一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置及方法与流程

文档序号:36091447发布日期:2023-11-18 09:52阅读:67来源:国知局
一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置及方法与流程

本发明涉及车体焊接,尤其涉及一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置及方法。


背景技术:

1、铝合金统型动车组端墙主要包括端墙立柱、弯梁、骨架、左侧端墙板及右侧端墙板五部分结构,由5种不同形状、尺寸的铝合金型材与板材组成。其中端墙骨架采用电阻点焊的方式焊接,此种焊接方法热输入量较少,几乎无焊接变形;各拼焊板块之间由手工测量、划线、逐一单件定位依次组装、焊接而成。这种通过焊接方式组合为端墙结构的作业方式主要存在以下问题:

2、(1)所有组装尺寸均由人工测量、定位、夹紧的方式组装,组装精度差,尺寸的偏差容易造成端墙骨架与外板组焊的定位误差,焊后需要大量时间进行调修以满足产品尺寸要求。

3、(2)端墙骨架顶部弯梁宽度尺寸小,且为非平直结构,组装过程中需要将端墙的墙板与顶部弯梁扣合在一起,且与外板密贴不产生间隙。现有组装采用逐一单件装配+非固定式组焊工装的作业方式,组装难度大,且过程中的变量因素无法控制,导致焊后外板平面度超差17mm。

4、(3)统型动车组端墙共有三段弯梁立柱,每段弯梁之间需要采用固定的结构形式进行焊接,由于弯梁本身结构为非对称结构,同时要控制与端墙板之间的间隙,使得在此位置焊接造成一定的难度,导致后续探伤时出现焊接缺陷的几率较高,后期花大量返工返修,返修率高达50%以上。

5、(4)需要反复进行测量、夹紧,生产效率较低;对每块板材的垂直度、直线度反复调整,耗时长,操作步骤繁琐、复杂。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置及方法,能够使端墙结构组装尺寸精度得到控制,解决由焊接残余应力引起的变形和尺寸误差,提高焊接质量和作业效率。

2、为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:

3、第一方面,本发明提供了一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,包括组焊平台,所述组焊平台距端墙弯梁几何中心线设定距离处设置两个千斤顶,其中,第一千斤顶用于支撑端墙下端梁设置反变形;第二千斤顶用于支撑端墙弯梁,以在端墙上端板、端墙弯梁与端墙立柱的衔接处预置反变形;

4、所述组焊平台边缘连接多个压紧装置,以使组焊平台向下压紧固定端墙。

5、作为进一步的实现方式,所述组焊平台包括支撑框架,所述支撑框架中间位置连接有第一横梁;

6、所述千斤顶垂直安装于第一横梁上,所述第一横梁与支撑框架不在同一平面,以使千斤顶安装位置与端墙弯梁几何中心线具有设定距离。

7、作为进一步的实现方式,所述第一横梁两侧对称安装第二横梁,所述第二横梁的中间位置还可设置用于支撑端墙立柱的第三千斤顶。

8、作为进一步的实现方式,所述第一千斤顶支撑于端墙下端梁中心线处,所述第二千斤顶支撑于端墙弯梁中心线位置。

9、作为进一步的实现方式,所述压紧装置对应于端墙四个角位置。

10、作为进一步的实现方式,所述组焊平台底部还安装有高度调节装置。

11、作为进一步的实现方式,所述高度调节装置用于连接端墙外板组焊平台,以使端墙外板组焊工装在设定范围内移动。

12、第二方面,本发明还提供了一种端墙骨架与外板焊接变形控制方法,采用所述的焊接变形控制装置压紧端墙,通过对称焊接、交叉焊接、分段组焊的方法焊接端墙骨架与外板。

13、作为进一步的实现方式,以一侧墙板与对应的端角柱之间为第一焊接区域,另一侧墙板与对应的端角柱之间为第二焊接区域,端墙上墙板与端墙弯梁之间为第三焊接区域;第一焊接区域和第二焊接区域焊接完成后,再进行第三焊接区域的焊接。

14、作为进一步的实现方式,所述第一焊接区域和第二焊接区域从上至下分为三段焊接。

15、上述本发明的有益效果如下:

16、(1)本发明通过设置第一千斤顶、第二千斤顶,并配合压紧装置对端墙外板及骨架之间形成了多角度的位置控制,使端墙结构组装尺寸精度得到控制;且组焊平台高度可调,提高焊接质量和作业效果。

17、(2)本发明的第一千斤顶设置于端墙下端梁中心线处,第二千斤顶设置于端墙弯梁中心线位置,有效解决了定位不准导致的焊接变形问题。

18、(3)本发明在组焊平台边缘设置多个压紧装置,用于压紧端墙,进行刚性固定;在组焊平台底部安装多个高度调节装置,可以自由调节组焊平台高度,以达到最佳工作高度;同时,高度调节装置用于连接端墙外板组焊平台,以使端墙外板组焊工装在设定范围内移动。

19、(4)本发明优化端墙骨架与墙板组焊焊缝焊接顺序,通过分段焊接、交叉焊接的焊接工艺,减小焊接热输入量及焊后变形,从而能够使端墙结构组装尺寸精度得到控制,解决由焊接残余应力引起的变形和尺寸误差,提高焊接质量和作业效率。



技术特征:

1.一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,包括组焊平台,所述组焊平台距端墙弯梁几何中心线设定距离处设置两个千斤顶,其中,第一千斤顶用于支撑端墙下端梁设置反变形;第二千斤顶用于支撑端墙弯梁,以在端墙上端板、端墙弯梁与端墙立柱的衔接处预置反变形;

2.根据权利要求1所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述组焊平台包括支撑框架,所述支撑框架中间位置连接有第一横梁;

3.根据权利要求2所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述第一横梁两侧对称安装第二横梁,所述第二横梁的中间位置还可设置用于支撑端墙立柱的第三千斤顶。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述第一千斤顶支撑于端墙下端梁中心线处,所述第二千斤顶支撑于端墙弯梁中心线位置。

5.根据权利要求1所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述压紧装置对应于端墙四个角位置。

6.根据权利要求1所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述组焊平台底部还安装有高度调节装置。

7.根据权利要求6所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置,其特征在于,所述高度调节装置用于连接端墙外板组焊平台,以使端墙外板组焊工装在设定范围内移动。

8.一种端墙骨架与外板焊接变形控制方法,其特征在于,采用如权利要求1-7所述的焊接变形控制装置压紧端墙,通过对称焊接、交叉焊接、分段组焊的方法焊接端墙骨架与外板。

9.根据权利要求8所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制方法,其特征在于,以一侧墙板与对应的端角柱之间为第一焊接区域,另一侧墙板与对应的端角柱之间为第二焊接区域,端墙上墙板与端墙弯梁之间为第三焊接区域;第一焊接区域和第二焊接区域焊接完成后,再进行第三焊接区域的焊接。

10.根据权利要求9所述的一种端墙骨架与外板焊接变形控制方法,其特征在于,所述第一焊接区域和第二焊接区域从上至下分为三段焊接。


技术总结
本发明公开了一种端墙骨架与外板焊接变形控制装置及方法,涉及车体焊接技术领域,包括组焊平台,所述组焊平台距端墙弯梁几何中心线设定距离处设置两个千斤顶,其中,第一千斤顶用于支撑端墙下端梁设置反变形;第二千斤顶用于支撑端墙弯梁,以在端墙上端板、端墙弯梁与端墙立柱的衔接处预置反变形;所述组焊平台边缘连接多个压紧装置,以使组焊平台向下压紧固定端墙。并优化端墙骨架与墙板组焊焊缝焊接顺序,通过分段焊接,交叉焊接的焊接工艺,减小焊接热输入量及焊后变形。本发明能够使端墙结构组装尺寸精度得到控制,解决由焊接残余应力引起的变形和尺寸误差,提高焊接质量和作业效率。

技术研发人员:曲平先,张强,仇志远,陈洪林,马君
受保护的技术使用者:中车青岛四方机车车辆股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/16
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