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圆形硅钢片氩弧焊焊接设备的设计
李坤全邵凤翔
（河南工程学院机械工程学院，郑州451191）
摘要针对圆形硅钢片多层焊接，采用氢弧焊机作为热源设计了整套焊接系统，主要由机柜、功能组件、控制系统和焊机系统等组成。其中功能组件由定位机构、压紧机构、焊枪升降机构、旋转机构以及对应机加件组成，自动实现硅钢片的定位、压紧、焊接和上下料等功能，提高生产效率。同时压紧机构可实现硅钢片的轴向压紧力大于 4000N，焊枪升降机构可一次性完成100片硅钢片的多层叠加焊接，确保了焊接质量的稳定性。
关键调：硅钢片氢弧焊接系统设计功能组件中图分类号：TG454
0序言
焊接技术在机械结构的制造生产过程中，起到了非常重要的作用(1-3)。根据实际需求，发展了氩弧焊、电阻焊、超声波焊、摩擦搅拌焊及激光焊等方法，每种焊接方法都有其独特的特点及应用(4-8]。其中氢弧焊作为使用最广泛的一种焊接技术，已经在航空航天、汽车、船舶及五金生产中得到大量应用[9-12]。但是目前的氩弧焊大多采用简单的人工操作方式，这种生产方式的成本随着人力成本的增加而增加，已经不能满足批量生产的要求。
硅钢片作为一种含碳量极低的硅铁软磁合金，含硅量一般为0.5%~4.5%，向其中加人硅可提高铁的电阻率和最大磁导率，降低矫顽力、铁芯损耗（铁损）和磁时效，这种材料主要用来制作各种变压器、电动机和发电机的铁芯。目前硅钢片焊接的主要为氟弧焊，为提高生产效率，必须通过提高设备的自动化水平，对系统或者部件进行技术升级，满足焊接质量及效率要求[13]。
文中结合电机内铁芯中多层硅钢片焊接的实际需求，设计整套氢弧焊接生产系统，并对各个部件功能进行描述。
1焊接要求及设备的整体设计 1.1圆钢片产品及焊接要求
待焊产品为某电动机内的铁芯，材质为硅钢片，一收稿日期：2016-11-21
基金项目：河南省郑州市科技发展计划科技攻关项目(20140599）
万方数据
般铁芯主要由多个硅钢片叠加在一起焊接成形，硅钢片采用激光切割成形，精度较高。文中所述硅钢片最大外形尺寸为Φ235mm，材料厚度1mm。现需设计专用设备，将100片硅钢片叠加在一起，按要求组装后，所有硅钢片需保证一定的同轴度；组装完成后采用拼焊形式将其焊接在一起，焊接时需对硅钢片轴向方向施加不小于4000N的压力。要求一次焊接成型且尽可能的缩短焊接时间（提高产能），而且所有相邻的两块硅钢片之间均不得有漏焊和虚焊的现象。焊接完成后需对其进行破坏性测试和导磁测试，检验其焊接强度和导磁性。
(a）硅钢片(单片）
(b）硅钢片（100片）
图1焊接产品图
1.2设备的总体设计
根据焊接要求，综合产能、经济性和焊接强度考虑，采用氩弧焊对硅钢片进行焊接，焊接压紧采用大缸径气缸。
根据氩弧焊的特点，文中设计了专用设备，如图2 所示。设备主要由机柜、功能组件、控制系统和焊机系统等组成。设备设计成双工位焊接，采用人工上下料，自动压紧，在完成对硅钢片的压紧和定位以后，焊
2017年第3期
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