一种精密拼装U肋和横隔板的工装制造技术

针对U肋与横隔板槽口拼装间隙过大，影响角焊缝焊接的效率和质量，并最终影响正交异性钢桥面板的疲劳性能以及桥梁的使用问题，本实用新型专利技术公开了一种精密拼装U肋和横隔板的工装，其通过卡模以及标准块的组合使用，能有效控制翼板与槽口侧壁之间的间隙宽度，不仅能提高拼装效率，有效减少堆焊量，降低制造成本，提高拼装精度，有效提升正交异性钢桥面板的疲劳性能，最终保证桥梁的使用和运营安全。最终保证桥梁的使用和运营安全。最终保证桥梁的使用和运营安全。

A tooling for precise assembly of U-rib and diaphragm

【技术实现步骤摘要】
一种精密拼装U肋和横隔板的工装


[0001]本技术属于正交异性钢桥面板拼装
，具体涉及一种精密拼装U肋和横隔板的工装。

技术介绍

[0002]正交异性钢桥面板以其承载能力高、重量轻、安装时间短等优点已得到广泛的使用。然而由于正交异性钢桥面板几何结构复杂，U肋与横隔板槽口因安装误差导致两者之间存在一定偏角时，会影响正交异性钢桥面板的U肋与横隔板连接部位的疲劳性能。
[0003]如图1所示，U肋的主体结构为U肋1，其底部为钢板2，其侧壁为翼板3；横隔板的主体结构为横隔板4，其开设有横隔板槽口5，横隔板槽口5的侧面为槽口侧壁6，横隔板槽口5的底部为过焊孔7。
[0004]现有技术中，U肋和横隔板的拼装工艺为：
[0005](1)按照U肋的尺寸，加上翼板与槽口侧壁之间的间隙宽度δ，以此加工横隔板，并切出相应的横隔板槽口和过焊孔；
[0006](2)然后将横隔板卡接在U肋上，再按照角焊缝的设计尺寸进行焊接。
[0007]现有技术中，一般要求翼板与槽口侧壁之间的间隙宽度δ在2mm以内，间隙宽度δ超过2mm时，需将超过的部位进行焊接堆焊，堆焊完成后再探伤，探伤合格后，再利用半自动切割机将堆焊侧切割到拼装允许范围，再进行拼装。
[0008]但是，在现实的拼装过程中，由于U肋和横隔板存在以下现实因素：目前成品U肋来料存在偏差，每根U肋的偏差情况不一致，有局部开口宽度、左右肢高以及旁弯等各种偏差情况；同时横隔板槽口在数控下料时也存在偏差；虽然单个零件的偏差在允许范围内，但在拼装时会出现累计偏差，导致U肋与横隔板槽口组拼时出现一侧密贴一侧出现间隙过大，或两侧均出现间隙过大的问题。
[0009]上述现实因素导致的累计偏差使翼板与槽口侧壁之间的间隙宽度δ存在较大的波动，间隙宽度δ超过2mm的部位较多，导致需堆焊
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探伤
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切割工艺的焊接部位也较多，严重影响U肋和横隔板的拼装效率，同时对U肋与横隔板连接部位的疲劳性能存在较大的负面影响。

技术实现思路

[0010]针对U肋与横隔板槽口拼装间隙过大，影响角焊缝焊接的效率和质量，并最终影响正交异性钢桥面板的疲劳性能以及桥梁的使用问题，本技术公开了一种精密拼装U肋和横隔板的工装，其通过卡模以及标准块的组合使用，能有效控制翼板与槽口侧壁之间的间隙宽度，不仅能提高拼装效率，有效减少堆焊量，降低制造成本，提高拼装精度，有效提升正交异性钢桥面板的疲劳性能，最终保证桥梁的使用和运营安全。
[0011]一种精密拼装U肋和横隔板的工装，所述工装的主体为卡模8，所述卡模8上有若干平行的分隔板9；所述分隔板9之间形成容置空间；所述容置空间中2侧均安装模型块11，所
述模型块11的形状为直角梯形，所述模型块11的斜面为模型块接触面12，所述模型块接触面12的倾斜度与所述U肋的翼板3相同；所述工装还包括在所述卡模8外部使用的标准块14；所述标准块14包括标准块接触面15和标准块画线面16。
[0012]使用上述工装的工艺方法具体如下：
[0013](1)根据U肋的尺寸和间距，加工出不同规格的卡模8，所述卡模8上有若干平行的分隔板9；
[0014](2)根据U肋的尺寸，加工模型块11，所述模型块11的形状为直角梯形，所述模型块11的斜面为模型块接触面12，所述模型块接触面12的倾斜度与所述U肋的翼板3相同；加工所述模型块11时，所述模型块11需放量，放量长度为r，使所述模型块11安装在所述卡模8内时，所述模型块接触面12与所述U肋的翼板3之间有较大的间隙，以便容纳不同偏差的U肋；
[0015](3)根据U肋的尺寸和安装间距，对横隔板进行首次加工，并对横隔板槽口5的宽度采用负公差下料，负公差下料的具体方法为：所述横隔板的槽口侧壁6外延，外延长度为d；
[0016](4)将所述模型块11固定安装在所述卡模8内，然后将所述卡模8扣置在所述U肋上，并使所述卡模8与所述U肋的中心线重合；然后在所述卡模8外部使用固定宽度为w的标准块14，所述标准块14的使用方法为：以标准块接触面15密贴所述翼板3，同时抵接所述模型块11，然后依靠标准块画线面16进行画线，所述画线与所述翼板3平行并落在所述模型块11上；每件U肋的两边均进行画线；
[0017](5)对每条U肋进行编号，量出并记录每条画线与所述模型块接触面12的距离s；
[0018](6)通过对比s的理论值S与实际测量值s，可以计算得到所述槽口侧壁6需要切割的长度X；
[0019](7)在所述横隔板槽口5中画出横隔板槽口中心线17，并使所述横隔板槽口中心线17与U肋纵向中心线18对齐，然后按照计算出的切割长度X切割所述槽口侧壁6，并加工相应规格的过焊孔7，得到与所述U肋严密配合的横隔板；
[0020](8)然后将第(7)步加工得到的横隔板卡接在U肋上，再按照角焊缝的设计尺寸进行焊接。
[0021]进一步的，所述卡模8由铝板线切割而成，或由碳钢等离子切割而成。
[0022]进一步的，所述卡模8顶部安装若干把手10。
[0023]进一步的，所述模型块11上安装调节螺栓13，所述模型块11上开设螺纹通孔与所述调节螺栓13配合，所述分隔板9上也开设与所述调节螺栓13配合的螺纹孔。
[0024]进一步的，所述标准块14的形状为平行四边形。
[0025]进一步的，所述模型块接触面12进行机加工，保证所述模型块接触面12与所述U肋的翼板3之间密贴；经此加工的所述模型块11可替代所述标准块14进行画线作业。
[0026]本技术的优点：
[0027]1、本技术的工装设计简单、合理、安装操作方便，通过卡模以及标准块的组合使用，能对横隔板进行匹配切割，有效控制U肋与横隔板槽口间的拼装间隙，满足验收要求，并提高了制造精度，保证了焊缝质量，有效提升正交异性钢桥面板的疲劳性能，最终保证桥梁的使用和运营安全；
[0028]2、U肋与横隔板槽口间的拼装间隙得到精准控制，有效减少堆焊量，降低制造成本，提升拼装效率。
附图说明
[0029]图1为现有技术拼装方式的示意图；
[0030]图2为本技术拼装方式中横隔板槽口的加工示意图；
[0031]图3为本技术首次加工的横隔板的放大示意图；
[0032]图4为本技术槽口侧壁的切割快的放大示意图；
[0033]图5为本技术卡模与模型块组装后的示意图；
[0034]图6为本技术模型块的放大示意图；
[0035]图7为本技术卡模与U肋组合后的示意图；
[0036]图8为本技术实施例1画线工艺的示意图；
[0037]图9为本技术实施例2标准块的放大示意图；
[0038]图中，1
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U肋，2
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钢板，3
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翼板，4
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横隔板，5
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横隔板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种精密拼装U肋和横隔板的工装，其特征在于：所述工装的主体为卡模，所述卡模上有若干平行的分隔板；所述分隔板之间形成容置空间；所述容置空间中2侧均安装模型块，所述模型块的形状为直角梯形，所述模型块的斜面为模型块接触面，所述模型块接触面的倾斜度与所述U肋的翼板相同；所述工装还包括在所述卡模外部使用的标准块；所述标准块包括标准块接触面和标准块画线面。2.根据权利要求1所述的工装，其特征在于：所述模型块接触面进行机加工，保证所述模型块接触面与所述U...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐晓敏，李桐，李敏，付建辉，蔡月林，李正龙，黄南石，叶平，张克荣，曹永刚，杨浩然，廖捷，喻鹏，
申请(专利权)人：中铁九桥工程有限公司，
类型：新型
国别省市：