一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具的制作方法

1.本发明涉及超大型工件拼搭超大功率焊接工装夹具领域，尤其涉及一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具。


背景技术：

2.目前超大型工程机械的很多部件，在生产制造过程中需要多个钢材部件相互拼焊形成，大型工程机械部件对各个部件的形状以及部件上的开孔、角度的精准性要求非常高，考虑到焊接时由于超大功率焊接时焊点部位的高温会导致钢材发生走位和形变无法达到工艺要求，一般的加工方式在加工时往往先将大于工艺要求尺寸的钢材轮廓件拼焊上主件后再经过整体拼焊件吊装到超大型铣床加工来到达到工艺要求尺寸的标准拼焊件，拼焊后的超大型工件不但需要超大型铣床来对应作业，而且操作非常复杂，要求非常高。
3.在施工时没有对大型工件进行精准固定的设备，一般是将多个大型零部件利用航吊吊起或者放置于地面通过划线或用简易样板辅助定位的方式相互拼搭然后进行加工，同时加工过程中往往需要移动或者翻转角度，由于这些工程机械部件十分巨大且重量很重，一般情况下一些部件长度达到十几米甚至数十米，重量达到几吨至几十吨以上，如果采用上述方式制造此类大型机械部件，无论对于焊接作业或者铣床加工来说加工难度是十分巨大的且对于加工设备也需要非常高的要求，采用普通的加工方式需要人手多且容易出错，同时划线的误差也会导致拼搭过程零件出现各种干涉，这样效率会非常低，常常出现较大误差，且施工过程存在很高安全风险。本发明主要涉及的10k伸缩臂叉车为港口集装箱货物运输装卸使用的超大型设备，其工作重量往往重达上100吨。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种方便大型拼装工艺的伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具，用以解决大型拼焊件焊接中的焊接不便的问题，以及大型拼焊件焊接后再吊装到铣床铣至标准尺寸的问题。
5.本发明采用的技术方案是：包括长方体底座，还包括多个支撑柱，多个支撑柱设置为成对组合以及单个的形式分别安装在底座上，多个支撑柱端部所在的面与车架底部整体轮廓相吻合并能使车架整体水平，其中成对的支撑柱之间由尺寸相同的加强筋连接板相互连接后固定在所述底座上，支撑柱上端为支撑面，支撑面中央位置上设置有柱状的车架定位销；还包括主定位座，所述主定位座包括一次拼焊左立板固定座、一次拼焊右立板固定座，一次拼焊左立板固定座和一次拼焊右立板固定座之间的中下部位置处连接有一个定位座穿轴和固定板，定位座穿轴位置对应车架尾部第一个曲面凹槽的曲面顶部，车架落入定位座穿轴上后尾部底面恰好被固定板支撑，一次拼焊左立板固定座、一次拼焊右立板固定座与车架侧面分别形成一道缝隙，左右缝隙大小分别与车架左立板和车架右立板厚度相同；还包括凹形的副固定座，其底部与所述底座固定连接，上部设置有与副固定座两端连接的一次拼焊定位轴，一次拼焊定位轴位置对应车架尾部第二个曲面凹槽的曲面顶部。
6.本发明的进一步技术方案是：在底座中间部位上的一组支撑柱的左边支撑柱上端设置有压紧螺杆，右边支撑柱上端设置有定位挡板。
7.本发明的进一步技术方案是：还包括二次拼焊右侧部件支座，所述二次拼焊右侧部件支座包含底板和定位模具，底板的前端与底座中部右侧面连接固定，后端沿底座右侧中部向外延伸；底板左右两端有两根垂直向上的定位杆，定位模具两端对应定位杆的位置处开有定位通孔，定位模具通过定位通孔穿过定位杆安装到底板上；所述定位模具的左端开有与底板桥安装面左端底面凸起相对应的凹槽，右端开有与底板桥安装面右端凹槽相对应的凸起，中部安装两个夹座夹紧底板桥安装面中部顶面。
8.本发明的进一步技术方案是：所述一次拼焊定位轴上设置有定位螺钉，定位螺钉位于车架尾部第一个曲面凹槽的曲面顶部与一次拼焊定位轴接触位置。
9.本发明的进一步技术方案是：还包括二次拼焊驾驶室部件定位支座，与驾驶室轮廓贴合，安装固定在所述底座左侧中部并向外延伸，所述二次拼焊驾驶室部件定位支座为整体或分为多个部件进行组装后与驾驶室底部轮廓贴合。
10.本发明的进一步技术方案是：所述支撑面为方形或圆形平面。
11.本发明的进一步技术方案是：所述一次拼焊左立板固定座、一次拼焊右立板固定座外侧还设置有两块加强筋立板。
12.本发明的进一步技术方案是：所述固定板通过螺丝将所述一次拼焊左立板固定座、一次拼焊右立板固定座连接固定。
13.本发明的进一步技术方案是：所述一次拼焊定位轴左端上方设置有二次拼焊后桥定位座。
14.本发明的进一步技术方案是：还包括一次拼焊头部组件固定座，与一次拼焊头部组件轮廓贴合，安装于所述底座前端，一次拼焊头部组件固定座上设置有压紧螺杆。
15.本发明的有益效果是：采用上述技术方案，底座上的多个支撑柱使得车架底处于一个水平面，对车架左右立板以及其他部件进行拼搭固定，拼搭大型部件时作业十分方便，能够确保拼搭尺寸的正确性和精准度，很好的满足了产品质量的要求；同时利用此工装拼搭时各个大型部件可以在工装夹紧状态下完成焊接，焊接产生的形变量几乎为零，使得可以直接使用标准件进行拼焊；使得大型拼焊件焊接中的焊接作业手法和角度多样化，同时省略了大型拼焊件焊接后再吊装到铣床铣至标准尺寸的复杂工艺步骤。
附图说明
16.图1是本发明所述一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具的结构示意图；
17.图2是本发明工件安装于所述一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具上时的结构示意图；
18.附图标记：
[0019]1‑
底座，2
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支撑柱，21
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加强筋连接板，22
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支撑面，23
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车架定位销，24
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定位凹槽，25
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压紧螺杆，26
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定位挡板，3
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主固定座，31
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一次拼焊左立板固定座，32
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一次拼焊右立板固定座，33
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定位座穿轴，34
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固定板，35
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加强筋立板，4
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副固定座，41
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一次拼焊定位轴，42
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二次拼焊后桥定位座，43
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定位螺钉，5
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二次拼焊右侧部件支座，51
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底板，52
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定位模具，53
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定位杆，54
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凹槽，55
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凸起，56
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夹座，6
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二次拼焊驾驶室部件定位支座。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。
[0021]
实施例一：
[0022]
一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具，该定位工装夹具针对于背景技术中涉及的10k伸缩臂叉车，为港口集装箱货物运输装卸使用的超大型设备，10k伸缩臂叉车加工过程涉及的超大型车架、车架左立板、车架右立板的超大功率拼焊原有的拼焊工艺分为车架左立板和车架右立板的轮廓板制作、拼焊、超大型铣床铣标准件车架左立板和车架右立板，然后再拼焊底板桥安装面、驾驶室，其中成品车架左立板和车架右立板上开有和车架相同的第一曲面凹槽和第二曲面凹槽。本发明在车架尾部第二个曲面凹槽的曲面顶部预开有定位孔，在车架底部轮廓面上预开设有定位孔，并且在拼焊时直接使用标准件车架左立板和车架右立板进行焊接，省去了超大型铣床设备工艺。具体技术方案如下文。
[0023]
如图1、图2所示，一种伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具，包括长方体底座1，底座1使用高强度的钢板焊接而成，底座1上设置有安装位置标志，底座1表面边缘设置刻度标识，可方便的选择合适的位置安装其它固定部件，还包括多个支撑柱，多个支撑柱设置为成对组合以及单个的形式分别安装在底座1上，多个支撑柱端部所在的面与车架底部整体轮廓相吻合并能使车架整体水平，其中成对的支撑柱之间由加强筋连接板21连接后固定在所述底座1上，成对的支撑柱是针对车架底部左右轮廓对称的形状制作的，做成成对支撑柱比分成左右两个支撑柱更方便对应其安装位置，有利于伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具的制作，车架放入工装夹具后车架内部侧面刚好被支撑柱侧面顶住，所述加强筋连接板21中部可设置成镂空状以减轻其重量；所述支撑柱2上端为支撑面22，支撑面22中央位置上设置有柱状的车架定位销23，车架定位销23与车架上预开设的定位孔相对应以便于在车架放入工装夹具时车架定位销23恰好能穿过车架上的定位孔对车架进行定位安装和固定；上述支撑柱2安装在底座1上的方式可使用直接焊接固定的方式或在底座1上开设螺孔，并将支撑柱2下部开设螺纹，支撑柱2拧入螺孔进行安装的方式，同时为方便识别出支撑柱拧入螺孔的深度，支撑柱2上设置尺度标记，该方式更为灵活，可通过调节支撑柱拧入螺孔的深度实现对支撑柱2的高低调节，以便使得支撑柱2顶端尽量与车架底面轮廓紧密贴合；上述车架定位销23的高度设置为2～5cm，同时为确保车架定位销23在固定车架时的稳固程度，可将车架定位销23顶端部设置螺纹并搭配螺帽，当车架放入工装夹具上时，车架定位销23穿过车架上预留的定位孔，此时可用螺帽拧入车架定位销23上将车架进一步压紧固定，防止车架在加工时形变走位。此外，车架定位销23顶端部并不限制于使用设置螺纹并搭配螺帽的方式对车架进行进一步的压紧固定，亦可使用在车架定位销23顶端部设置销孔并使用插销的方式或者卡扣或者其它操作简便的方式对车架进行进一步固定。
[0024]
所述伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具还包括主定位座3，所述主定位座包括一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32，一次拼焊左立板固定座31和一次拼焊右立板固定座32之间的中下部位置处连接有一个定位座穿轴33和固定板34，定位座穿轴33位置对应车架尾部第一个曲面凹槽的曲面顶部，车架落入定位座穿轴33上后尾部底面恰好被固定板34支撑，一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32与车架侧面分别形成一道缝隙，左右缝隙大小分别与车架左立板和车架右立板厚度相同；所述伸缩臂叉车车架拼焊定位工装夹具还包括凹形的副固定座4，其底部与所述底座1固定连接，上部设置有
与副固定4座两端连接的一次拼焊定位轴41，一次拼焊定位轴41位置对应车架尾部第二个曲面凹槽的曲面顶部。车架定位夹紧后将车架左立板和车架右立板分别插入一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32与车架侧面的缝隙中，缝隙大小与车架左立板和车架右立板厚度相同，推动车架左立板和车架右立板使其第一曲面凹槽和第二曲面凹槽的曲面顶部分别落入定位座穿轴33和一次拼焊定位轴41上，使得车架左立板、车架右立板与车架拼搭定位的同时形成限位锁紧。
[0025]
优选的，在底座1中间部位上的一组支撑柱2的左边支撑柱上端设置有压紧螺杆25，右边支撑柱上端设置有定位挡板26，当车架放入工装夹具上时，车架一侧面由定位挡板26顶住，另一侧面通过压紧螺杆25将车架向定位挡板26一侧压紧固定，能够提高工装夹具的精准性，防止部件变形走位。
[0026]
优选的，还包括二次拼焊右侧部件支座5，所述二次拼焊右侧部件支座5包含底板51和定位模具52，底板51的前端与底座中部右侧面连接固定，后端沿底座右侧中部向外延伸；底板51左右两端有两根垂直向上的定位杆53，定位模具52两端对应定位杆53的位置处开有定位通孔，定位模具52通过定位通孔穿过定位杆53安装到底板上；所述定位模具52的左端开有与底板桥安装面左端底面凸起相对应的凹槽54，右端开有与底板桥安装面右端凹槽相对应的凸起55，中部安装两个夹座56夹紧底板桥安装面中部顶面。
[0027]
优选的，所述一次拼焊定位轴41上设置有定位螺钉43，定位螺钉43位于车架尾部第一个曲面凹槽的曲面顶部与一次拼焊定位轴接触位置，在车架放入工装夹具时，定位螺钉43穿过车架上预开设的定位孔将车架定位。
[0028]
优选的，还包括二次拼焊驾驶室部件定位支座6，与驾驶室轮廓贴合，安装固定在所述底座1左侧中部并向外延伸，所述二次拼焊驾驶室部件定位支座为整体或分为多个部件进行组装后与驾驶室底部轮廓贴合；分为多个部件的二次拼焊驾驶室部件定位支座包括二次拼焊驾驶室部件第一支座、二次拼焊驾驶室部件第二支座、二次拼焊驾驶室部件第三支座，可使用所述驶室部件第一支座、二次拼焊驾驶室部件第二支座、二次拼焊驾驶室部件第三支座同时对驾驶室整体进行拼搭定位后再拼搭在底座上，多个定位支座与驾驶室轮底面廓贴合，能够有效提高驾驶室在拼搭时的精准平稳性，防止焊接时出现变形走位。
[0029]
优选的，所述支撑面22为方形或圆形平面，使得支撑接触部位更为贴合，同时能增加与车架底部的接触范围，避免车架底部因压力过大发生形变。
[0030]
优选的，所述一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32外侧还设置有两块加强筋立板35，能够进一步有效提高主固定座3的承载强度，避免其在固定超大型部件时出现走位变形。
[0031]
优选的，所述固定板34通过螺丝将所述一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32连接固定，固定板在对车架进行支撑的同时又能进一步加强一次拼焊左立板固定座31、一次拼焊右立板固定座32的连接强度。
[0032]
优选的，所述一次拼焊定位轴左端上方设置有二次拼焊后桥定位座42，与后桥轮廓贴合，二次拼焊后桥定位座42上亦设置有压紧螺杆25，可对车架后桥进行精准拼搭固定。
[0033]
解决了大型拼焊件焊接中的焊接不便的问题，同时省略了大型拼焊件焊接后再吊装到铣床铣至标准尺寸的问题、可以直接用标准件进行拼焊。
[0034]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精
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保护范围之内。