离合器从动盘‑传动盘结构件自动预热装夹装置及激光焊接方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了离合器从动盘‑传动盘结构件自动预热装夹装置及激光焊接方法，由从动盘压紧机构、传动盘压紧机构、平行度调整机构、从动盘加热装置、传动盘加热装置构成；激光位移传感器测量并记录从动盘上指定的3点A、B、C的垂直高度，再测量传动盘上相对应的3点A1、B1、C1的垂直高度，然后计算机计算出A‑A1、B‑B1、C‑C1的高度差值，控制3个步进电机运转，带动3个丝杠运动，从而使传动盘垫板运动，实现传动盘与从动盘相对位置的自动调节。解决了现有技术中采用铆钉连接传动盘与从动盘导致的减振盘撕裂、摩擦盘脱落和增加从动盘轴向空间尺寸的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光焊接
，涉及一种离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置及激光焊接方法。
技术介绍
从动盘总成是广泛采用的摩擦离合器的核心部件之一，它在膜片弹簧的作用下与飞轮和压盘接触靠摩擦力来传递发动机扭矩。现代汽车要求从动盘具有能够保证平稳起步、快速换挡、衰减发动机传递到变速器的振动、防止变速器噪声等功能，要满足这些功能，通常从动盘总成需要安装波形弹簧片、扭转减振器和阻尼控制器等来减小来自发动机的扭振和冲击。目前，从动盘总成的从动盘-传动盘组合件(典型结构件)的连接方式主要采用铆接的方式。这种连接方式在工作中主要存在以下问题：一是减振盘撕裂。由于孤立的弹簧不能衰减轴向冲击，故采用阻尼控制总成来衰减轴向冲击，由于摩擦片或阻尼器组件磨损使减振盘与铆钉帽产生干涉，或是减振弹簧在离心力作用下与从动盘和减振盘窗口缘产生摩擦磨损，上述原因导致减振盘受力而产生撕裂。二是摩擦盘脱落。其原因是发动机的扭矩全靠连接从动盘和传动盘的铆钉传递给变速器一侧，铆钉承受巨大的剪切力而产生断裂，导致摩擦盘脱落。三是增加从动盘轴向空间尺寸。为了避免产生铆钉帽的磨损需要预留一定的轴向空间尺寸，导致换挡时间增加。上述三点问题的存在给汽车行驶安全埋下严重的安全隐患。对于从动盘-传动盘组合件，如果采用焊接技术代替传统的铆接能为离合器的内部结构设计预留更大的轴向和径向空间，为扭转减震器、理想的阻尼元件等的设计与应用提供更大的设计空间，同时也大大提高汽车安全性能。激光焊接技术由于具有速度快、深度大、变形小、可焊接难熔材料、异种材料以及非接触性焊接等特点，可以将其应用于汽车离合器的工业生产中，为离合器的结构设计与制造提供了技术支持。国内关于采用焊接技术制造离合器方面的专利，如中国专利号为ZL201510933409.3，专利技术名称为“一种离合器从动盘总成及其安装工艺”，公开日：2016年5月11日，公开了一种离合器从动盘总成及其安装工艺，该专利是将波形片安装在减震盘的外边缘处，波形片与减震盘通过二氧化碳保护焊和氩弧焊两种不同的焊接方式焊接成一个整体，确保减震盘和波形片之间牢固的连接在一起，消除了减震盘与波形片在铆接处剪断的潜在风险。中国专利号为ZL201610033168.1，专利技术名称为“重型汽车离合器从动盘总成”，公开日：2016年4月13日，公开了一种离合器从动盘总成，该专利采用激光焊接将从动片与盘毂部分形成一个整体，使从动片的整体刚度显著提高，解决了传统铆接处的应力集中及铆接开裂等不利影响。但是，上述两专利中只介绍了离合器从动盘总成的结构及其焊接方法与焊接位置，而对于离合器从动盘和传动盘普遍采用弹簧钢和碳氮共渗异种材料制造，弹簧钢和碳氮共渗材料的焊接存在诸多问题，如裂纹、气孔等问题，已经公开的资料并没有给出适宜的焊接工艺，也没有设计出高效、可靠的焊接装置。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置及激光焊接方法，解决了现有技术中采用铆钉连接传动盘与从动盘导致的减振盘撕裂、摩擦盘脱落和增加从动盘轴向空间尺寸的问题，同时也解决了弹簧钢和碳氮共渗异种材料焊接存在裂纹的问题，实现了从动盘-传动盘结构件的自动装夹预热和精确定位，有效提高了从动盘-传动盘结构件装夹速度和焊接质量。本专利技术所采用的技术方案是，离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，由从动盘压紧机构、传动盘压紧机构、平行度调整机构、从动盘加热装置、传动盘加热装置构成；所述从动盘压紧机构由普通气缸、传动杆、斜舌机构、旋钮、斜舌连杆、从动盘垫板组成；从动盘垫板为圆形且中间具有开口的结构，从动盘设置在从动盘垫板上，普通气缸设置在从动盘垫板的下部，普通气缸的活塞杆上表面与从动盘垫板的下表面固定，普通气缸的中间设置有传动杆，传动杆向上从动盘垫板中间的通孔穿出；传动杆的上部设置有斜舌机构；所述传动盘压紧机构由回转压紧气缸、摇臂、传动盘压板、传动盘垫板组成；传动盘垫板为内径比从动盘垫板外径大的圆环，传动盘垫板套在从动盘垫板外，传动盘设置在传动盘垫板上；在传动盘垫板外缘圆周上均匀布置4个回转压紧气缸，每个回转压紧气缸的活塞杆上与一个摇臂的一端连接，摇臂的另一端与传动盘压板连接；传动盘垫板上设置有传动盘定位销；所述平行度调整机构由激光位移传感器、步进电机、齿轮、丝杠、计算机组成；在传动盘垫板外缘圆周上均匀布置3台步进电机，每个步进电机均通过两副齿轮与一个丝杠一端螺纹连接，丝杠的另一端焊接在传动盘垫板的外缘，激光位移传感器通过计算机和步进电机相连；激光位移传感器设置在激光加工头的侧面并固定。进一步的，所述斜舌机构由3个及3个以上的斜舌固定块与斜舌构成，斜舌固定块的底部与传动杆顶部固定，斜舌固定块的侧面设置有滑槽，斜舌的侧面设置有与滑槽相匹配的凸槽，每个斜舌可以通过凸槽在相邻的两个斜舌固定块之间滑动；斜舌的背面设置有斜舌连杆，斜舌通过斜舌连杆与旋钮铰接，使得旋转旋钮可以带动斜舌连杆转动从而带动斜舌在斜舌固定块上滑动；从动盘垫板上设置有从动盘定位销。进一步的，所述斜舌背面与旋钮之间设置有弹簧。进一步的，所述斜舌固定块的滑槽设置一定的角度使得斜舌可向外向下伸出。进一步的，所述回转压紧气缸采用QCK系列回转夹紧气缸，活塞杆上开有一端为直线另一端为曲线的凸轮槽。进一步的，所述从动盘加热装置是由从动盘垫板、陶瓷管、加热丝和温控仪组成；所述传动盘加热装置是由传动盘垫板、陶瓷管、加热丝和温控仪组成；所述从动盘垫板与传动盘垫板的下面均开有凹槽，加热丝设置在陶瓷管中，陶瓷管分别安装在从动盘垫板与传动盘垫板的凹槽内，加热丝通过导线与温控仪相连。本专利技术所采用的另一技术方案是，离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置的激光焊接方法，具体按照以下步骤进行：步骤一，将从动盘放置在从动盘垫板上，并与从动盘垫板上的从动盘定位销相接触，使从动盘处于正确位置；通过控制普通气缸的活塞杆收缩，使斜舌机构穿过从动盘的中心孔，然后转动旋钮，使斜舌伸出并压在从动盘上；控制普通气缸的活塞杆伸出，向下拉传动杆，传动杆带动斜舌机构向下运动，从而将从动盘压紧在从动盘垫板上；步骤二：将传动盘放置在传动盘垫板上，并与传动盘垫板上的传动盘定位销相接触，使传动盘处于正确位置；控制回转压紧气缸的活塞杆收缩，摇臂在下降的过程中顺时针旋转90度，再带动传动盘压板向下运动，进而将传动盘压紧在传动盘垫板上；步骤三：开启加热装置加热加热丝，设定加热温度，对从动盘与传动盘进行焊前预热；加热的同时，开启激光位移传感器，机床驱动激光位移传感器分别测量并记录从动盘上指定的三点A、B、C的高度值，再测量传动盘上A1点的高度值，数据经过放大电路传输到计算机，计算机计算出传动盘上A1点与从动盘上A点的高度差Δh；若Δh≠0，则计算机向驱动器发出调整信号，控制步进电机反向转动，通过丝杠使传动盘垫板整体升高Δh，即使Δh＝0；再依次调整传动盘上B1、C1点的高度，使其与从动盘上B、C点的高度差为0，关闭激光位移传感器；步骤四：实施激光焊接，设置激光功率为3.0～3.4KW，焊接速度为1.6～1.8m/min，离焦量为-3～+3mm，焊接轨迹为圆形，保护气体为纯Ar；步骤五：焊后缓冷，设定加热丝的温度，对焊接后的从动盘-传动盘结构件本文档来自技高网...

【技术保护点】
离合器从动盘‑传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，由从动盘压紧机构、传动盘压紧机构、平行度调整机构、从动盘加热装置、传动盘加热装置构成；所述从动盘压紧机构由普通气缸(5)、传动杆(14)、斜舌机构、旋钮(16)、斜舌连杆(20)、从动盘垫板(15)组成；从动盘垫板(15)为圆形且中间具有开口的结构，从动盘(12)设置在从动盘垫板(15)上，普通气缸(5)设置在从动盘垫板(15)的下部，普通气缸(5)的活塞杆(22)上表面与从动盘垫板(15)的下表面固定，普通气缸(5)的中间设置有传动杆(14)，传动杆(14)向上从动盘垫板(15)中间的通孔穿出；传动杆(14)的上部设置有斜舌机构；所述传动盘压紧机构由回转压紧气缸(7)、摇臂(3)、传动盘压板(4)、传动盘垫板(6)组成；传动盘垫板(6)为内径比从动盘垫板(15)外径大的圆环，传动盘垫板(6)套在从动盘垫板(15)外，传动盘(13)设置在传动盘垫板(6)上；在传动盘垫板(6)外缘圆周上均匀布置4个回转压紧气缸(7)，每个回转压紧气缸(7)的活塞杆上与一个摇臂(3)的一端连接，摇臂(3)的另一端与传动盘压板(4)连接；传动盘垫板(6)上设置有传动盘定位销(17)；所述平行度调整机构由激光位移传感器(1)、步进电机(10)、齿轮(9)、丝杠(8)、计算机组成；在传动盘垫板(6)外缘圆周上均匀布置3台步进电机(10)，每个步进电机(10)均通过两副齿轮(9)与一个丝杠(8)一端螺纹连接，丝杠(8)的另一端焊接在传动盘垫板(6)的外缘，激光位移传感器(1)通过计算机和步进电机(10)相连；激光位移传感器(1)设置在激光加工头(2)的侧面并固定。...

【技术特征摘要】
1.离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，由从动盘压紧机构、传动盘压紧机构、平行度调整机构、从动盘加热装置、传动盘加热装置构成；所述从动盘压紧机构由普通气缸(5)、传动杆(14)、斜舌机构、旋钮(16)、斜舌连杆(20)、从动盘垫板(15)组成；从动盘垫板(15)为圆形且中间具有开口的结构，从动盘(12)设置在从动盘垫板(15)上，普通气缸(5)设置在从动盘垫板(15)的下部，普通气缸(5)的活塞杆(22)上表面与从动盘垫板(15)的下表面固定，普通气缸(5)的中间设置有传动杆(14)，传动杆(14)向上从动盘垫板(15)中间的通孔穿出；传动杆(14)的上部设置有斜舌机构；所述传动盘压紧机构由回转压紧气缸(7)、摇臂(3)、传动盘压板(4)、传动盘垫板(6)组成；传动盘垫板(6)为内径比从动盘垫板(15)外径大的圆环，传动盘垫板(6)套在从动盘垫板(15)外，传动盘(13)设置在传动盘垫板(6)上；在传动盘垫板(6)外缘圆周上均匀布置4个回转压紧气缸(7)，每个回转压紧气缸(7)的活塞杆上与一个摇臂(3)的一端连接，摇臂(3)的另一端与传动盘压板(4)连接；传动盘垫板(6)上设置有传动盘定位销(17)；所述平行度调整机构由激光位移传感器(1)、步进电机(10)、齿轮(9)、丝杠(8)、计算机组成；在传动盘垫板(6)外缘圆周上均匀布置3台步进电机(10)，每个步进电机(10)均通过两副齿轮(9)与一个丝杠(8)一端螺纹连接，丝杠(8)的另一端焊接在传动盘垫板(6)的外缘，激光位移传感器(1)通过计算机和步进电机(10)相连；激光位移传感器(1)设置在激光加工头(2)的侧面并固定。2.根据权利要求1所述的离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，所述斜舌机构由3个及3个以上的斜舌固定块(23)与斜舌(11)构成，斜舌固定块(23)的底部与传动杆(14)顶部固定，斜舌固定块(23)的侧面设置有滑槽，斜舌(11)的侧面设置有与滑槽相匹配的凸槽，每个斜舌(11)可以通过凸槽在相邻的两个斜舌固定块(23)之间滑动；斜舌(11)的背面设置有斜舌连杆(21)，斜舌(11)通过斜舌连杆(21)与旋钮(16)铰接，使得旋转旋钮(16)可以带动斜舌连杆(21)转动从而带动斜舌(11)在斜舌固定块(23)上滑动；从动盘垫板(15)上设置有从动盘定位销(21)。3.根据权利要求2所述的离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，所述斜舌(11)背面与旋钮(16)之间设置有弹簧。4.根据权利要求2所述的离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，所述斜舌固定块(23)的滑槽设置一定的角度使得斜舌(11)可向外向下伸出。5.根据权利要求1所述的离合器从动盘-传动盘结构件自动预热装夹装置，其特征在于，所述回转压紧气缸(7)采用QCK系列回转夹紧气缸，活塞杆上开有一端为直线另一端为曲线的凸轮槽。6.根据权利要求1所述的离合器...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘双宇，徐茂，李彦清，刘凤德，石岩，刘佳，张宏，徐春鹰，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22