CN202106164U - 铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板 - Google Patents

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刘学之
王光明
王汝彪
张石磊
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CRRC Qingdao Sifang Co Ltd
China State Railway Group Co Ltd
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CSR Qingdao Sifang Locomotive and Rolling Stock Co Ltd
Transport Bureau of the Ministry of Railways
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Abstract

本实用新型涉及一种铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板，为与待加工的司机室前窗骨架三维曲面相一致的钢制立体装置，在所述工艺模板上加工有符合组成所述前窗骨架的圈梁、横梁和侧梁型材三维曲面设计要求的基准型槽。本实用新型中前窗骨架的成型和组焊均可以在该工艺模板上全部完成，避免由于各工装精度不同和人为等因素影响成型质量，同时，可避免由于各工装精度误差等因素影响组装焊接质量，另外，由于在同一工件多点得到有效约束，有效控制了整体外形符合组焊要求。

Description

铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板
技术领域
本实用新型涉及一种轨道车辆司机室前窗骨架的组焊工装，特别涉及一种铝合金车体司机室前窗骨架组焊的工艺模板，属于轨道车辆车体制造技术领域。
背景技术
高速动车组铝合金车体主要由底架、侧墙、端墙、车顶和司机室组成整体焊接结构。其中司机室不仅是高速动车组提升速度的重要因素，也是动车组速度与美感的完美体现，因此司机室前窗骨架的制造质量至关重要。
司机室前窗骨架主要由圈梁、横梁和侧梁构成，由于前窗骨架全部为三维曲面结构，因此成型难度较大，成型精度不易控制，同时成型后焊接变形不易控制，容易导致司机室窗口变形，影响前窗玻璃安装和司机室外形。
发明内容
本实用新型主要目的在于解决上述问题，提供了一种可以有效保证前窗骨架成型质量和焊接质量的铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
一种铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板，所述工艺模板为与待加工的司机室前窗骨架三维曲面相一致的钢制立体装置，在所述工艺模板上加工有符合组成所述前窗骨架的圈梁、横梁和侧梁型材三维曲面设计要求的基准型槽。
进一步，所述工艺模板由底座和纵横交错的若干个钢片组成，在位于所述基准型槽处的钢片上，具有与所在位置的所述型材断面曲线相同的切线。
综上内容，本实用新型所述的一种铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板，使得前窗骨架的成型和组焊在一个工艺模板上全部完成，避免由于各工装精度不同和人为等因素影响成型质量，同时，可避免由于各工装精度误差等因素影响组装焊接质量，另外，由于在同一工件多点得到有效约束，有效控制了整体外形符合组焊要求。
附图说明
图1是本实用新型结构图示意图；
图2是本实用新型横梁和侧梁断面结构示意图；
图3是本实用新型圈梁断面结构示意图；
图4是本实用新型工艺模板结构示意图。
如图1到图4所示，圈梁1，横梁2，侧梁3，工艺模板4，底座5，钢片6，基准型槽7。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示，司机室前窗骨架主要由圈梁1、横梁2和侧梁3构成，侧梁3为两个，共同组成一个具有三维曲面形状的前窗骨架。
横梁2和侧梁3采用如图2所示的铝合金型材，圈梁1采用如图3所示的铝合金型材，其中，横梁2和侧梁3的铝合金型材的材料为A6N01S-T5，圈梁1的铝合金型材的材料为A5083S-H112，圈梁1、横梁2和侧梁3各部件间通过插口焊接进行组装。
如图4所示，在铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺过程中需要一个工艺模板4，工艺模板4为一钢制立体装置，它具有与司机室前窗骨架相一致的三维曲面形状，前窗骨架的成型和组焊都在是该工艺模板4上完成。
为减轻工艺模板4的整体重量，降低加工难度，同时，便于在工艺模板4上进行成型和组焊，工艺模板4由底座5和纵横交错设置的若干个钢片6组成，在工艺模板4上预先加工有符合前窗骨架中圈梁1、横梁2和侧梁3三维曲面设计要求的基准型槽7。
工艺模板4中基准型槽7的是通过对前窗骨架的三维模型在不同位置断面进行切片得到三维线图，再加入工艺设计要素，利用激光切割机对不同钢片6分别进行切割制造，最后将各钢片6组装而成的，在位于基准型槽7处的钢片6上，具有与所在位置的圈梁1、横梁2和侧梁3型材断面曲线相同的切线。
前窗骨架中的圈梁1、横梁2和侧梁3比照基准型槽7利用成型模具进行成型，与基准型槽7比照有偏差的，就重新进行校正，再比照，直至与基准型槽7完全吻合，其中要求前窗骨架成型后与基准型槽7之间的间隙不大于2mm。这样，就可以有效保证前窗骨架的成型质量。
如图1所示，下面详细描述司机室前窗骨架组焊工艺的步骤：
(1)对组成司机室前窗骨架的圈梁1、横梁2及侧梁3型材分别进行切断下料，依照图纸加工各型材装配用插口。
(2)利用压力机对前窗骨架中的圈梁1、横梁2和侧梁3进行成型，使各型材符合三维曲面尺寸的设计要求。
以此过程中，前窗骨架中圈梁1、横梁2和侧梁3的成型以工艺模板4为基准，在工艺模板4上完成。
为了提高前窗骨架的成型质量，圈梁1、横梁2和侧梁3的成型采用分段成型的工艺。每段分别与基准型槽7比照，对其中有偏差的部位，就重新进行校正调修，再与基准型槽7比照，直至前窗骨架成型后与基准型槽7之间的间隙不大于2mm，使前窗骨架符合工艺模板4的曲面尺寸要求。
(3)将压型完毕后的前窗骨架划线定位并进行切边操作，再加工焊接所需破口，此时，要求前窗骨架的圈梁1、横梁2和侧梁3各部件连接处间隙小于3mm，以满足焊接要求，完成前窗骨架的预组。
此过程也是在工艺模板4上完成。
(4)将预组后的前窗骨架固定牢靠，再对前窗骨架中的横梁2、侧梁3和圈梁1插口处进行点固焊接，简化焊接工艺，缩短焊接时间，提高生产效率。
前窗骨架可以通过卡兰(图中未示出)固定，也可以通过焊接多个工艺梁(图中未示出)固定，以防止焊接时各部件由于热应力发生收缩变形。
此过程也是在工艺模板4上完成。
(5)点固完毕后，取下用于前窗骨架固定的卡兰，利用起吊设备将其与工艺模板4分离，最后将前窗骨架同司机室整体骨架进行组装焊接，并满足司机室结构要求。
如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本是实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (2)

1.一种铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板，其特征在于：所述工艺模板为与待加工的司机室前窗骨架三维曲面相一致的钢制立体装置，在所述工艺模板上加工有符合组成所述前窗骨架的圈梁、横梁和侧梁型材三维曲面设计要求的基准型槽。
2.根据权利要求1所述的铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板，其特征在于：所述工艺模板由底座和纵横交错的若干个钢片组成，在位于所述基准型槽处的钢片上，具有与所在位置的所述型材断面曲线相同的切线。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102773617A (zh) * 2011-05-10 2012-11-14 铁道部运输局 铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺方法及工艺模板

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