CN104526224B - 客车前围总成装焊夹具及使用其进行前围总成装焊的工艺 - Google Patents
客车前围总成装焊夹具及使用其进行前围总成装焊的工艺 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及客车前围总成装焊夹具及使用其进行前围总成装焊的工艺，该夹具包括底座、短支柱、长支柱、气缸及夹紧臂，底座前后两侧固定多个第一支柱，底座左右两侧固定多个第二支柱，中部位置固定有顶升装置，使用该夹具进行前围总成装焊的工艺包括以下步骤：首先，用夹具将前围骨架的零部件夹紧固定焊接为一体，然后用顶升装置顶起，再用悬臂吊吊出前围骨架；其次，用夹具将前围蒙皮的零部件夹紧固定焊接为一体，然后用顶升装置顶起；最后，将前围骨架吊进前围蒙皮中，将顶升装置回位，然后将前围骨架和前围蒙皮压紧并焊接，焊接完成后成为前围总成，这样的工艺方法保证了前围总成的精度质量和外观效果。
Description
技术领域
本发明属于客车前围总成制造技术领域，具体涉及一种客车前围总成装焊夹具及使用其进行前围总成装焊的工艺。
背景技术
客车前围总成包括前围骨架分总成和前围蒙皮分总成，客车前围总成的装焊，即前围骨架和前围蒙皮的装焊，目前客车行业前围总成的装焊传统工艺如下所述：先将前围骨架分总成的各零部件焊接为一个整体的前围骨架分总成，把前围骨架分总成作为基础形态，前围蒙皮各个零部件在前围骨架分总成的外表面上进行配焊和铆接的工作，此时，前围蒙皮和前围骨架组成一个完整的前围总成，然后将前围总成用悬臂吊吊起，再对前围蒙皮和前围骨架下端面进行焊接和整修工作。但是，由于前围骨架的方管本身制作存在误差以及各方管部件焊接组成前围骨架后存在焊接变形和尺寸误差，所以前围蒙皮各零部件随前围骨架分总成的趋势状态进行装焊，焊接之后形成的前围蒙皮变形较大，严重影响外观效果。
发明内容
本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种客车前围总成装焊用的夹具及使用该夹具的装焊客车前围总成的工艺，所涉及到的夹具设计结构合理，对前围骨架和前围蒙皮的各个零部件进行相对位置的夹紧，使得前围骨架和前围蒙皮的整体焊接误差减小，使用该夹具对客车前围总成进行装焊的工艺使得前围蒙皮可以先整体焊接后再与前围骨架合装焊接，合装焊接后的前围总成装焊定位准确、装卡到位，而且焊装过程变形小，能够明显提升焊装质量，大大改善前围总成的外观。
本发明的具体技术方案是：
一种客车前围总成装焊工艺，该工艺利用客车前围总成装焊夹具来进行，关键点是，所述的夹具包括底座、第一支柱、第二支柱、气缸及夹紧臂，底座为中部为矩形通孔的回字形结构，第一支柱和第二支柱均为多个且分别分布于底座上端面的前后两侧和左右两侧，每个第一支柱和每个第二支柱均对应设置一个气缸和一个夹紧臂，第一支柱所对应的气缸竖向布置于第一支柱外侧且固定于底座上端面，底座前后两端的夹紧臂横向设置于第一支柱上端，夹紧臂的中部与第一支柱上端铰接，夹紧臂的外端与气缸的伸缩端铰接，第二支柱所对应的气缸横向固定于第二支柱上端，第二支柱所对应的夹紧臂竖向设置于第二支柱上部内侧，夹紧臂的中部与第二支柱内侧铰接，夹紧臂上端与气缸的伸缩端铰接，在底座的中部矩形通孔处设置有顶升装置，顶升装置与底座之间不接触，借助上述结构的夹具来进行客车前围总成装焊工艺，涉及的步骤包括：
A、前围骨架分总成焊接：先将前围骨架分总成各零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱2的上端面相对应的位置，气动开关控制气缸4做伸展动作推动夹紧臂5逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后采用二氧化碳气体保护焊进行前围骨架各零部件之间的焊接从而形成整体式的前围骨架分总成，气动开关控制所有气缸4收缩从而使夹紧臂5松开，最后利用顶升装置将前围骨架分总成顶起，前围骨架分总成被提升至完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围骨架分总成吊起，顶升装置回位下降至原始位置，对前围骨架分总成下表面进行焊缝、加强角及补件的焊接，焊接完成后对前围骨架分总成的焊缝进行打磨至光滑；
B、前围蒙皮分总成焊接：先将前围蒙皮分总成的各个零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱2的上端面相对应的位置，气动开关控制与前围蒙皮分总成各个零部件对应的气缸4做伸展动作推动夹紧臂5夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后将各零部件焊接为一个整体；
C、前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装：气动开关控制所有气缸4收缩从而使夹紧臂5松开前围蒙皮各零部件，然后利用顶升装置将前围蒙皮分总成顶起，前围蒙皮分总成被提升至完全脱离夹具后，将前围骨架分总成吊至前围蒙皮分总成内，然后将顶升装置回位，顶升装置带动前围蒙皮分总成和前围骨架分总成下降至第一支柱2上端面相对应位置后，气动开关控制气缸4做伸展动作推动夹紧臂5逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧实现前围蒙皮分总成和前围骨架分总成的压紧固定，在前围骨架分总成和前围蒙皮分总成之间的关键点使用平板、异形连接板进行粘接和焊接，前围骨架分总成和前围蒙皮分总成被合装为前围总成。
所述的顶升装置包括固定座、伸缩装置及支撑架，伸缩装置为多个，所有伸缩装置均匀分布在固定座上端面，伸缩装置下端与固定座上端面固定，伸缩装置上端与支撑架下端面固定。
所述的伸缩装置为伸缩气缸、伸缩油缸或者电液推杆。
所述的步骤C中，当前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装为前围总成后，控制所有气缸4收缩使夹紧臂5松开前围总成，同时开启顶升装置将前围总成顶起，当前围总成完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围总成吊出，然后对前围总成局部进行修整、打磨至光滑，完成前围总成的装焊。
所述的步骤B中，前围蒙皮分总成零部件的焊接方式为点焊，零部件之间的点焊间距为25～35mm，点焊焊点的直线度小于3mm，零部件衔接处蒙皮翻边的起始端和终止端设置点焊处。
所述的步骤A中前围骨架分总成的各个零部件之间焊接时先将零部件之间进行点焊固定，再满焊相邻两零部件之间的焊缝的两个立面和焊缝的上表面。
本发明的有益效果：本发明中的客车前围总成装焊用的夹具使得前围骨架和前围蒙皮的零部件之间相对位置得到保持，减小了前围骨架和前围蒙皮的零部件之间的焊接误差，该发明的工艺将前围骨架各零部件和前围蒙皮各零部件分别夹紧进行焊接固定，分别形成前围骨架分总成和前围蒙皮分总成，使得前围蒙皮分总成的整体装焊免受前围骨架分总成的趋势形状干扰，然后将前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装后形成的前围总成变形小，前围总成的精细程度和外观效果明显提升。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1的左视图。
附图中，1、底座，2、第一支柱，3、第二支柱，4、气缸，5、夹紧臂，6、固定座，7、伸缩装置，8、支撑架。
具体实施方式
本发明涉及一种客车前围总成装焊工艺，该工艺借助客车前围总成装焊夹具来进行，所述的夹具包括底座1、第一支柱2、第二支柱3、气缸4及夹紧臂5，底座1为中部为矩形通孔的回字形结构，第一支柱2和第二支柱3均为多个且分别分布于底座1上端面的前后两侧和左右两侧，每个第一支柱2和每个第二支柱3均对应设置一个气缸4和一个夹紧臂5，第一支柱2所对应的气缸4竖向布置于第一支柱2外侧且固定于底座1上端面，底座1前后两端的夹紧臂5横向设置于第一支柱2上端，夹紧臂5的中部与第一支柱2上端铰接，夹紧臂5的外端与气缸4的伸缩端铰接，第二支柱3所对应的气缸4横向固定于第二支柱3上端，第二支柱3所对应的夹紧臂5竖向设置于第二支柱3上部内侧，夹紧臂5的中部与第二支柱3内侧铰接，夹紧臂5上端与气缸4的伸缩端铰接，在底座1的中部矩形通孔处设置有顶升装置，顶升装置与底座1之间不接触，顶升装置包括固定座6、伸缩装置7及支撑架8，伸缩装置7为多个，所有伸缩装置7均匀分布在固定座6上端面，伸缩装置7下端与固定座6上端面固定，伸缩装置7上端与支撑架8下端面固定，基于上述结构，使用该夹具进行的客车前围总成装焊工艺，其工艺流程包括以下步骤：
A、前围骨架分总成焊接：先将前围骨架分总成各零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱2的上端面相对应的位置，气动开关控制气缸4做伸展动作推动夹紧臂5逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后采用二氧化碳气体保护焊进行前围骨架各零部件之间的焊接从而形成整体的前围骨架分总成，CO2气体保护焊所使用的气体和焊丝，价格便宜，与85％Ar+15％CO2混合气体保护焊相比较，CO2气体保护焊焊接成本低、生产率高、适用范围广等，而且CO2气体保护焊是一种明弧焊接法，可以观察到电弧和熔池，便于监视和控制，焊后不需清渣，有利于实现焊接过程的机械化和自动化，在焊接过程中，先将零部件之间进行点焊固定，再满焊两相邻零部件之间的焊缝中的两个立面和焊缝的上表面，前围骨架分总成焊接好之后，利用顶升装置将前围骨架分总成顶起，顶升装置的支撑架8承载前围骨架在伸缩装置7的伸展动作下向上移动，气缸4逐渐收缩，夹紧臂5随之打开，夹紧臂5相比于气缸4的动作稍有滞后，然后启动顶升装置，最终实现边放松边顶升的联动，在顶起过程中所有气缸4收缩从而使夹紧臂5松开前围骨架各零部件，前围骨架分总成被提升至完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围骨架分总成吊起，顶升装置的支撑架8在伸缩装置7的收缩动作下下降至原始位置从而脱离前围骨架分总成，将前围骨架分总成吊至无障碍物区域，开始对前围骨架分总成下表面进行焊缝、加强角及补件的焊接，焊接完成后对前围骨架分总成的焊缝进行打磨；
B、前围蒙皮分总成焊接：先将前围蒙皮分总成的各个零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱2的上端面相对应的位置，气动开关控制气缸4做伸展动作推动夹紧臂5夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后将各零部件焊接为一个整体，前围蒙皮分总成零部件的焊接方式为点焊，零部件之间的点焊间距为25～35mm，点焊焊点的直线度小于3mm，零部件衔接处蒙皮翻边的起始端和终止端必须点焊；
C、前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装：气动开关控制所有气缸4收缩从而使夹紧臂5松开前围蒙皮各零部件，然后利用顶升装置将前围蒙皮分总成顶起，前围蒙皮分总成被提升至完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围骨架分总成吊至前围蒙皮分总成内，然后将顶升装置回位，顶升装置带动前围蒙皮分总成和前围骨架分总成下降至压紧装置位置后，气动开关控制气缸4做伸展动作推动夹紧臂5逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂5的夹紧实现前围蒙皮分总成和前围骨架分总成的压紧固定，将前围骨架分总成和前围蒙皮分总成进行压紧，在前围骨架分总成和前围蒙皮分总成之间的关键点使用平板或异形连接板进行粘接和焊接，粘接和焊接根据实际需要可以单独实施，也可以同时采用，骨架分总成和蒙皮分总成之间采用粘接工艺，是为了避免蒙皮分总成外露表面焊点熔痕，减少焊点熔痕打磨及后续涂装刮灰弥补的工作量，提高蒙皮外观质量，同时也降低了刮灰后的漆裂隐患发生率，而为保证分总成粘接后的强度，避免因外在环境因素影响导致的骨架与蒙皮脱胶现象的发生，同时在两个分总成的隐蔽部位如翻边处非外露面上采用焊接方式，前围骨架分总成和前围蒙皮分总成被合装为前围总成，当前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装为前围总成后，开启顶升装置，同时控制所有气缸4收缩使夹紧臂5松开前围总成，当前围总成完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围总成吊出，然后对前围总成局部进行修整、打磨，完成前围总成的装焊。
本发明通过将前围蒙皮分总成和前围骨架分总成分别单独加工焊装，避免了前围蒙皮分总成受到前围骨架分总成的趋势形状的影响，从而提高了前围蒙皮分总成的外观，将两者整体焊装为前围分总成，在焊装过程中装卡到位、焊接过程变形小，采用该发明中的装焊工艺大大提高了前围总成的焊装质量，同时也为前围总成的外观效果的改善提供了基础。
Claims (6)
1.一种客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的工艺利用客车前围总成装焊夹具来进行，所述的夹具包括底座(1)、第一支柱(2)、第二支柱(3)、气缸(4)及夹紧臂(5)，底座(1)为中部为矩形通孔的回字形结构，第一支柱(2)和第二支柱(3)均为多个且分别分布于底座(1)上端面的前后两侧和左右两侧，每个第一支柱(2)和每个第二支柱(3)均对应设置一个气缸(4)和一个夹紧臂(5)，第一支柱(2)所对应的气缸(4)竖向布置于第一支柱(2)外侧且固定于底座(1)上端面，底座(1)前后两端的夹紧臂(5)横向设置于第一支柱(2)上端，夹紧臂(5)的中部与第一支柱(2)上端铰接，夹紧臂(5)的外端与气缸(4)的伸缩端铰接，第二支柱(3)所对应的气缸(4)横向固定于第二支柱(3)上端，第二支柱(3)所对应的夹紧臂(5)竖向设置于第二支柱(3)上部内侧，夹紧臂(5)的中部与第二支柱(3)内侧铰接，夹紧臂(5)上端与气缸(4)的伸缩端铰接，在底座(1)的中部矩形通孔处设置有顶升装置，顶升装置与底座(1)之间不接触，利用上述结构的夹具进行客车前围总成装焊的工艺，包括以下步骤：
A、前围骨架分总成焊接：先将前围骨架分总成各零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱(2)的上端面相对应的位置，气动开关控制气缸(4)做伸展动作推动夹紧臂(5)逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂(5)的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后采用二氧化碳气体保护焊进行前围骨架各零部件之间的焊接从而形成整体式的前围骨架分总成，气动开关控制所有气缸(4)收缩从而使夹紧臂(5)松开，最后利用顶升装置将前围骨架分总成顶起，前围骨架分总成被提升至完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围骨架分总成吊起，顶升装置回位下降至原始位置，对前围骨架分总成下表面进行焊缝、加强角及补件的焊接，焊接完成后对前围骨架分总成的焊缝进行打磨至光滑；
B、前围蒙皮分总成焊接：先将前围蒙皮分总成的各个零部件按照结构组成分别放置于夹具中第一支柱(2)的上端面相对应的位置，气动开关控制与前围蒙皮分总成各个零部件对应的气缸(4)做伸展动作推动夹紧臂(5)夹紧闭合，通过各个夹紧臂(5)的夹紧分别实现各零部件的夹紧固定，然后将各零部件焊接为一个整体；
C、前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装：气动开关控制所有气缸(4)收缩从而使夹紧臂(5)松开前围蒙皮各零部件，然后利用顶升装置将前围蒙皮分总成顶起，前围蒙皮分总成被提升至完全脱离夹具后，将前围骨架分总成吊至前围蒙皮分总成内，然后将顶升装置回位，顶升装置带动前围蒙皮分总成和前围骨架分总成下降至第一支柱(2)上端面相对应位置后，气动开关控制气缸(4)做伸展动作推动夹紧臂(5)逐渐夹紧闭合，通过各个夹紧臂(5)的夹紧实现前围蒙皮分总成和前围骨架分总成的压紧固定，在前围骨架分总成和前围蒙皮分总成之间的关键点使用平板、异形连接板进行粘接和焊接，前围骨架分总成和前围蒙皮分总成被合装为前围总成。
2.根据权利要求1所述的客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的顶升装置包括固定座(6)、伸缩装置(7)及支撑架(8)，伸缩装置(7)为多个，所有伸缩装置(7)均匀分布在固定座(6)上端面，伸缩装置(7)下端与固定座(6)上端面固定，伸缩装置(7)上端与支撑架(8)下端面固定。
3.根据权利要求2所述的客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的伸缩装置(7)为伸缩气缸、伸缩油缸或者电液推杆。
4.根据权利要求1所述的客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的步骤C中，当前围骨架分总成和前围蒙皮分总成合装为前围总成后，控制所有气缸(4)收缩使夹紧臂(5)松开前围总成，同时开启顶升装置将前围总成顶起，当前围总成完全脱离夹具后，用悬臂吊将前围总成吊出，然后对前围总成局部进行修整、打磨至光滑，完成前围总成的装焊。
5.根据权利要求1所述的客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的步骤B中，前围蒙皮分总成零部件的焊接方式为点焊，零部件之间的点焊间距为25～35mm，点焊焊点的直线度小于3mm，零部件衔接处蒙皮翻边的起始端和终止端设置点焊处。
6.根据权利要求1所述的客车前围总成装焊工艺，其特征在于：所述的步骤A中前围骨架分总成的各个零部件之间焊接时先将零部件之间进行点焊固定，再满焊相邻两零部件之间的焊缝的两个立面和焊缝的上表面。
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