CN110860770A - 车体底架总成及其焊接工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车体底架总成及其焊接工艺，该工艺采用模块化的生产方式先分别完成司机室端部底架和二位端端部底架的组装焊接，然后吊装上述两端部底架与两侧的底架边梁到基板上，完成底架框架的预组、定位；最后在底架框架的基础上加零件，先后完成正面焊接和反面焊接，从而形成所述车体底架总成；所述焊接均采用CMT脉冲冷过度工艺。本发明采取模块化工艺，将底架总成分成3个大模块并且每个大模块又有不同的小模块，按模块对物料进行下料、加工以及配送，现场整洁、工艺清晰明了，有效避免了错装、漏装的现象。本发明还公开了一种车体底架总成。

Description

车体底架总成及其焊接工艺

技术领域

本发明涉及轨道交通车体制造系统、应用于车体部件底架的组装焊接工作，具体涉及一种车体底架总成及其焊接工艺。

背景技术

车体底架总成为刚强度碳素结构钢材料的钢结构底架，由板材经下料、加工后拼接而成。整个底架总成的重量为1.4吨，使用板材厚度为3-4.8mm，故使用的板材量是非常大的。

现有技术则是在组焊工装上直接进行拼焊，在拼焊现场的板材混乱，极易出现错装、漏装现象，对整个焊接工艺来说，流程复杂，效率低，质量差，对焊接人员的要求也特别高。

此外，现有车体底架焊接技术，一般采取无脉冲熔化极活性其他保护焊，焊接时热输入较高，每mm热输入均在1KJ左右，因为板厚较薄因此焊接变形量大。当上述情况引起焊接变形量较大时，就必须使用火焰调型的方法，该方法从而影响了材料强度，降低了底架结构强度，而且还存在安全隐患。

,如图8和图9所示，现有技术条件下的轨道车辆底架结构，包括牵引组件和地板组件，车体底架两端的牵引组件完全相同，牵引组件的上方设有地板组件，结构复杂。牵引组件只起到牵引作用，地板组件只提供乘客站立的支撑。二组件均是由多种板材放置在组焊工装上完成的。现有技术条件下的底架结构是各个零部件放置在组焊平台上全部组装后再进行焊接的，比如地板组件，首先需要将地板组件的框架折弯部件组装、焊接完成后再铺设、焊接波纹板才能完成地板组件(最后还要在波纹板上铺内装件地板)，工艺繁琐极容易出现漏装、错装的现象。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种车体底架总成焊接工艺，本发明有效梳理了各个生产工序流程，可更加高效、可靠的生产底架产品；采取新的焊接工艺减小焊接变形，避免火焰调型，保证底架结构强度不损失确保车辆安全运营。

本发明的目的还在于提供一种车体底架总成。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

车体底架总成焊接工艺，所述工艺采用模块化的生产方式先分别完成司机室端部底架和二位端端部底架的组装焊接，然后吊装上述两端部底架与两侧的底架边梁到基板上，完成底架框架的预组、定位；最后在底架框架的基础上加零件，先后完成正面焊接和反面焊接，从而形成所述车体底架总成；所述焊接均采用CMT脉冲冷过度工艺。

进一步地，所述两端部底架分别位于基板的首尾两端，且与基板的纵向中心线对称，底架边梁位于基板的两侧，两端部底架和底架边梁间还设有多个底架横梁；底架框架与基板的间隙≤0.5mm，底架框架对角线差≤2mm。

进一步地，所述正面焊接和反面焊接均是从车体中心线向两个端部底架方向进行焊接，采取的是所述基板两侧同时对称焊接的方式完成焊接。

进一步地，所述司机室端部底架的组装焊接包括如下：

1)用行车将所述司机室端部底架的各部件，即司机室端部后横梁、司机室端部前端梁和侧支撑，吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整所述司机室端部底架的尺寸，再完成定位焊接；3)先完成司机室端部后横梁与左右侧支撑的焊接，再完成司机室端部前端梁与左右侧支撑的焊接。

进一步地，所述焊接时，需要以两侧同时对称焊接的方式完成。

进一步地，所述二位端端部底架的组装焊接包括如下：

1)用行车将所述二位端端部底架8的各部件，即二位端端部底架后横梁、二位端端部底架前端梁和边部侧梁，吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整所述二位端端部底架的尺寸，再完成定位焊接；3)先完成二位端端部底架后横梁与左右边部侧梁的焊接，再完成二位端端部底架前端梁和左右边部侧梁的焊接。

进一步地，所述焊接时，需要以两侧同时对称焊接的方式完成。一种车体底架总成包括位于两端的司机室端部底架、二位端端部底架以及上述二者之间的方管区域，上述三者位于同一平面上，在该平面上可以铺设地板；司机室端部底架、二位端端部底架和方管区域的两侧设置有底架边梁，所述方管区域包括多个平行设置底架横梁以及与底架横梁垂直的纵梁；所述司机室端部底架、二位端端部底架和方管区域采用模块化的工艺生产。

本发明车体底架总成焊接工艺的实施采取模块化工艺，将底架总成分成3个大模块并且每个大模块又有不同的小模块，按模块对物料进行下料、加工以及配送，现场整洁、工艺清晰明了，有效避免了错装、漏装的现象。新的焊接工艺采取CMT脉冲冷过度工艺用来减少焊接热输入，控制了焊接变形，避免了火焰调型，对于底架结构强度无任何影响。

具体的是，本发明按照模块化工艺生产底架可梳理生产各个工序的流程，产品追溯性更强，出现问题后能够快速找到问题的根源并加以解决，可有效避免批量性错误的发生，可降错误的后果降到最低；模块化生产也是流水线作业可最大程度的发掘人员利用率，专人专岗，既可提高生产效率又可控制人工成本，达到效益最大化；产品各个模块的生产时间固定，可有效计算出底架总成生产的周期，产品交付的及时性得到保证，同时对排产、原材料采购时机提供准确的支持信息；本工艺对其他项目有借鉴意义；此外，本发明采取了CMT脉冲冷过度焊接工艺来控制焊接热输入进而控制焊接变形，达到减小调型量、避免火焰调型而影响底架结构强度。

本发明模块化生产对每个模块都进行关键尺寸标注，只需要将各个模块的关键尺寸进行把控即可满足后道工序的组装精度，对于产品的质量把控进行了拆分，更加着重于过程的质量控制，这样的结果就是减少了累积公差对产品组装的不利影响，使得后续组装难度降低，减少了调修量，对生产效率以及产品质量都有好的促进作用。而且关键尺寸控制严格最终产品的一致性好，有助于提升公司的产品质量形象。

本发明车体底架总成取消了铺设波纹板工艺，采取大量方管放置在司机室端部底架和二位端端部底架之间，整个底架组焊完成后直接铺复合地板即可完成底架部件的内装工作。该模块化的结构设计简洁、组装精度高、底架产品的一致性好、适合大批量的流水线作业方式。

本发明车体底架总成将牵引组件和地板组件进行了融合，即不再按照现有技术的牵引组件和地板组件的模式进行底架生产，而是将地板组件和牵引组件设置在同一平面，牵引组件包括司机室端部底架以及二位端端部底架，该融合工艺优化了底架结构，也适合采取模块化的生产工艺。不像现有技术中牵引组件和地板组件的功能那么局限，在本发明中同一平面的地板组件和牵引组件上方都是放置地板的区域，牵引组件也可以实现铺设地板的功能，因此相较于现有技术，本发明的底架总成中各部分的位置以及功能都相对开放融合。

附图说明

图1是司机室端部底架示意图；。

图2是司机室端部底架组焊工艺流程；

图3是二位端端部底架示意图；

图4是二位端端部底架组焊工艺流程；

图5是本发明底架总成焊接工艺流程；

图6是本发明底架总成的示意图；

图7是本发明底架总成的侧视图；

图8是现有技术中车体底架的侧视图；

图9是现有技术中车体底架的仰视图(从车辆底部向车顶方向看)；

其中，1-司机室端部前端梁，2-司机室端部后横梁，3-侧支撑，4-二位端端部底架后横梁，5-二位端端部底架前端梁，6-边部侧梁，7-司机室端部底架，8-二位端端部底架，9-车体中心线，10-底架边梁，11-底架横梁，12-基板；

A-地板组件，B-牵引组件。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

如图1至图2所示，司机室端部底架7的组焊工艺包括如下流程：

1)用行车将司机室端部底架7的各部件(司机室端部后横梁2、司机室端部前端梁1和侧支撑3)吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整司机室端部底架的尺寸，尺寸合格后才能进行定位焊接，司机室端部底架需确认尺寸符合设计要求。

以装配顺序完成各个部件之间的焊接工作：首先完成司机室端部后横梁2与左右侧支撑3进行焊接，然后完成司机室端部前端梁1与左右侧支撑3进行焊接，从而焊接完成司机室端部底架7。

具体的是：首先完成焊接区域2和焊接区域3的焊缝，最后完成焊接区域1的焊缝。焊接时需要两名焊接操作人员以对称的方式同时焊接(如两个焊接区域2同时焊接)。

上述焊接工艺均使用CMT脉冲冷过度工艺来完成。

如图3至图4所示，二位端端部底架8的组焊工艺包括如下流程：

1)用行车将二位端端部底架8的各部件(二位端端部底架后横梁4、二位端端部底架前端梁5和边部侧梁6)吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整端部底架尺寸，尺寸合格后才能进行定位焊接，二位端端部底架8需确认尺寸符合设计要求。

以装配顺序完成各个部件之间的焊接工作：首先完成二位端端部底架后横梁4与左右边部侧梁6进行焊接，然后完成二位端端部底架前端梁5和左右边部侧梁6进行焊接，从而焊接完成二位端端部底架8。

具体的是：首先完成焊接区域5和焊接区域6的焊缝，最后完成焊接区域4的焊缝。焊接时需要两名焊接操作人员以对称的方式同时焊接(如两个焊接区域4同时焊接)。

上述焊接工艺均使用CMT脉冲冷过度工艺来完成。

如图5至图6所示，车体底架总成组焊工艺，包括如下流程：

1)利用天车、2t×6m吊带分别将上述组焊完成后的司机室端部底架7和二位端端部底架8以正装状态吊运至工装基板12上(如图6所示)，两个端部底架分别位于基板12的首尾两端；依靠定位装置保证两个端部底架垂直面距离(即两个端部底架的后横梁之间的距离)为(7036+10)mm，且与工装基板12的纵向中心线对称；

2)测量两个端部底架的对角线差，保证其≤2mm，再利用工装夹具分别将两个端部底架进行固定夹紧；

3)利用2辆天车、2t×6m吊带分别将一位侧底架边梁10和二位侧底架边梁10以正装状态吊运至工装上，即两底架边梁10分别置于基板12的两侧；

4)利用工装夹具将底架框架(包括上述两个端部底架和底架边梁10)进行夹紧固定，检查底架框架与工装基板12的间隙≤0.5mm，并再次检查底架框架对角线差≤2mm，在底架框架内部放置多个方管，如平行设置的多个底架横梁11以及与底架横梁垂直的纵梁，形成方管区域；

5)测量并调整底架框架尺寸，尺寸合格后才能进行定位焊接。底架框架尺寸符合设计要求。

6)正式焊接顺序为：首先完成车体底架总成正面焊缝，且从车体中心线9向两个端部底架方向进行焊接，采取的是两人同时对称焊接的方式完成焊接；而后将车体底架总成翻转，焊接反面焊缝，仍从车体中心线9向两个端部底架方向依次完成部件与底架边梁10之间焊缝的焊接工作，采取的是两人同时对称焊接的方式完成焊接。

上述焊接工艺使用CMT脉冲冷过度工艺来完成。

如图5和图7所示，本实施例的车体底架总成包括位于两端的司机室端部底架7、二位端端部底架8以及上述二者之间的方管区域，上述三者位于同一平面上，在该平面上可以铺设地板；司机室端部底架7、二位端端部底架8和方管区域的两侧设置有底架边梁10，方管区域包括多个平行设置底架横梁11以及与底架横梁11垂直的纵梁。

以上所述仅为本发明的优选例实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述工艺采用模块化的生产方式先分别完成司机室端部底架和二位端端部底架的组装焊接，然后吊装上述两端部底架与两侧的底架边梁到基板上，完成底架框架的预组、定位；最后在底架框架的基础上加零件，先后完成正面焊接和反面焊接，从而形成所述车体底架总成；所述焊接均采用CMT脉冲冷过度工艺。

2.如权利要求1所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述两端部底架分别位于基板的首尾两端，且与基板的纵向中心线对称，底架边梁位于基板的两侧，两端部底架和底架边梁间还设有多个底架横梁；底架框架与基板的间隙≤0.5mm，底架框架对角线差≤2mm。

3.如权利要求1所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述正面焊接和反面焊接均是从车体中心线向两个端部底架方向进行焊接，采取的是所述基板两侧同时对称焊接的方式完成焊接。

4.如权利要求1-3任意之一所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述司机室端部底架的组装焊接包括如下：

1)用行车将所述司机室端部底架的各部件，即司机室端部后横梁、司机室端部前端梁和侧支撑，吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整所述司机室端部底架的尺寸，再完成定位焊接；3)先完成司机室端部后横梁与左右侧支撑的焊接，再完成司机室端部前端梁与左右侧支撑的焊接。

5.如权利要求4所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述焊接时，需要以两侧同时对称焊接的方式完成。

6.如权利要求1-3任意之一所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述二位端端部底架的组装焊接包括如下：

1)用行车将所述二位端端部底架8的各部件，即二位端端部底架后横梁、二位端端部底架前端梁和边部侧梁，吊运至工装上，保证各部件与工装中心线对齐或平行，依靠定位夹紧装置预夹紧；2)测量并调整所述二位端端部底架的尺寸，再完成定位焊接；3)先完成二位端端部底架后横梁与左右边部侧梁的焊接，再完成二位端端部底架前端梁和左右边部侧梁的焊接。

7.如权利要求6所述的车体底架总成焊接工艺，其特征在于，所述焊接时，需要以两侧同时对称焊接的方式完成。

8.车体底架总成，其特征在于，所述车体底架总成包括位于两端的司机室端部底架、二位端端部底架以及上述二者之间的方管区域，上述三者位于同一平面上，在该平面上可以铺设地板；司机室端部底架、二位端端部底架和方管区域的两侧设置有底架边梁，所述方管区域包括多个平行设置底架横梁以及与底架横梁垂直的纵梁；所述司机室端部底架、二位端端部底架和方管区域采用模块化的工艺生产。

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