底架框架焊接辅助工装及其方法技术

本发明专利技术所述的底架框架焊接辅助工装及其方法，提出一体式底架框架组焊工装及其焊接方法，以兼容底架反位与正位组焊工艺，针对组焊与调修过程制定优化方法，从而有效地解决底架框架难于组装与调整、满足焊接工艺规范对焊缝间隙的要求、保证焊接质量、提高生产效率。所述底架框架焊接辅助工装包括沿左、右侧梁方向辅设的一组左右设置的工装纵梁，在工装纵梁上固定连接有数个工装支撑梁，在左右对称工装支撑梁之间固定连接有底架反位工装横梁；沿每一底架反位工装横梁的横向侧部设置有，通过组合联动液压油缸沿垂向驱动连接的底架正位工装横梁；在每一底架反位工装横梁的两侧端，分别设置有定位侧边梁定位装置和调整侧边梁定位装置。

Auxiliary welding tooling and method of underframe frame

The welding auxiliary tooling and method of underframe frame of the invention propose the integrated underframe frame assembly and welding method, so as to be compatible with the underframe reverse position and positive position assembly welding process, and formulate the optimization method for the assembly welding and repair process, so as to effectively solve the difficulty of assembly and adjustment of underframe frame, meet the requirements of welding process specification for weld clearance, ensure the welding quality, and improve High production efficiency. The underframe frame welding auxiliary tooling includes a group of tooling longitudinal beams arranged left and right along the left and right beam directions, several tooling supporting beams are fixedly connected on the tooling longitudinal beams, and the underframe reverse tooling transverse beams are fixedly connected between the left and right symmetrical tooling supporting beams; the transverse side of each underframe reverse tooling transverse beam is arranged, and is driven vertically through the combined linkage hydraulic cylinder Dynamic connection of underframe positive tooling crossbeam; at both sides of each underframe reverse tooling crossbeam, positioning side beam positioning device and adjusting side beam positioning device are respectively set.

【技术实现步骤摘要】
底架框架焊接辅助工装及其方法
本申请针对轨道车辆的底架框架组件焊接，提出了一种用于底架边梁与摩擦焊地板的焊接辅助工装及组焊方法，属于机械制造与焊接领域。
技术介绍
随着轨道车辆产业化的高速发展，在车体制造领域对于框架组焊精度的要求越来越高。铝合金底架作为车体的主要承载部件，其尺寸直接影响到侧墙、车顶、端墙公差范围内的匹配组装，而底架框架组焊作为底架的前工序，其焊后尺寸直接影响到后工序部件的定位组焊及底架总成后的交检，因此对底架框架组焊工装和组焊工艺方法提出更高的要求。现有铝合金车体的底架框架通常是由边梁和多个横梁拼焊而成，尺寸合格后，再铺装地板，尽管组装过程复杂，但单根型材体积小，易于组装调整和控制。某A型铝合金城轨列车，采用新型设计理念，由边梁和机加工后的摩擦焊地板组焊成底架框架结构，多块地板型材拼焊而成的摩擦焊地板，质量大、体积大、变形小、尺寸稳定是其主要特点，尽管底架框架组成结构设计简化，但对底架框架组焊过程和焊后尺寸却提出了更高的要求。一方面，若组焊工装设计或组装步骤不合理，会增加底架框架组装难度，严重影响焊缝质量；另一方面，若底架框架尺寸超差，会影响后工序部件的组装，严重时导致产品报废，同时增加了调修工作量和调修矫正难度，降低了生产效率。有鉴于此，特提出本申请。
技术实现思路
本专利技术所述的底架框架焊接辅助工装及其方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一体式底架框架组焊工装及其焊接方法，以兼容底架反位与正位组焊工艺，针对组焊与调修过程制定优化方法，从而有效地解决底架框架难于组装与调整、满足焊接工艺规范对焊缝间隙的要求、保证焊接质量、提高生产效率。为实现上述设计目的，所述底架框架焊接辅助工装主要包括有：沿左、右侧梁方向辅设的一组左右设置的工装纵梁，在工装纵梁上固定连接有数个工装支撑梁，在左右对称工装支撑梁之间固定连接有底架反位工装横梁；沿每一底架反位工装横梁的横向侧部设置有，通过组合联动液压油缸沿垂向驱动连接的底架正位工装横梁；在每一底架反位工装横梁的两侧端，分别设置有定位侧边梁定位装置和调整侧边梁定位装置；定位侧边梁定位装置和调整侧边梁定位装置，均包括有竖直压紧装置、横向拉紧装置；调整侧边梁定位装置还包括有推进装置。进一步的细化与改进方案是，所述的竖直压紧装置优选卡钳结构，其包括有用于支撑旋转压紧臂的固定支架，在固定支架上设置有用于限位旋转压紧臂横向装置的定位止挡块，在旋转压紧臂垂向端设置有压紧手柄。所述的横向拉紧装置优选卡钳结构，其包括有用于支撑旋转拉紧臂的安装座，在安装座上设置有用于限位旋转拉紧臂横向装置的定位止挡块，在旋转拉紧臂的横向端设置有拉紧手柄。所述的推进装置包括有用于滑动连接横向拉紧装置的滑动轨道、驱动并连接横向拉紧装置的旋转螺栓、以及定位止挡块。沿数个底架反位工装横梁的调整端，对称地设置有横向千斤顶。在至少一组工装纵梁上设置有底架横向中心定位装置，其包括设置于定位支架顶端的指针滑动轨道，在指针滑动轨道上滑动连接有中心定位指针。基于上述底架框架焊接辅助工装的应用，本申请同时提了一种底架框架组焊方法，具体地包括以下实施步骤：(1)、两侧边梁与摩擦焊地板的定位组装与调整定位；(2)、两侧边梁与摩擦焊地板的定位点焊与段焊；(3)、底架框架的正反位工装转换与正位焊接；(4)、底架框架的调修与尺寸控制。进一步地，所述的步骤(3)，通过组合联动液压油缸调整底架正位工装横梁的垂向高度，将底架框架的正位一侧放置于底架正位工装横梁上。所述的步骤(1)，对底架框架进行反位组装过程中，通过数个横向千斤顶沿底架反位工装横梁的调整端向定位端推进，以辅助实施反位对焊焊接。在步骤(2)中，焊接工艺顺序为正位点焊—反位点焊—反位段焊—正位段焊；焊接方向为从中间向两端，由多人同时进行定位段焊。综上内容，本申请底架框架焊接辅助工装及其方法具有以下优点：1、采用一体化工装兼容了底架反位组焊和正位组焊的功能，减小了对工装场地的要求，节约了工装成本，正反位工装转换仅通过联动液压油缸就可实现，操作简便，实用性强，显著的提高了生产效率；2、通过对组装操作步骤、定位装置操作过程及点固段焊顺序的工艺规范，有效的解决了底架框架组装难、调整难的问题，明显的提高了工作效率，降低了工作强度，彻底解决了焊缝间隙不均匀的难题，保证了焊缝质量和产品尺寸的要求；3、通过对调修过程重要控制尺寸的工艺优化，达到了预期效果，即将底架框架宽度方向的公差充分地优化，明显提高了焊接质量，避免了底架边梁呈平行四边形式的倾斜，保证了后工序的顺利进行；附图说明图1是底架框架的结构示意图；图2是图1中A部放大示意图；图3是焊接辅助工装示意图；图4是图3的B部放大示意图；图5是摩擦焊地板与定位侧边梁组装示意图；图6是图5的C部放大示意图；图7是图5的D部放大示意图；图8是应用焊接辅助工装将底架框架组装定位后的横向示意图；图9是组焊工艺流程示意图；图10是焊接后进行控制尺寸调修的示意图；图11是图10中E部放大示意图；如图1至图11所示，调整侧边梁定位装置1、底架反位工装横梁2、底架正位工装横梁3、组合联动液压油缸4、工装支撑梁5、工装纵梁6、千斤顶7、旋转压紧臂8、定位止挡块9、固定支架10、压紧手柄11、旋转拉紧臂12、拉紧手柄13、安装座14、滑动轨道15、定位止挡块16、旋转螺栓17、定位支架18、中心定位指针19、指针滑动轨道20、竖直压紧装置100、横向拉紧装置200、推进装置300、定位侧边梁定位装置400、底架横向中心定位装置500、定位侧边梁600、摩擦焊地板700、调整侧边梁800。具体实施方式实施例1，下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。如图1和图2所示，应用于轨道车辆的铝合金底架框架组件由定位侧边梁600、调整侧边梁800与摩擦焊地板700组焊而成，焊缝接头形式为插入式4V对接焊缝。如图3至图8所示，所述底架框架焊接辅助工装包括有：沿左、右侧梁方向辅设的一组左右设置的工装纵梁6；在工装纵梁6上固定连接有左右两组、数个工装支撑梁5；每一对左右对称设置的工装支撑梁5之间，固定连接有底架反位工装横梁2；沿每一底架反位工装横梁2的横向侧部，配对地设置有通过组合联动液压油缸4垂向驱动连接的底架正位工装横梁3；在每一底架反位工装横梁2的两侧端，分别设置有定位侧边梁定位装置400和调整侧边梁定位装置1；定位侧边梁定位装置400和调整侧边梁定位装置1，均包括有竖直压紧装置100和横向拉紧装置200；调整侧边梁定位装置1还包括有推进装置300。其中，竖直压紧装置100优选卡钳结构，其包括有用于支撑旋转压紧臂8的固定支架10，在固定支架10上设置有用于限位旋转压紧臂8横向装置的定位止挡块9，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种底架框架焊接辅助工装，其特征在于：沿左、右侧梁方向辅设的一组左右设置的工装纵梁(6)，在工装纵梁(6)上固定连接有数个工装支撑梁(5)，在左右对称工装支撑梁(5)之间固定连接有底架反位工装横梁(2)，/n沿每一底架反位工装横梁(2)的横向侧部设置有，通过组合联动液压油缸(4)沿垂向驱动连接的底架正位工装横梁(3)；/n在每一底架反位工装横梁(2)的两侧端，分别设置有定位侧边梁定位装置(400)和调整侧边梁定位装置(1)；定位侧边梁定位装置(400)和调整侧边梁定位装置(1)，均包括有竖直压紧装置(100)、横向拉紧装置(200)；调整侧边梁定位装置(1)还包括有推进装置(300)。/n

【技术特征摘要】
1.一种底架框架焊接辅助工装，其特征在于：沿左、右侧梁方向辅设的一组左右设置的工装纵梁(6)，在工装纵梁(6)上固定连接有数个工装支撑梁(5)，在左右对称工装支撑梁(5)之间固定连接有底架反位工装横梁(2)，
沿每一底架反位工装横梁(2)的横向侧部设置有，通过组合联动液压油缸(4)沿垂向驱动连接的底架正位工装横梁(3)；
在每一底架反位工装横梁(2)的两侧端，分别设置有定位侧边梁定位装置(400)和调整侧边梁定位装置(1)；定位侧边梁定位装置(400)和调整侧边梁定位装置(1)，均包括有竖直压紧装置(100)、横向拉紧装置(200)；调整侧边梁定位装置(1)还包括有推进装置(300)。


2.根据权利要求1所述的底架框架焊接辅助工装，其特征在于：所述的竖直压紧装置(100)优选卡钳结构，其包括有用于支撑旋转压紧臂(8)的固定支架(10)，在固定支架(10)上设置有用于限位旋转压紧臂(8)横向装置的定位止挡块(9)，在旋转压紧臂(8)垂向端设置有压紧手柄(11)。


3.根据权利要求1所述的底架框架焊接辅助工装，其特征在于：所述的横向拉紧装置(200)优选卡钳结构，其包括有用于支撑旋转拉紧臂(12)的安装座(14)，在安装座(14)上设置有用于限位旋转拉紧臂(12)横向装置的定位止挡块(9)，在旋转拉紧臂(12)的横向端设置有拉紧手柄(13)。


4.根据权利要求1或3所述的底架框架焊接辅助工装，其特征在于：所述的推进装置(300)包括有用于滑动连接横向拉紧装置(200)的滑动轨道(15)、驱动并连接横向拉紧装置(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：田玉吉，王洋，徐晓东，王钊，
申请(专利权)人：青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37