字交叉放置，且L形底脚被定位盘502上的定位支柱507夹住，在定 位支柱507上套入承载环101，对位于定位支撑筒503上侧的连接点进行点焊定位，点焊后 拔出柱销505并转动定位盘502，将与焊接部分对称的一侧旋转至上侧，把柱销505卡住弧 形缺口506并插入圆柱孔中，再次点焊；完成骨架定位后对横筋104点焊如图10，使用同样 方式进行成形焊接，完成车轮吊笼组装。
步骤五、将加工后的车轮吊笼喷漆，车轮吊笼经检验合格后贴上合格标签。
采用本实施例的加工方法所组装好的车轮吊笼如图1所示，在车轮吊笼上部为三角圆弧 结构，在堆放车轮时有导向定位的作用，因为第一骨架102顶部与加强环103距离较远，所 以在第一骨架102的第二过渡段还焊接有横筋104，该横筋104的中部与第二骨架105的顶 部圆弧焊接在一起，以加强顶部圆弧的强度。车轮吊笼的中部为竖直筒状并由4个均匀排布 的加强环103来稳固，进一步提高了车轮吊笼的强度，又因加强环103尺寸大小相同，使中 部竖直筒的对称性较好，承载时不会出现受力集中现象；车轮吊笼的底部为L形底脚，该L 形底脚的伸出段上焊接有承载环101，四个L形底脚的高度齐平且沿承载环101周向均匀分 布，车轮的重力被分散到整个承载环101上，避免了受力集中现象的出现，而且强度较高， 延长了车轮吊笼的使用寿命。本实施例的加工方法所提供的折弯机构、卷环机构、压平机构 以及焊接工装组成了一套完整的车轮吊笼加工系统，所加工的车轮吊笼对中性好，强度高， 大大调高了加工效率，足以满足工业发展需求。
以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也 只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员 受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结 构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。