一种铝合金车体焊接组装工装的制作方法

本发明涉及一种铝合金车体焊接组装工装结构。

背景技术：

胶轮导轨电车随着社会的发展应用越来越广泛，其车体的主体结构为铝合金中空的车体，铝合金车体由多个部件拼焊而成，主要的构成部件包括底架、车顶、端墙和侧墙，在车顶的两侧设置有边梁。组装焊接时，通常需要将底架、车顶、和端墙、侧墙依次焊接在一起，且在装配时还需要同时考虑到装配后的垂直度和宽度等各个因素是否满足焊接要求通过工装进行调节。现有的铝合金车体加工的工装结构为多个单一的工装来实现，即对车顶、底架的每个部件的焊接或装配均需要单独的一套工装来实现，这样对整个车体完成焊接组装则需要多个不同类型的工装，工装的类型繁多，导致生产成本高，且每个工装只能单一用于一种功能，通用性差。

技术实现要素：

本发明提供一种铝合金车体焊接组装工装，解决现有技术中的铝合金车体焊接工装存在的种类繁多，通用性差的问题。

为达到解决上述技术问题的目的，本发明采用所提出的铝合金车体焊接组装工装采用以下技术方案予以实现：

一种铝合金车体焊接组装工装，所述铝合金车体包括底架、车顶、侧墙和端墙，所述车顶两侧设置有边梁，包括底架固定装置，用于实现对底架的固定支撑和定位；

底架挠度下拉装置，用于实现底架预制挠度曲线；

车顶夹紧固定装置，用于焊接时对车顶的夹紧定位；

侧墙装配调节装置，用于组装过程中对侧墙的垂直度和宽度进行调节；

边梁装配调节装置，用于实现对边梁的拉紧和调整；

所述车顶夹紧固定装置包括车顶支撑架、设置在所述车顶支撑架上的与车顶弧形面贴合压紧车顶的弧形压紧装置、压块、对车顶两侧边梁进行夹紧可调节式的侧面夹紧装置和对车顶上下方向进行压紧的压紧装置。

本发明还存在以下附加技术特征：

进一步的，所述车顶支撑架包括2根纵梁和设置在2根纵梁之间的多根固定支撑梁。

进一步的，所述弧形压紧装置包括与车顶弧形面适配弧形支撑梁、转轴、减速机和2个支撑架，所述减速机设置在其中一个所述支撑架上且与所述转轴传动连接，所述转轴两端设置在所述2个支撑架上， 所述弧形支撑梁包括与车顶内侧面适配的第一弧形支撑梁和与车顶外侧面适配的第二弧形支撑梁，所述第一弧形支撑梁和第二弧形支撑梁分别与所述转轴固定连接，所述弧形压紧装置通过所述支撑架固定在所述2根纵梁上。

进一步的，所述侧面夹紧装置包括设置车顶支撑架两端的可伸缩气缸和压紧块，所述可伸缩气缸与所述压紧块连接用于驱动所述压紧块左右运动实现对车顶两侧边梁的压紧，所述压紧块上设置有螺纹孔，所述压紧块压紧到位后可通过螺栓穿过所述螺纹孔将其拧紧固定在所述车顶支撑架两端的固定支撑梁上。

进一步的，所述压紧装置为固定在所述固定支撑梁上螺旋可调的螺旋杆。

进一步的，所述底架挠度下拉装置包括支撑组件和底架铰链下拉装置，所述支撑组件包括第一支撑柱和第二支撑柱，所述第一支撑柱设置在所述底架中心，所述第二支撑柱设置在所述底架的两端，所述第一支撑柱的高度大于所述第二支撑柱的高度，所述底架铰链下拉装置包括拉伸链条、蜗轮、蜗杆和所述调节手柄，所述调节手柄与所述蜗轮固定连接，所述蜗杆与所述拉伸链条连接，所述拉伸链条与所述底架固定连接。

进一步的，底架固定装置包括底架支撑架和设置在所述底架支撑架四周的挡块和压紧块。

进一步的，侧墙装配调节装置包括侧墙铰链下拉装置、侧墙宽度调整件和侧墙垂直度调整件，所述侧墙铰链下拉装置结构与所述底架铰链下拉装置相同，所述侧墙宽度调整件为两端固定在侧墙上的螺纹可调的侧墙宽度螺纹调节杆，所述侧墙垂直度调整件为一端固定在底架上，一端固定在侧墙上的具有一定倾斜角度的侧墙垂直度螺纹调节杆。

进一步的，边梁装配调节装置，包括边梁拉紧装置和边梁宽度调整装置，所述边梁拉紧装置与所述侧墙铰链下拉装置结构相同，所述边梁宽度调节装置为两端分别固定在边梁的上的边梁宽度螺纹调节杆。

进一步的，还包括一车顶上顶装置，所述车顶上顶装置为一端固定在底架，另一端固定在车顶上的螺纹可调的车顶螺纹调节杆，所述车顶上顶装置设置有多个。

本发明存在以下优点和积极效果：

本发明提出一种铝合金车体焊接组装工装，包括底架固定装置，用于实现对底架的固定支撑和定位；底架挠度下拉装置，用于实现底架预制挠度曲线；车顶夹紧固定装置，用于焊接时对车顶的夹紧定位，且车顶夹紧定位装置为集成型工装，可实现多种功能，增强了整个工装的通用性；侧墙装配调节装置，用于组装过程中对侧墙的垂直度和宽度进行调节；边梁装配调节装置，用于实现对边梁的拉紧和调整，通过各个装置之间的配合实现对铝合金车体焊接的组装，保证了铝合金车体焊接的焊接质量和精度，且工装的通用性较强，可满足多种焊接类型需求。

附图说明

图1为本发明车顶固定夹紧装置结构示意图；

图2为本发明铝合金车体焊接组装工装的挠度下拉装置、侧墙铰链下拉装置的结构示意图；

图3为本发明铝合金车体焊接组装工装弧形压紧装置车顶正面焊接时结构示意图；

图4为本发明铝合金车体焊接组装工装弧形压紧装置在车顶反面焊接时结构示意图；

图5为本发明铝合金车体焊接组装工装的侧面夹紧装置结构示意图；

图6为本发明铝合金车体焊接组装工装的压紧装置结构示意图；

图7为本发明铝合金车体焊接组装工装的侧墙装配调节装置结构示意图；

图8为本发明铝合金车体焊接组装工装的边梁装配调节装置和车顶上顶装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细的说明，本发明提出一种铝合金车体焊接组装工装的实施例，参照图1-图8所示，铝合金车体包括底架1、车顶2、侧墙3和端墙，在所述车顶2两侧设置有边梁4，在组装时先进行铝合金车体的各个部件的焊接，即底架1、车顶2、端墙和侧墙3分别进行焊接。具体的，车顶2与底架1焊接均利用数控龙门自动焊机进行焊接，车顶2的正反面焊接固定时均使用本实施例中的车顶夹紧固定装置，具体的，本实施例中的车顶夹紧固定装置包括车顶支撑架5、弧形压紧装置6、侧面夹紧装置7、压块15、和压紧装置8。

优选的，车顶支撑架5包括2根纵梁51和设置在2根纵梁51之间的多根固定支撑梁52。固定支撑梁52沿纵梁51的长度方向上设置多根。

弧形压紧装置6包括与车顶2的弧形面适配弧形支撑梁61、转轴62、减速机63和2个支撑架64，所述减速机63设置在其中一个所述支撑架64上且与所述转轴62传动连接，所述转轴62两端设置在所述2个支撑架64上， 所述弧形支撑梁61包括与车顶2内侧面适配的第一弧形支撑梁611和与车顶外侧面适配的第二弧形支撑梁612，所述第一弧形支撑梁611和第二弧形支撑梁612分别与所述转轴62固定连接，所述弧形压紧装置6通过所述支撑架64固定在所述2根纵梁51上。车顶2正面焊接时，将车顶2通过第一弧形梁支撑梁611将车顶2进行支撑固定，第一弧形支撑梁611可与车顶2的弧形形状相匹配，实现对车顶2的全方位的支撑，同时在车顶2的上方压设压块15，焊接完成后，进行反面焊接，将车顶2利用翻转吊具进行翻转，在此同时，通过减速机63将转动带动转轴64转动同时带动设置在转轴64上的弧形支撑梁61进行翻转，翻转完成后将翻转后的车顶2缓缓落入弧形压紧装置6，通过第二弧形支撑梁612对车顶2的外侧面进行支撑固定，然后进行车顶2的反面焊接。

侧面夹紧装置7为实现对车顶2运动实现对车顶两侧边梁4的压紧，包括设置车顶支撑架5两端的可伸缩气缸71和压紧块72，所述可伸缩气缸71与所述压紧块72连接用于驱动所述压紧块72左右运动实现对车顶2两侧边梁4的压紧，可伸缩气缸71的活塞杆伸出或收回进而带动所述压紧块72的同步运动，优选的，压紧块27为三角架结构，其截面与边梁4的侧面积相适配，实现对边梁4的均匀作用力，且三角架结构具有较强的稳定性，在压紧块72压设到合适位置时，可通过螺栓穿过所述其本身自带的螺纹孔将其拧紧固定在所述车顶支撑架5两端的固定支撑梁52上。

压紧装置8用于实现对车顶2焊接过程中上下方向的进一步压紧固定，压紧装置8为固定在所述固定支撑梁52上螺旋可调的螺旋压杆。所述螺旋压杆包括螺旋杆81、旋转手柄82和固定设置在螺旋杆81上的弹性压块83，所述旋转手柄82与所述螺旋杆81的一端固定，所述弹性压块83设置在所述螺旋杆81的另一端，在对车顶2进行压紧时，可通过手动旋转螺旋杆81，螺旋杆81做上下直线运动，带动弹性压块83做上下运动，实现对车顶2上下方向的压紧和固定。

车顶2、底架1在焊接时根据工艺放量，预留100mm的加工量，焊接完成后，通过数控机加工的方法进行长度尺寸和安装孔尺寸的获得，侧墙3与端墙分别单独正反焊接。

铝合金车体的构成部件均焊接完成后，再进行铝合金车体的组装焊接，先通过铝合金车体组装焊接工装上的底架固定装置进行底架1固定，进一步的，底架固定装置包括底架支撑架和设置在所述底架支撑架四周的挡块。铝合金车体的底架1主要通过底架固定装置进行固定，底架1放置在底架支撑架上，同时在其周围设置挡块进行定位固定，挡块分为横向挡块和纵向挡块，分别沿底架的纵向方向和横向方向进行定位压紧。底架1固定完成后通过底架挠度下拉装置9对底架1施加作用力，根据底架1的挠度曲线，得到底架1的预制挠度。具体的，本实施例中的底架挠度下拉装置9，其主要包括支撑组件91和底架铰链下拉装置92，支撑组件91包括第一支撑柱911和第二支撑柱912，所述第一支撑柱911设置在所述底架1中心，所述第二支撑柱912设置在所述底架1的两端，所述第一支撑柱911的高度大于所述第二支撑柱912的高度， 使第一支撑柱911和第二支撑柱912之间形成高度差，同时通过底架铰链下拉装置92，对底架1施加作用力将底架1进行下拉，通过在底架1底部不同高度的第一支撑柱911和第二支撑柱912间对底架1的作用力和底架下拉铰链装置92对底架1的下拉作用力共同对底架1作用，使底架1与工装紧密贴合，产生塑性变形，得到底架1的挠度。本实施例中的支撑组件也可以为液态支撑杆或千斤顶等部件，在此不做具体限制。

具体的，底架铰链下拉装置92包括拉伸链条921、蜗轮、蜗杆和所述调节手柄922，所述调节手柄922与所述蜗轮固定连接，所述蜗杆与所述拉伸链条921连接，所述拉伸链条921与所述底架1固定连接。通过转动调节手柄922带动蜗轮转动，蜗轮与蜗杆配合，带动蜗杆做直线运动，蜗杆做直线运动带动拉伸链条921做直线运动，进而拉动底架1上下运动。

然后，再进行底架1和侧墙3的组焊前的装配，装配时通过侧墙装配调节装置中的侧墙铰链下拉装置10，侧墙铰链下拉装置10在对侧墙3进行下拉时应在底架1装配时和底架铰链下拉装置92同时下拉，用于确保两者之间的紧密贴合，保证后续的焊接质量。具体的，侧墙铰链下拉装置10结构与所述底架铰链下拉装置92相同，均通过手柄转动可调节拉链实现对侧墙3的拉紧，在此不做一一赘述。将侧墙3与底架1紧密贴合，贴合之后对侧墙3的垂直度和宽度进行调节，对其垂直度和宽度调节主要通过侧墙宽度调整件102和侧墙垂直度调整件101来实现，侧墙宽度调整件102为两端固定在侧墙3上的螺纹可调的侧墙宽度螺纹调节杆，通过螺纹转动实现对侧墙3宽度调整，所述侧墙垂直度调整件101为一端固定在底架1上，一端固定在侧墙3上的具有一定倾斜角度的侧墙垂直度螺纹调节杆。其调节原理与侧墙宽度螺纹调节杆相同，在此不做赘述。调整完成后将底架1和侧墙3进行点固焊接，后安装端墙，最后进行车顶2的安装，车顶2在装配到大体位置后通过车顶上顶装置11进行车顶2的安装的微调整，具体的，所述车顶上顶装置11为一端固定在底架1，另一端固定在车顶2上的螺纹可调的车顶螺纹调节杆，通过转动车顶螺纹调节杆使车顶上下运动，实现对车顶2装配中的微调整，所述车顶上顶装置11可根据需求设置有多个。

同时通过边梁装配调节装置对车顶2的边梁4进行装配和宽度的调整，边梁装配调节装置，包括边梁拉紧装置12和边梁宽度调整装置13，所述边梁拉紧装置12与所述侧墙铰链下拉装置结构相同，通过转动手柄对边梁3进行拉紧，所述边梁宽度调节装置13为两端分别固定在边梁4的上的边梁宽度螺纹调节杆。通过转动边梁宽度螺纹调节杆对边梁4的宽度进行调整。调整完成之后，将车顶的边梁4和侧墙3进行焊接固定即可。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。