CN216607810U - 一种铝合金车体t型部件焊接变位工装 - Google Patents

Abstract

一种铝合金车体T型部件焊接变位工装，属于有色金属加工技术领域，其特征是：在主体工装结构中，端部定位块固定在矩形框架端部的框架短方管上，各侧向定位块固定在矩形框架的框架主纵梁方管内边侧，各下方定位块及下方固定支撑分别固定在矩形框架的下部，主体框架底部固定有下方调节支撑，侧向顶紧分别固定在框架短方管上；在变位工装结构中，底座上固定有减速机；在支撑结构中，套管通过销轴铰接固定在支座上，顶杆与套管通过螺纹固定。有益效果是：1、减小焊接变形；2、减少组焊时间；3、工装制造成本低，节约资源。

Description

一种铝合金车体T型部件焊接变位工装

技术领域

本实用新型属于有色金属加工技术领域。

背景技术

随着轨道车辆行业的迅猛发展，铝合金车体作为新的轻型承载结构已在行业中广泛应用，但同时铝合金材料具有导热性强、散热快等特点，线膨胀系数比碳钢大很多，在焊接过程中比碳钢变形大。现有一种T型铝合金车体部件，使用常规的焊接夹具无法实现变位功能，需分为正反两次装夹，不能更好控制变形，且生产效率较低。而使用大型翻转设备还将增加生产成本，造成资源浪费。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种铝合金车体T型部件焊接变位工装，它根据铝合金T型部件的焊接变形及结构要求等特点，针对性设计带有翻转变位功能的焊接工装，可更好的控制焊接变形，提高组装、拆卸的生产效率，并提高产品质量及保证质量控制的稳定性。

本实用新型的技术方案是：它由主体工装结构、变位工装结构和支撑结构三部分组成。

在主体工装结构中，在矩形主体框架上，分别固定有立方管，在立方管之间固定有水平向长方管，端部定位块固定在矩形框架端部的框架短方管上，用于确认T型部件纵向定位基准，各侧向定位块固定在矩形框架的框架主纵梁方管内边侧，用于确认侧向定位基准，各下方定位块及下方固定支撑分别固定在矩形框架的下部，用于提供Z轴方向定位并起到支撑，在矩形主体框架底部固定有下方调节支撑，采用螺杆配合锁紧压头结构，与矩形主体框架之间通过与钢管杆轴配合方式连接，用于确认型材下方定位基准，侧向顶紧分别固定在框架短方管上，采用螺杆配合锁紧压头结构，用于确认部件的宽度尺寸，进行侧向顶紧，调节焊缝间隙，上方压紧，采用螺杆配合锁紧压头结构，与矩形主体框架之间通过旋转轴连接。

在变位工装结构中，底座通过底座方管和托架方管固定有减速机。在支撑结构中，在底板上固定有支座，套管通过固定销轴铰接固定在支座上，支座与套管通过固定插销固定，顶杆与套管通过螺纹固定。有益效果是：1、减小焊接变形；原有焊接工装结构，需要在正装工位上进行一序焊接，焊接后需松开压紧，再放入反装工位进行二序焊接，不利于变形的控制。本工装采用翻转机构实现了正、反两面焊缝的焊接，避免中途拆卸工装，减少焊接变形。2、减少组焊时间；原来的焊接方式分为正装和反装两个工序，正装焊接后，需拆下压紧，并使用天车及吊带将工件吊运出工位，再将工件翻转过来吊运至反装工位，焊接辅助工时较长。本工装由一次装夹代替了原来的二次装夹，大大缩短了组装时间，同时翻转方便快捷，减少了焊接辅助工时。3、工装制造成本低，节约资源；通常情况下，翻转工装需使用翻转变位机设备。但对于此类产品，使用减速机手工翻转机构，即可实现等同的功能及效果，又可减少大型翻转变位机设备的投入，降低了生产成本。同时减速机的机械结构，操作起来十分轻便省力，占用空间小，节约了生产场地及电能的资源。

附图说明

图1是铝合金T型部件典型结构示意图；

图2是本实用新型工装整体结构示意图；

图3是主体工装结构示意图；

图4是变位工装结构示意图；

图5是带减速机变位工装结构示意图；

图6是支撑结构示意图；

图7是T型部件正装焊接位置示意图；

图8是T型部件反装焊接位置示意图。

下面结合附图对本实用新型做进一步描述：

如图所示，其中，1是典型型材一、2是典型型材二、3是典型型材三、4是主体工装结构、5是变位工装结构、6是支撑结构、7是框架主横梁方管、8是框架短方管、9是框架主纵梁方管、10是侧向顶紧、 11是下方调节支撑、12是下方定位块、13是上方压紧A、14是立方管、15是上方压紧B、16是补强方板、17是补强三角板、18是端部定位、19是旋转轴、20是长方管、21是上方压紧C、22是下方固定支撑、23是侧向定位、24是钢板、25是堵板、26是筋板、27是连接钢板、28是底座、29是底座方管、30是斜方管、31是补强小角板、 32是补强角板、33是防尘盖、34是钢板、35是螺栓、36是横筋板、 37是长筋板、38是支撑筋板、39是立柱方管、40是连接钢板、41是托架方管、42是波纹手轮、43是法兰钢板、44是插销、45是减速机罩、46是减速机、47是法兰轴、48是顶杆、49是套管、50是插销、 51是销轴、52是支座、53是底板。

具体实施方式

图1为T型梁部件典型结构示意图，结构由多个型材组成，长度约3米，材质均为铝合金，组焊工艺为MIG焊接方式进行连接。

图2是工装整体结构示意图。包括主体工装结构、变位工装结构、支撑结构等部分。

图3、图4是主体工装结构示意图。由框架主横梁方管、框架短方管和框架主纵梁方管纵横焊接固定构成矩形主体框架。

为保证此种产品焊后尺寸满足图纸要求，减小焊接变形，根据该类产品结构特点，组焊工装设计方案为，各零件下方设有定位和支撑块，上方设有压紧装置，通过焊接工装的固定和压紧实现减小焊接变形，精确定位尺寸的目的。其中主体框架由框架主横梁方管7、框架短方管8、框架主纵梁方管9、立方管14、长方管20通过加工后焊接的方式连接获得，其使用材料均为方形钢管，通过铣加工的方式按照图纸完成尺寸加工后进行焊接，再使用补强方板16、补强三角板17 钢板进行焊接补强。端部定位块18采用铝板材料通过铣加工方式获得的矩形块，与工装主体钢框架之间通过螺栓连接，用于确认T型部件纵向定位基准。侧向定位块23采用铝板材料通过铣加工方式获得的矩形块，与工装主体钢框架之间通过螺栓连接，用于确认侧向定位基准。下方定位块12及下方固定支撑22采用铝板通过铣加工方式获得，与主体钢结构框架之间采用螺栓方式连接，用于提供Z轴方向定位并起到支撑作用。下方调解支撑11采用螺杆配合锁紧压头结构，与主体钢结构框架之间通过与钢管杆轴配合方式连接。使用钢板材料通过铣加工和钻孔方式获得的直条块，与工装主体钢框架之间通过螺栓连接，用于确认型材下方定位基准。侧向顶紧10采用螺杆配合锁紧压头结构，用于确认部件的宽度尺寸，进行侧向顶紧，调节焊缝间隙等。上方压紧A13、上方压紧B15和上方压紧C21采用螺杆配合锁紧压头结构，与主体钢结构框架之间通过旋转轴19连接。两端连接钢板27采用钢板材料通过铣加工方式获得，与工装主体钢框架之间通过焊接方式连接。钢板24、堵板25、筋板26组成两端连接结构，采用钢板材料通过铣加工方式获得的直条块，与工装主体钢框架之间通过焊接方式连接，用于实现与变位工装的快速连接。

图5是变位工装结构示意图。为实现快速翻转、节约成本方面，并根据该类产品结构特点，采用减速机手工翻转方式设计。底座28 采用钢板材料通过铣加工方式获得，用于变位工装的底座支撑。底座方管29、斜方管30是底座支撑的组件，其使用材料均为方形钢管，通过铣加工的方式按照图纸完成尺寸加工后进行焊接。连接钢板40 采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过螺栓将底座与上端工装连接。立柱方管39其使用材料为方形钢管，通过铣加工的方式按照图纸完成尺寸加工后进行焊接。补强小角板31、补强角板32、支撑筋板采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过焊接方式与工装连接。防尘盖33 采用钢板材料通过铣加工、弯曲方式获得，通过焊接方式与工装连接。钢板34采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过焊接方式与工装连接。横筋板36采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过螺栓35与工装连接。横筋板36、长筋板37采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过焊接方式与工装连接。托架方管41其使用材料均为方形钢管，通过铣加工的方式按照图纸完成尺寸加工后进行焊接。波纹手轮42用于人工旋转已实现工装翻转。减速机46上的法兰轴47采用钢棒材料通过车加工方式获得。

图6是支撑结构示意图。其中48号件为顶杆，采用钢棒材料通过车加工方式获得，用于支撑工装主体，保证稳定性。其中49号件为套管，采用钢管材料通过车加工方式获得。50号件为活动插销，采用钢棒材料通过车加工方式获得，用于固定支撑于垂直位置。51号件号件为固定插销，采用钢棒材料通过车加工方式获得，使支撑可在180°范围内活动。52号件是支座，采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过焊接方式与工装连接。53号件是底板，采用钢板材料通过铣加工方式获得，通过地脚螺栓与地面连接固定。

该工装的使用方法及步骤如下：

1)使用天车将图1所示的零件1～零件3放置在主体装配工装对应支撑块位置；

2)使用手动或气动扳手，将图3中的10号件，12号件，21号件压紧 /拉紧装置拧紧，保证工件与支撑块之间连接紧密无间隙；

3)在正装向上位置状态下，如图7所示，完成所有平焊焊缝焊接；

4)翻转工装至反面如图8所示，在该状态下完成所有平焊焊缝焊接；

5)松开辅助压紧压头，使用天车将工件从工装吊出，完成返修及后续处理工作。

Claims (1)

1.一种铝合金车体T型部件焊接变位工装，其特征是：在主体工装结构中，在矩形主体框架上，分别固定有立方管，在立方管之间固定有水平向长方管，端部定位块固定在矩形框架端部的框架短方管上，用于确认T型部件纵向定位基准，各侧向定位块固定在矩形框架的框架主纵梁方管内边侧，用于确认侧向定位基准，各下方定位块及下方固定支撑分别固定在矩形框架的下部，用于提供Z轴方向定位并起到支撑，在矩形主体框架底部固定有下方调节支撑，采用螺杆配合锁紧压头结构，与矩形主体框架之间通过与钢管杆轴配合方式连接，用于确认型材下方定位基准，侧向顶紧分别固定在框架短方管上，采用螺杆配合锁紧压头结构，用于确认部件的宽度尺寸，进行侧向顶紧，调节焊缝间隙，上方压紧，采用螺杆配合锁紧压头结构，与矩形主体框架之间通过旋转轴连接；

在变位工装结构中，底座通过底座方管和托架方管固定有减速机；

在支撑结构中，在底板上固定有支座，套管通过固定销轴铰接固定在支座上，支座与套管通过固定插销固定，顶杆与套管通过螺纹固定。

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