CN112605494A - 一种城际车主吊梁的组焊工艺及城际车主吊梁 - Google Patents

一种城际车主吊梁的组焊工艺及城际车主吊梁 Download PDF

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Abstract

本发明适用于制造技术领域，提供了一种城际车主吊梁的组焊工艺及城际车主吊梁，该组焊工艺包括以下步骤：将待组焊的纵梁两端保留焊后机加工余量，并标记出型材中心线；以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊；在完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向；确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接，并在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板。本发明提供的组焊工艺可调整主吊梁的内轮廓，减少主吊梁的调校工作量，减少人为翻边工作量，使焊接位置更容易达到，焊缝质量得到保证。

Description

一种城际车主吊梁的组焊工艺及城际车主吊梁
技术领域
本发明属于制造技术领域，尤其涉及一种城际车主吊梁的组焊工艺及城际车主吊梁。
背景技术
随车动车组速度不断提高，对动车组牵引变压器性能要求也越来越高，主吊梁作为牵引变压器的安装设施，不仅受到牵引变压器及冷却油箱的重量静载，还会在动车运行过程中随着速度的变化及震动中承受动载，其对安全的要求也越来越高。
因此，一种城际车主吊梁焊缝质量及其重要，其焊缝要求CPC2的焊缝，检验等级为CT3，焊缝缺欠等级为C，并且标准要求100%的无损检测，另外边梁焊缝熔深大，多层多道焊接，容易产生熔深不足，层间未融合等缺欠；其平面度、直线度、垂直度、对角线差要求高，调校难度大，不能很好地满足市场需求；焊缝焊接位置难以达到，不能很好的保证焊接质量。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种城际车主吊梁的组焊工艺，旨在解决背景技术中提出的问题。
本发明实施例是这样实现的，一种城际车主吊梁的组焊工艺，其包括以下步骤：
将待组焊的纵梁两端保留焊后机加工余量，并标记出型材中心线；
以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊；
在完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向；
确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接，并在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板。
作为本发明实施例的另一个优选方案，焊后机加工余量为80~120mm。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，在组焊纵梁和横梁过程中，两支纵梁间放量5~7mm，两端各放量2~4mm。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，在组装点焊过程中，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量0.5~1.5mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面2~4mm。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向的步骤，具体包括：
将对角线大的两个对角先进行施焊，方向为相背施焊，然后焊接对角线较小的两个对角，方向相向施焊。
作为本发明实施例的另一个优选方案，所述步骤中，变位工装设计为两侧各安装一个主吊梁，主吊梁以非机加工面向外的方式对称的组装到变位工装上，并使用变位工装螺纹拉杆将两端纵梁做成中间外凸的焊接反变形，并在主吊梁焊接过程中采用两个主吊梁对称焊接的方式。
本发明实施例的另一目的在于提供一种采用上述组焊工艺加工得到的城际车主吊梁。
本发明实施例提供的一种城际车主吊梁的组焊工艺，提前预留焊后机加工余量，使整体尺寸公差及行为公差更小；调整焊接放量及焊接反变形，减小焊后调校工作量；通过焊接顺序及焊接方向的调整，调整主吊梁的内轮廓，减少主吊梁的调校工作量，将主吊梁的焊接过程放于变位机上，减少人为翻边工作量，使焊接位置更容易达到，焊缝质量得到保证。
附图说明
图1为单支纵梁机加工示意图。
图2为角焊缝接头示意图。
图3为焊接垫板的结构示意图。
图1中，a指焊后机加工余量，Z指型材中心线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
该实施例提供了一种城际车主吊梁的组焊工艺，其包括以下步骤：
S1、如附图1所示，两支纵梁两端各保留100mm的焊后机加余量，并在型材上激光画出型材中心线，以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊，焊后整体机加工过程中机加工到合格尺寸。其中，四角筋板厚度由10mm更改为16mm，横梁补板由6mm更改为10mm，组装过程中筋板组装高度高出机加工平面3mm，补板高出机加工平面2mm，在焊后整体机加工过程中将高出余量整体去除，预防焊接下塌导致的主吊梁平面度超差，并保证筋板及补板机加工后厚度符合图纸要求。另外，两支纵梁间放量6mm，两端各放量3mm，保证两端焊缝间隙一致性，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量1mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面3mm，确保机加工后筋板厚度符合图纸要求。
S2、在组装平台完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向，对角线大的两个对角先进行施焊，方向为相背施焊，然后焊接对角线较小的两个对角，方向相向施焊，使用记号笔将焊接顺序及焊接方向标记到主吊梁上，在变位工装上按照标记顺序及方向进行焊接，通过焊接调整主吊梁整体内轮廓。
S3、确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，将原本焊接位置为PF的焊缝变位为PB位置，并减少主吊梁的手动翻边，减少工作量，并进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接。其中，变位工装设计为两侧各安装一个主吊梁，主吊梁以非机加工面向外的方式对称的组装到变位工装上，防止因单侧主吊梁焊接变形导致变位工装变形，多次累积变形导致变位工装变形超差报废，延长变位工装的使用寿命，并使用变位工装螺纹拉杆将两端纵梁做成中间外凸的焊接反变形，并在主吊梁焊接过程中采用两个主吊梁对称焊接的方式，在保证减小主吊梁变形的前提下，尽量减小主吊梁变形对变位工装的影响。此外，在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板，使焊缝熔深得到保证，防止背面焊穿形成流挂，使焊缝质量大幅度提高。其中，主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝的示意图如附图2所示，焊接垫板的结构示意图如附图3所示。
具体，在实际应用中，将上述组焊工艺应用于城际车主吊梁的制备中，可以包括以下步骤：
第一步：焊前准备，检查现场温湿度，保护气体，焊丝，焊机性能是否良好。现场温湿度符合要求的情况下进行焊前焊接工艺试验，使用8mm铝板焊接一条200mm以上长度的焊缝，然后由焊接监督员进行焊接工艺试验检测；第二步：清洗抛光，用清洗剂将部件要焊接焊缝50mm的油污清洗干净，再用机械抛光机将其要焊接焊缝30mm处氧化膜抛掉；第三步：组装点焊，按照图纸要求进行组装，两支纵梁间放量6mm，两端各放量3mm，保证两端焊缝间隙一致性，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量1mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面3mm；第四步：测量对角线，然后根据对角线的大小判断施焊方向，对角线大的对角相背施焊，对角线较小的对角相向施焊；确认施焊方向后，将两个主吊梁对称安装到变位工装，使用变为工装螺纹拉杆将两端纵梁拉成中间外凸的焊接反变形，反变形量为8mm；第五步：横梁对接焊缝焊接；第六步：工装变位，横梁角接焊缝焊接；第七步：下变位机工装后组装其他配件，并完成焊接；第八步：自检，并对超差的尺寸及行为公差的调校；第九步：主吊梁的整体机加工；第十步：焊缝的精磨及专检。
实施例2
该实施例提供了一种城际车主吊梁的组焊工艺，其包括以下步骤：
S1、两支纵梁两端各保留80mm的焊后机加余量，并在型材上激光画出型材中心线，以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊，焊后整体机加工过程中机加工到合格尺寸。其中，四角筋板厚度由10mm更改为16mm，横梁补板由6mm更改为10mm，组装过程中筋板组装高度高出机加工平面3mm，补板高出机加工平面2mm，在焊后整体机加工过程中将高出余量整体去除，预防焊接下塌导致的主吊梁平面度超差，并保证筋板及补板机加工后厚度符合图纸要求。另外，两支纵梁间放量5mm，两端各放量2mm，保证两端焊缝间隙一致性，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量0.5mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面2mm，确保机加工后筋板厚度符合图纸要求。
S2、在组装平台完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向，对角线大的两个对角先进行施焊，方向为相背施焊，然后焊接对角线较小的两个对角，方向相向施焊，使用记号笔将焊接顺序及焊接方向标记到主吊梁上，在变位工装上按照标记顺序及方向进行焊接，通过焊接调整主吊梁整体内轮廓。
S3、确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，将原本焊接位置为PF的焊缝变位为PB位置，并减少主吊梁的手动翻边，减少工作量，并进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接。其中，变位工装设计为两侧各安装一个主吊梁，主吊梁以非机加工面向外的方式对称的组装到变位工装上，防止因单侧主吊梁焊接变形导致变位工装变形，多次累积变形导致变位工装变形超差报废，延长变位工装的使用寿命，并使用变位工装螺纹拉杆将两端纵梁做成中间外凸的焊接反变形，并在主吊梁焊接过程中采用两个主吊梁对称焊接的方式，在保证减小主吊梁变形的前提下，尽量减小主吊梁变形对变位工装的影响。此外，在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板，使焊缝熔深得到保证，防止背面焊穿形成流挂，使焊缝质量大幅度提高。其中，主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝的示意图如附图2所示，焊接垫板的结构示意图如附图3所示。
实施例3
该实施例提供了一种城际车主吊梁的组焊工艺，其包括以下步骤：
S1、两支纵梁两端各保留120mm的焊后机加余量，并在型材上激光画出型材中心线，以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊，焊后整体机加工过程中机加工到合格尺寸。其中，四角筋板厚度由10mm更改为16mm，横梁补板由6mm更改为10mm，组装过程中筋板组装高度高出机加工平面3mm，补板高出机加工平面2mm，在焊后整体机加工过程中将高出余量整体去除，预防焊接下塌导致的主吊梁平面度超差，并保证筋板及补板机加工后厚度符合图纸要求。另外，两支纵梁间放量7mm，两端各放量4mm，保证两端焊缝间隙一致性，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量1.5mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面4mm，确保机加工后筋板厚度符合图纸要求。
S2、在组装平台完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向，对角线大的两个对角先进行施焊，方向为相背施焊，然后焊接对角线较小的两个对角，方向相向施焊，使用记号笔将焊接顺序及焊接方向标记到主吊梁上，在变位工装上按照标记顺序及方向进行焊接，通过焊接调整主吊梁整体内轮廓。
S3、确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，将原本焊接位置为PF的焊缝变位为PB位置，并减少主吊梁的手动翻边，减少工作量，并进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接。其中，变位工装设计为两侧各安装一个主吊梁，主吊梁以非机加工面向外的方式对称的组装到变位工装上，防止因单侧主吊梁焊接变形导致变位工装变形，多次累积变形导致变位工装变形超差报废，延长变位工装的使用寿命，并使用变位工装螺纹拉杆将两端纵梁做成中间外凸的焊接反变形，并在主吊梁焊接过程中采用两个主吊梁对称焊接的方式，在保证减小主吊梁变形的前提下，尽量减小主吊梁变形对变位工装的影响。此外，在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板，使焊缝熔深得到保证，防止背面焊穿形成流挂，使焊缝质量大幅度提高。其中，主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝的示意图如附图2所示，焊接垫板的结构示意图如附图3所示。
上述实施例可以取得以下有益效果：
（1）本发明实施例采用分工序流水线作业，单工序操作使变简单，持续时间变短，工序衔接性变强，生产周期变短，能极大地提高工作效率，将原需6名铆工和2名焊工4天完工1件的主吊梁提高到4名铆工和2名焊工4天完工2件。
（2）本发明实施例采用两支纵梁两端各保留100mm焊后机加余量，焊后整体机加工过程中机加工到图纸要求尺寸，确保主吊梁整体外轮廓的可控性，减少焊接收缩对总量长度的影响，提高纵梁总长度的精准度，使纵梁总长度公差由±5mm控制到±1mm以内，整体外轮廓公差由±6mm控制到±2mm。
（3）本发明实施例采用将主吊梁的主体焊接过程放于变位工装上，减少人为翻边工作量，焊接位置更容易达到，降低了焊接的难度，保证焊缝的焊接质量，立向焊缝的一次性合格率由原来的平均每个主吊梁四个角一个角PT检查不合格提高到平均每6个主吊梁一个角PT检查不合格。
（4）本发明实施例采用整焊接方向及焊接顺序减小主吊梁行为公差，调整焊接放量及焊接反变形减小主吊梁的尺寸公差的方式作业，使主吊梁长度尺寸公差由原来±7mm，调整至±3mm；宽度尺寸公差由原来±4mm，调整至±2mm；内轮廓公差由±5mm，调整至±3mm；调校时间由3名铆工将近1天，减短为2名铆工2小时以内。
（5）主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加专用的焊接垫板，使焊缝熔深得到保证，防止背面焊穿形成流挂，使焊缝质量大幅度提高，使增加专用焊接垫板的焊缝返工率由30%降低到了0返工。
本发明对海口城际主吊梁的焊接变形的控制：针对客户对焊缝要求越来越高的特点。由于焊缝要求越来越高，焊接难度增大，焊接变形越来越大，而客户图纸对于焊接平面度、垂直度、对角线差要求更高了。对此，经过多次的实验与论证，从改变焊接顺序、调整焊接反变形、控制焊接热量的输入，焊接工装的改进等方面进行了大量的改进工作，通过项目组的多次改进与实践，在保证焊缝质量的前提下，很好的保证了一种城际车主吊梁的外形尺寸和平面度、垂直度、对角线差等行为公差，有效的减少了一线操作员工的调校量，提升了生产效率；本发明采用分工序流水线作业，提高工作效率：由于一种城际车主吊梁产品复杂，零部件多，针对一对人从领料、焊前准备、工装上焊接、下工装焊接、焊后交检，程序复杂，对员工的技能要求高、持续时间长的特点，项目组组织相关技术、质量、制造部门经过详细的论证和策划，制订了分工序流水线作业方案，对工人的技能全面性要求变低，单项工序训练增强，让工人单工序操作使变简单，持续时间变短，工序衔接性变强，生产周期变短，从而大大提高了工作效率，提升了产能。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将待组焊的纵梁两端保留焊后机加工余量，并标记出型材中心线；
以型材中心线位基准进行焊前机加工及组装点焊；
在完成横梁与纵梁及筋板的组装点焊后，测量对角线，通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向；
确认施焊方向后，将主吊梁的主体部分焊接放在变位工装上，进行横梁对接焊缝焊接和横梁角接焊缝焊接，并在主吊梁横梁与纵梁之间角焊缝增加焊接垫板。
2.根据权利要求1所述的一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，焊后机加工余量为80~120mm。
3.根据权利要求1所述的一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，所述步骤中，在组焊纵梁和横梁过程中，两支纵梁间放量5~7mm，两端各放量2~4mm。
4.根据权利要求1所述的一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，所述步骤中，在组装点焊过程中，两支横梁以纵梁中线为基准向两侧各放量0.5~1.5mm，筋板组装高度高出主吊梁机加工平面2~4mm。
5.根据权利要求1所述的一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，所述通过对角线的大小确定横梁与纵梁间焊缝的施焊顺序及方向的步骤，具体包括：
将对角线大的两个对角先进行施焊，方向为相背施焊，然后焊接对角线较小的两个对角，方向相向施焊。
6.根据权利要求1所述的一种城际车主吊梁的组焊工艺，其特征在于，所述步骤中，变位工装设计为两侧各安装一个主吊梁，主吊梁以非机加工面向外的方式对称的组装到变位工装上，并使用变位工装螺纹拉杆将两端纵梁做成中间外凸的焊接反变形，并在主吊梁焊接过程中采用两个主吊梁对称焊接的方式。
7.一种采用如权利要求1~6中任一项所述组焊工艺加工得到的城际车主吊梁。
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