摘 要：文章介绍了一种用于叉车油箱焊接的模具，将双系列叉车油箱设计在一副模具上，利用模具的正反两面，分别定位和夹紧，采用变位机控制实现了全方位焊接。既节省空间、提高模具的利用率，又大大降低了劳动强度。
关键词：叉车油箱；正反模具；定位；夹紧；变位机
引言
叉车油箱体是叉车车架体中的重要部件，叉车油箱体主要由油箱外壁板、油箱盖板和油箱挡板组成。若每一系列油箱焊接都制作一副模具，则占用空间，利用率不高，造成浪费。
目前，两系列叉车油箱制作时，是将各零件放在平台上，先手工划线、点焊，再全方位焊接，最后再校正。工序复杂，精度得不到保证。为此，设计一副能焊接双系列叉车油箱模具，并一次性定位、夹紧、焊接，不需要校正。既能提高生产效率，又能提高利用率。本文主要介绍了这种正反模具，能同时搭焊多边形油箱体和矩形油箱体。
1 模具的设计
模具本体上焊接多边形油箱体的简称为模具组合一，如图1所示。焊接矩形油箱体的称为模具组合二，如图2所示。
模具组合一包括限位组件一、压紧组件一以及限位组件二，限位组件一用于定位多边形油箱体的油箱外壁板的两侧边，压紧组件一用于压紧多边形油箱体的油箱外壁板，限位组件二用于定位多边形油箱体盖板的多边侧。模具组合二包括限位组件三、压紧组件二以及限位组件四，限位组件三用于定位矩形油箱体的油箱外壁板的两侧边，压紧组件二用于压紧矩形油箱体的油箱外壁板，限位组件四用于定位矩形油箱体盖板的侧边。
模具本体结构完成后，需要电机带动，采用的是具有变位功能的伺服电机，简称变位机，是由头架710和尾架720组成，是专用的焊接辅助设备，适用于回转工作的焊接变位，以得到理想的位置和焊接速度。模具是通过变位机进行操控其角度，需要和变位机连接成一体。变位机上一般是伸出法兰，模具本体上也焊接法兰。两种法兰上各有八个通孔，分别用螺栓连接，螺母并紧。变位机和模具之间存在着最大负荷与偏心距及重心距之间的关系，经过三维模拟计算，正反面安装上工件后的重心相差不大。在变位机的偏心距范围内，可以将模具上的法兰焊接在模具的两端中心位置。
2 具体实施方式
图中：00、模具本体；100、支架总成；110、连接法兰；11、限位螺钉；12、限位挡块；200、模具组合一；210、限位组件一；220、压紧组件一；230、限位组件二；231、盖板限位板一；232、盖板限位板二；233、定位销；234、限位块；300、模具组合二；310、限位组件三；320、压紧组件二；330、限位组件四；400、多边形油箱体；500、矩形油箱体；601、油箱外壁板；602、油箱挡板；603、多边形油箱盖板；604、矩形油箱盖板；710、头架；720、尾架。
本柔性化搭焊模具包括一个支架总成100，该支架总成的正面设置有用于搭焊多边形油箱体400的模具组合一200，支架总成的反面设置有用于搭焊矩形油箱体500的模具组合二300，支架总成通过安装在两端的连接法兰110进行翻转调整，连接法兰与外界连接通过调整螺栓进行调整，方便简单，保证了支架总成的旋转中心。
如图1所示，模具组合一200包括限位组件一210、压紧组件一220以及限位组件二230，所述限位組件一用于定位多边形油箱体的油箱外壁板601的两侧边，压紧组件一用于压紧多边形油箱体的油箱外壁板601，限位组件二用于定位多边形油箱盖板603的多边侧。
如图2所示，模具组合二300包括限位组件三310、压紧组件二320以及限位组件四330，限位组件三用于定位矩形油箱体的油箱外壁板601的两侧边，压紧组件二用于压紧矩形油箱体的油箱外壁板601，限位组件四用于定位矩形油箱盖板604的侧边。
限位组件一210和限位组件三310均包括设置在支架总成表面的限位螺钉11和限位挡块12，其中限位挡块能根据油箱外壁板的侧边斜度进行调整。压紧组件一220和压紧组件二320均采用设置在支架总成表面两端的压板。
如图1所示，限位组件二230包括设置在支架总成表面上的盖板限位板一231和盖板限位板二232，盖板限位板一231用于限位多边形油箱盖板603一端的相邻两侧边，盖板限位板二232用于限位多边形油箱盖板603的另一端侧边。本实施例中，采用三个折弯边的油箱盖板，其中靠近油箱挡板602一端的两个折弯边通过盖板限位板一231的侧边进行定位，油箱盖板另一端的折弯边通过盖板限位板二232进行定位，盖板限位板一231的自由端用于定位油箱挡板602。
盖板限位板一231采用折弯板结构，盖板限位板一通过定位销233可拆卸连接在支架总成上，盖板限位板一的侧边通过限位块234进行定位。盖板限位板一能通过定位销进行角度调整，限位块的安装位置也可以根据需要进行调整。
如图2所示，限位组件四330采用直线挡板，该直线挡板两端通过定位销固定在支架总成上，只需对矩形油箱盖板604的一侧进行定位。
图3和4示出了多边形油箱体400和矩形油箱体500的结构示意图，其中油箱外壁板601为类似L型结构，其侧边通过限位螺钉11和限位挡块12进行定位，该限位挡块能根据油箱外壁板的侧边斜度进行调整。油箱外壁板还通过两侧的压板进行压紧，便于焊接。
3 整体工作过程
如图5，首先将油箱外壁板601吊至支架总成100的正面，用限位螺钉11与限位挡块12对其进行定位；再将盖板限位板一231套入定位销233，并靠上限位块234；将多边形油箱盖板603靠上盖板限位板一231与盖板限位板二232，该盖板限位板二起到了辅助定位的作用；再将油箱挡板602与盖板限位板一231的自由端靠齐；最后，对所有零件进行点焊。点焊牢固后，去除盖板限位板一231，进行焊接。焊接完成后，松开压板，对完成好的油箱体进行脱膜。通过变位机进行翻转，在支架总成反面对矩形油箱体500进行搭焊，其工作原理与上述内容类似。
4 结束语
不同于一般的专用模具，此种模具能够实现双系列工件在一副模具上的生产，同时通过变位机的控制，自动翻转角度，自动化程度很高，大大降低了劳动强度，并节约了成本，实现了空间利用的最大化，对其他利用率不高的模具设计有重要的借鉴意义。
参考文献
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[2]陶元芳，卫包良.叉车构造与设计[M].北京：机械工业出版社，2011.
[3]孙敏，陈艳红.快速夹紧与大夹紧力夹紧相结合的夹具设计[J].机械设计与制造，2007（10）：186-187.
作者简介：吴峰（1991-），男，助理工程师，从事叉车设计及制造工作。
