[发明专利]轨道车辆侧墙门立柱焊接预置反变形工装及其方法

说明书

本发明所述轨道车辆侧墙门立柱焊接预置反变形工装及其方法，提出一种通用性好、速度快、效率高的侧墙门立柱组焊定位工装及焊接预置反变形的工艺方法。反变形工装主要包括由门口区域的侧墙定位机构，门立柱焊接预置反变形工装机构与工装定位机构组成；其中，所述门口区域的侧墙定位机构由侧墙工装立柱，侧墙工装横梁，侧墙工装纵梁，侧墙边梁固定支架和侧墙定位夹臂组成；所述门立柱焊接预置反变形工装机构由大门立柱定位装置，小门立柱定位装置，门立柱定位辅助装置组成；所述工装定位机构是由门立柱定位工装定位销，门立柱定位工装定位柱和卡钳组成。

技术领域

本发明针对轨道车辆的侧墙门立柱的焊接，提出了一种焊接预置反变形的工装及其方法，属于机械设计技术领域。

背景技术

随着轨道车辆的高速与产业化发展，在轨道车辆车体制造领域，铝合金材料越来越多地被广泛使用。

不同车型的铝合金侧墙门框在组焊过程中，具有焊接区域小、焊缝数量多且密集的特点。大门立柱内侧的多组加强筋板两侧封闭的角焊缝、焊缝的立体空间分布及铝合金本身的物理性质，促使铝合金焊缝及母材金属的膨胀或收缩存在不同步和不平衡，使得焊缝区域残余应力的局部应变累积或多处应变叠加而最终导致焊接变形，导致大门立柱向侧墙内侧倾斜2～3mm,使门立柱相对于侧墙外表面的垂直度超差和门立柱整体平面度超差，而且还会诱发错边、未熔合和裂纹等焊缝缺陷的产生，降低结构的承载能力。

在侧墙门立柱组焊过程中，为了保证门口宽度的尺寸，以往是通过人为作用在门口上方和下方增加两根撑杆，焊接完成后撤掉撑杆再通过火焰调修处理对焊接变形区域进行矫正。门立柱一般均以中厚铝合金材质为主，对门立柱的焊接变形往往需要进行两次或两次以上的局部火焰调修，使产品质量难于保证，严重时会导致产品报废；另一方面增加了调修工作量和调修矫正难度，降低了生产效率。因此，以往的这种门立柱安装定位方法和火焰调修方式使产品质量难于保证，生产效率大大降低。

有鉴于此，特提出如下改进方案。

发明内容

本发明所述轨道车辆侧墙门立柱焊接预置反变形工装及其方法，在于解决上述现有技术存在的问题而提出一种通用性好、速度快、效率高的侧墙门立柱组焊定位工装。

本发明的目的在于，在可控的范围内，提高一次性焊接工作质量。

另一发明目的是，灵活安放反变形工装以提高整体实用性。

为上述发明目的，所述轨道车辆侧墙门立柱焊接预置反变形工装主要包括：

由门口区域的侧墙定位机构，门立柱焊接预置反变形工装机构与工装定位机构组成；其中，

所述门口区域的侧墙定位机构由侧墙工装立柱，侧墙工装横梁，侧墙工装纵梁，侧墙边梁固定支架和侧墙定位夹臂组成；

所述门立柱焊接预置反变形工装机构由大门立柱定位装置，小门立柱定位装置，门立柱定位辅助装置组成；

所述工装定位机构是由门立柱定位工装定位销，门立柱定位工装定位柱和卡钳组成。

如上基本方案，门口区域的侧墙定位机构能够保证侧墙完全地贴紧于侧墙工装表面，保证焊接后的门立柱轮廓度和侧墙轮廓度的一致性。门立柱焊接预置反变形工装机构作为一个整体工装，

可根据不同车型、不同侧墙门口设置部位的不同，可通过吊运灵活地安放反变形工装，操作灵活，实用性强。

针对大门立柱定位装置的补充优化方案，其由大门立柱夹紧定位块，卡钳，大门立柱定位工装支撑柱，第一门立柱定位工装横梁，门立柱水平定位块，滑槽，垫板组成。

针对门立柱定位辅助装置的补充优化方案，其由自旋转螺栓，定位撑杆，滑动轨道，滑动轨道定位销，门立柱定位工装纵梁及第二门立柱定位工装横梁组成。