有关高频焊接轻型h型钢自动化生产线的设计

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1、2011年1O月机床与液压Oct．2011第39卷第20期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．39No．20DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．20．001[==同高频焊接轻型H型钢自动化生产线的设计网圜[==李冬林，游颖，李欢(湖北工业大学机械工程学院，湖北武汉430068)摘要：设计腹板高度不大于100mm的高频焊接H型钢自动化生产线。制定了整个生产线的工艺流程，将生产线分为焊接前的准备、高频焊接、焊后的处理等过程；采用SolidWorks软件从零件的特征建模到机构的虚拟装配进行了虚拟样机设计，对机构和整条生产线进行了运动仿

2、真；采用PLC控制器组成闭环控制系统，控制整条生产线的自动运行。关键词：高频焊接；H型钢；虚拟样机；PLC控制系统中图分类号：TG409文献标识码：B文章编号：1001—3881(2011)20—001—3DesignofAutomaticProductionLineforHFWeldingLightGaugeH—beamLIDonglin，Y0UYing，LIHuan(SchoolofMechanicalEngineering，HubeiUniversityofTechnology，WuhanHebei430068，China)Abstract：Theautomaticpr

3、oductionlineforhigh—t'requencyweldingH—beamwasdesigned，whichwasappliedtoproducetheH—beamofthewebplatewiththeheightlessthan100mm．Thetechnologicalprocessforthewholeproductionlinewasframed，andthedesignswereconductedbydividingtheproductionlineintopre—weldingprocessing，HFweldingandpost—weldingpr

4、ocessing．ThesoftwareSolidWorkswasappliedtodesignthevirtualprototypeandtosimulatethemotionofmechanismsonproductionline．Theclosed—loopcontrolsystemcomposedofPLCwasappliedtocontrolautomaticrunningoftheproductionline．Keywords：High-frequency(HF)welding；H—beam；Virtualprototype；PLCcontrolsystem随着钢

5、结构的迅猛发展，H型钢的需求量越来越接前的准备、高频焊接、焊后的处理三部分，设计了大，尤其是腹板高度不大于100mm的高频焊接H型校平机、角控机、高频焊机、去毛刺机、矫正机、牵钢，由于其具有截面经济合理和尺寸精度高的优点，引机等共28台设备，能实现板料校平、腹板镦粗、在建筑、桥梁、机械、造船、轻工等行业得到了广泛高频焊接、去毛刺、焊后冷却、型材矫正等功能。生应用。但是腹板高度不大于100mm的高频焊接产线的工艺流程布置如图1所示。H型钢截面尺寸小，导致焊接触头位置调整难、焊接1．1焊接前的准备质量不易控制、焊接变形大等问题，因此该规格钢的1．1．1上料开卷与剪裁自动化生产线技

6、术一直是国内外研发的重点和难点。轻型高频焊接H型钢所采用的原材料是热轧带作者对腹板高度不大于100mm的高频焊接H型钢卷，所以生产线上最开始的设备是带钢的上料开卷钢自动化生产线进行了设计，利用SolidWorks软件对机构。开卷后的带钢再进入剪裁机构，根据翼板和腹整个生产线进行了虚拟样机设计和运动仿真，并采用板所要求的宽度尺寸进行剪裁。PLC控制器组成控制系统以实现生产线的全自动化。1．1．2活套存储和剪切对焊1生产线的设计为了不问断地连续生产，生产线上需配备活套和剪切对焊装置。活套用来存储带钢，剪切对焊装置用来剪切钢卷的端部，然后通过焊接使前后两钢卷的头尾平滑地连接起来，保

7、证连续不停止地生产。图囡圉圉圈圉1．1．3板料校平开卷剪裁后的带钢有瓢曲、弧弯、波形等缺陷，因此需要对其进行校平。校平是在装有交错排列的上、下排工作辊的辊式校平机中进行的。校平时上、图1生产线的工艺流程布置下工作辊之间的间隙调节得略小于所校钢板的厚度，从有效控制产品质量出发，将整条生产线分为焊且保证其进口侧为完全塑性变形，出口侧为完全弹性收稿日期：2010—09—20基金项目：武汉市重点科技攻关项目(200810321123)作者简介：李冬林(1973一)，女，硕士，副教授，主要研究方向为机械设计与制造