基于Solidworks的自走式饲料收获机滚筒壳体焊合工装设计

0 引言

    自走式饲料收获机的切碎机构采用的是滚筒式，作为其主要的核心部件，切碎机滚筒的壳体起着至关重要的作用。滚筒壳体由许多零件焊合而成，由于其与内部及外部结构的装配及配合，很多零件的结构并不是很规则；同时， 各个零件的位置在焊接过程中很难把握。因此，在焊合过程中，如果不借助其它工具，直接由工人手动焊接，工作量很大，而且极大地降低了工作效率。所以，为其设计一个焊合工装是十分必要的。

    本文在对滚筒壳体的整体结构及焊接工艺和方法分析的基础上，应用为这种壳体设计了一个专门的工装。

1 滚筒壳体整体结构

    图1为下的滚筒壳体结构图，主要是由左侧勾板1、右侧勾板6、左内侧壁3、右内侧壁5、固定底板2和方梁4等几大部分组成。从图1中可以看出，此滚筒壳体整体为框架式结构，两侧小的零部件比较多，基本为结构对称式，但左右又各不相同，尤其是在两侧的外侧板上焊合的零件不完全一样。

图1 滚筒壳体结构图

1.左侧勾板2.固定底板3.左内侧壁4.方梁5.右内侧壁6.右侧勾板

2 滚筒壳体的焊接方法及工艺特点

    2.1 焊接方法

    金属焊接方法有40种以上，主要分为熔焊、压焊和钎焊三大类。要研究的滚筒壳体主要采用了熔焊这种焊接方法。此过程不对所要焊接的产品施加压力，避免了压力对焊后零件变形的影响。但熔焊毕竟也是经过热源加热，将接口熔化，从而将两工件连接在一起。由此可见，此壳体焊后产生的变形主要由不均匀受热引起的。

    2.2 焊接变形的影响

    焊接变形对焊接结构的生产有很大的影响：

    1)零件或部件的变形，给装配带来困难，进而影响后续焊接的质量。

    2)过大的焊接变形还要矫正，增加结构的制造成本。

    3)焊接变形也影响焊接接头的性能和承载能力。

    因此，设计工装时，要使其变形控制在技术要求所允许的范围内。

    3.1 工装设计的整体思路

    常规工装设计一般有以下两种方案可以选择：两边装卡式和中间支撑式。从滚筒壳体的整体结构来看，整体为框架结构，两侧的零部件较多，中间基本为空置的。为了保证左右内侧壁的距离，采用中间支撑式的整体设计方案。