铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装的制作方法

本技术属于轨道车辆焊接，尤其涉及一种铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，主要用于铝合金a型线及b型线地铁车顶板、侧墙板的组装及焊接。

背景技术：

1、搅拌摩擦焊技术在地铁车辆的制造上运用越来越广泛，其具备焊接强度高、过程安全、无污染、无烟尘、无辐射、成本低、效率高等优势，因此搅拌摩擦焊技术已成为轨道交通主流一种焊接方式。

2、随着搅拌摩擦焊技术的发展，高效率组装工装越发重要，现有的工装多数采用机械固定，而机械固定需人工手动夹紧，效率低且夹紧力存在偏差，产品焊接时容易受力不均导致焊接变形无法控制。

3、此外，不同客户对车辆需求不统一导致车辆结构存在差异，类似结构产品存在细微变化情况下原工装便无法进行使用，需进行改造或重新制作。

4、而且，搅拌摩擦焊目前在地铁项目已全面覆盖车顶和侧墙等多个车体部件，以往工装需根据不同车体部件需进行定制，造成资源浪费及场地占用。

5、因此需要设计一种新的焊接工装来提高效率的同时，又能合理对资源的利用，减少成本的投入。

技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的缺点与不足，本实用新型的目的提供一种使用方便、效率高、结构紧凑、低成本的组焊工装(即铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装)，能够使用一套工装来满足不同结构产品的组装及焊接，实现其通用性的功能；此外，本实用新型工装在满足产品焊接要求的前提下，大大提高了工作效率及空间资源的利用率。

2、本实用新型采取的技术方案是：

3、铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，包括液压夹紧结构、纵向梁横向滑槽装置、转动机构、角度驱动装置和工装骨架，工装骨架包括基座以及基座上设置的纵向梁和可转动支架；纵向梁横向滑槽装置位于纵向梁的下方，用于调节纵向梁的横向移动；转动机构位于纵向梁和可转动支架之间，转动机构和可转动支架均可发生角度转动；液压夹紧结构位于纵向梁和可转动支架上方，用于液压压紧固定待组装的侧墙板或车顶板。

4、进一步的，所述工装骨架还包括可推进移动支架：所述基座上竖立设置可推进移动支架，可推进移动支架上纵向设置依次设置有所述纵向梁、转动机构和可转动移动支架。

5、进一步的，所述纵向梁横向滑槽装置包括第一滑轨、第一滑块、锁紧螺杆和锁紧螺栓，所述可推进移动支架的上横梁上沿上横梁延伸方向设置所述第一滑轨，纵向梁的下方设有与所述第一滑轨配合使用的第一滑块；第一滑轨的一端部设有锁紧螺杆，锁紧螺杆朝向最外侧的纵向梁横向移动方向设置；纵向梁的端部朝下设置锁紧螺栓，通过所述锁紧螺杆和锁紧螺栓固定纵向梁的横向位置。

6、进一步的，所述工装还包括骨架液压推进机构，骨架液压推进机构位于所述可推进移动支架的下方，使可推进移动支架及其上方的所述纵向梁、转动机构和可转动移动支架发生整体横向推进。

7、进一步的，所述骨架液压推进机构包括第二液压缸、第二滑轨和第二滑块，工装基座的下横梁上沿下横梁的延伸方向设置所述第二滑轨，所述可推进移动支架的下部设置与所述第二滑轨配合使用的所述第二滑块；第二滑块连接第二液压缸，通过第二液压缸的运动经第二滑块推动可推进移动支架及其上方在第二滑轨上横向移动。

8、进一步的，所述转动机构纵向设置，转动机构包括立式带座轴承和转动轴，转动轴转动带动其上方放置的侧墙板发生角度转动。

9、进一步的，所述角度驱动装置位于所述可转动移动支架的下方，角度驱动装置包括气动马达、涡轮减速机、涡轮丝杆升降机、联轴器、传动轴和工装连接固定座，工装连接固定座连接所述可转动移动支架，带动可转动移动支架及其上方放置的侧墙板发生角度转动。

10、进一步的，所述液压夹紧结构包括位于所述纵向梁的外侧的液压夹紧装置，对侧墙板或平顶板进行液压压紧固定，液压夹紧装置包括第一液压缸和第一夹紧压头。

11、进一步的，所述液压夹紧结构包括位于所述可转动移动支架上的液压夹紧机构，对侧墙板或平顶板进行液压压紧固定；液压夹紧机构包括第三液压缸、第四液压缸、第三滑块、导轨和第二夹紧压头，导轨配合使用第三滑块，第三滑块上连接固定座，固定座的后方连接第三液压缸，固定座上设有第二压紧压头。

12、本实用新型的有益效果是：

13、本实用新型铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，可通过气动转动结构(具体的是气动角度驱动装置和转动机构)实现工装不同角度调节，通过工装滑块以及导轨的配合实现整体宽度调节，以满足不同尺寸的侧墙板产品及不同尺寸的平顶板产品需求，通过一套工装实现了多种产品的焊接，实现本实用新型工装通用性的功能。

14、本实用新型铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，能够使用这一套工装来满足不同结构产品的组装及焊接，能够合理对资源的利用，减少成本的投入。

15、本实用新型铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，通过液压压紧结构(具体的是液压夹紧装置和液压夹紧机构)实现产品的快速装夹，使得产品受力均匀，焊接时不容易产生变形，使得产品组装更加高效，产品的质量更加容易得到保证。

16、本实用新型铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，设计合理、结构紧凑、使用方便、工作效率高。

技术特征：

1.铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述工装包括液压夹紧结构、纵向梁横向滑槽装置、转动机构、角度驱动装置和工装骨架，工装骨架包括基座以及基座上设置的纵向梁和可转动支架；纵向梁横向滑槽装置位于纵向梁的下方，用于调节纵向梁的横向移动；转动机构位于纵向梁和可转动支架之间，转动机构和可转动支架均可发生角度转动；液压夹紧结构位于纵向梁和可转动支架上方，用于液压压紧固定待组装的侧墙板或车顶板。

2.如权利要求1所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述工装骨架还包括可推进移动支架：所述基座上竖立设置可推进移动支架，可推进移动支架上纵向设置依次设置有所述纵向梁、转动机构和可转动移动支架。

3.如权利要求2所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述纵向梁横向滑槽装置包括第一滑轨、第一滑块、锁紧螺杆和锁紧螺栓，所述可推进移动支架的上横梁上沿上横梁延伸方向设置所述第一滑轨，纵向梁的下方设有与所述第一滑轨配合使用的第一滑块；第一滑轨的一端部设有锁紧螺杆，锁紧螺杆朝向最外侧的纵向梁横向移动方向设置；纵向梁的端部朝下设置锁紧螺栓，通过所述锁紧螺杆和锁紧螺栓固定纵向梁的横向位置。

4.如权利要求2所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述工装还包括骨架液压推进机构，骨架液压推进机构位于所述可推进移动支架的下方，使可推进移动支架及其上方的所述纵向梁、转动机构和可转动移动支架发生整体横向推进。

5.如权利要求4所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述骨架液压推进机构包括第二液压缸、第二滑轨和第二滑块，工装基座的下横梁上沿下横梁的延伸方向设置所述第二滑轨，所述可推进移动支架的下部设置与所述第二滑轨配合使用的所述第二滑块；第二滑块连接第二液压缸，通过第二液压缸的运动经第二滑块推动可推进移动支架及其上方在第二滑轨上横向移动。

6.如权利要求1-5任意一项所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述转动机构纵向设置，转动机构包括立式带座轴承和转动轴，转动轴转动带动其上方放置的侧墙板发生角度转动。

7.如权利要求1-5任意一项所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述角度驱动装置位于所述可转动支架的下方，角度驱动装置包括气动马达、涡轮减速机、涡轮丝杆升降机、联轴器、传动轴和工装连接固定座，工装连接固定座连接所述可转动支架，带动可转动支架及其上方放置的侧墙板发生角度转动。

8.如权利要求1-5任意一项所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述液压夹紧结构包括位于所述纵向梁的外侧的液压夹紧装置，对侧墙板或平顶板进行液压压紧固定，液压夹紧装置包括第一液压缸和第一夹紧压头。

9.如权利要求1-5任意一项所述的铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，其特征在于，所述液压夹紧结构包括位于所述可转动支架上的液压夹紧机构，对侧墙板或平顶板进行液压压紧固定；液压夹紧机构包括第三液压缸、第四液压缸、第三滑块、导轨和第二夹紧压头，导轨配合使用第三滑块，第三滑块上连接固定座，固定座的后方连接第三液压缸，固定座上设有第二压紧压头。

技术总结
本技术公开了铝合金侧墙板及车顶板通用搅拌摩擦焊工装，包括液压夹紧结构、纵向梁横向滑槽装置、转动机构、角度驱动装置和工装骨架，工装骨架包括基座以及基座上设置的纵向梁和可转动支架；纵向梁横向滑槽装置位于纵向梁的下方，用于调节纵向梁的横向移动；转动机构位于纵向梁和可转动支架之间，转动机构和可转动支架均可发生角度转动；液压夹紧结构位于纵向梁和可转动支架上方，用于液压压紧固定待组装的侧墙板或车顶板。本技术通过滑轨和滑块的配合实现宽度方向的调节，通过液压装置和气压装置实现角度变化和工装快速夹紧，适应不同宽度，不同轮廓度车体侧墙板及平顶板产品的焊接。

技术研发人员：童玉鹏,杨代立
受保护的技术使用者：南京雷尔伟新技术股份有限公司
技术研发日：20230102
技术公布日：2024/1/12