复杂断面型材柔性成型组装装置的制造方法
复杂断面型材柔性成型组装装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种复杂断面型材柔性成型组装装置，特别涉及一种由复杂断面型材组成的轨道车辆司机室前窗骨架的柔性成型组装装置，属于轨道车辆车体制造技术领域。
【背景技术】
[0002]高速动车组铝合金车体主要由底架、侧墙、端墙、车顶和司机室组成整体焊接结构。其中司机室不仅是高速动车组提升速度的重要因素，也是动车组速度与美感的完美体现，因此司机室前窗骨架的制造质量至关重要。
[0003]司机室前窗骨架主要由圈梁、横梁和侧梁构成，前窗骨架为近Z型断面型材，型材本身的刚度较大，由于前窗骨架全部为三维曲面结构，并由多根型材拼焊而成，成型难度较大，成型精度不易控制，同时成型后焊接变形不易控制，容易导致司机室窗口变形，影响前窗玻璃安装和司机室外形，因此在实际焊接作业时，焊接变形量需要不断摸索，型材焊前组装时的尺寸需根据焊后尺寸不断优化，单根型材形状也有变化，这就需要一种可调的型材成型和组装装置。
[0004]在专利号为201120148667.8的“铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板“专利中，公开了一种工艺模板，工艺模板为与待加工的司机室前窗骨架三维曲面相一致的钢制立体装置，由底座和纵横交错的若干个钢片组成，在工艺模板上加工有符合组成前窗骨架的圈梁、横梁和侧梁型材三维曲面设计要求的基准型槽，在位于基准型槽处的钢片上，具有与所在位置的型材断面曲线相同的切线。但该工艺模板由于已定型，无法根据前窗玻璃安装情况再调整前窗骨架焊前工艺放量，增加了前窗骨架焊接的工艺难度，且该工艺模板的通用性较差。
【发明内容】
[0005]本实用新型主要目的在于解决上述问题，提供了一种方便调整焊前焊接组装尺寸，以有效保证复杂断面型材的成型质量和焊接质量，提高焊接效率的复杂断面型材柔性成型组装装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0007]一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。
[0008]进一步，所述承载基座由若干个纵横交错的横基板和纵基板组成，所述调节结构为设置在所述横基板、纵基板上的至少一个第一长圆孔和设置在所述承载面板上的与所述第一长圆孔垂直的至少一个第二长圆孔，所述横基板、纵基板和所述承载面板之间通过螺栓固定连接。
[0009]进一步，在所述横基板、纵基板上设置有两个平行的第一长圆孔，在所述承载面板上设置有两个平行的第二长圆孔。
[0010]进一步，所述横基板和纵基板之间相互插接固定连接。
[0011]进一步，在所述承载基座上设置有用于装夹型材的的装夹孔。
[0012]进一步，所述承载基座采用碳钢板。
[0013]进一步，所述承载面板采用碳钢板、铝板或铝合金板。
[0014]综上内容，本实用新型所述的一种复杂断面型材柔性成型组装装置，可以实现前窗骨架的成型和组焊在一个装置上全部完成，进而可以保证前窗骨架的焊接质量，同时，该装置中还设置有多个可调节的承载面板结构，承载面板可实现上下左右调节，整个装置根据司机室前窗骨架的三维曲面尺寸制作，并可根据前窗玻璃安装情况再调整前窗骨架焊前工艺放量，降低了前窗骨架焊接的工艺难度，保护焊接质量，使该装置使用范围扩大，而且承载面板可根据前窗骨架的材料随时更换，避免骨架的铝合金材料与承载基座的钢片直接接触。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型组装装置安装前窗骨架后的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型组装装置的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型单个横基板的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型单个横基板与承载面板组装后的结构示意图。
[0019]如图1至图4所示，前窗骨架1，组装装置2，底座3，承载基座4，承载面板5，基准型槽6，槽口 7，横基板8，纵基板9，承载槽10，第一长圆孔11，第二长圆孔12，装夹孔13。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0021]如图1所示，本实用新型提供的一种复杂断面型材柔性成型组装装置，用于组装焊接具有三维曲面形状的司机室前窗骨架1，前窗骨架I采用断面近Z型的铝合金型材，由多个型材组焊焊接而成，各个型材之间通过插口焊接进行组装。该成型组装装置2为一钢制立体装置，它具有与司机室前窗骨架I相一致的三维曲面形状，前窗骨架I的成型和组焊都在是该成型组装装置2上完成。
[0022]如图2所示，该组装装置2包括底座3、固定在底座3上的承载基座4及多个承载面板5，承载面板5通过调节结构可调节固定在承载基座4上，承载面板5可相对于承载基座4进行上下左右调节，在承载基座4上具有与前窗骨架I曲面一致的基准型槽6，前窗骨架I在焊接前对应放置在基准型槽内6。
[0023]如图2和图3所示，承载基座4由若干个纵横交错的横基板8和纵基板9组成，横基板8和纵基板9之间相互插接固定连接，以方便承载基座4的安装。为保证承载基座4的强度和刚度，横基板8和纵基板9均采用碳钢板，在横基板8和纵基板9上加工有槽口 7，槽口 7的形状与前窗骨架I的型材断面的形状相匹配，所有槽口 7共同组成基准型槽6。基准型槽6的是通过对前窗骨架I的三维模型在不同位置断面进行切片得到三维线图，再加入工艺设计要素，利用激光切割机对不同分别进行切割制造，最后将各横基板8和纵基板9组装而成的，基准型槽6以前窗骨架I在组装时的最大工艺量为基准。
[0024]如图4所示，承载面板5为具有一定厚度的金属板，在承载面板5上加工有用于承载前窗骨架I的承载槽10，承载槽10的形状与前窗骨架I的型材断面的形状相匹配，根据前窗玻璃安装情况而调整前窗骨架I焊前工艺放量时，可根据需要上下左右调节承载面板5，调节承载槽10的位置，使其与前窗骨架I在该点处的型材断面相匹配，满足该点处所需要的工艺放量。
[0025]承载面板5和承载基座4之间的调节结构为设置在横基板8和纵基板9上的至少一个第一长圆孔11和设置在承载面板5上的与第一长圆孔11垂直的至少一个第二长圆孔12，第一长圆孔11和第二长圆孔12之间通过螺栓固定连接，这样，承载面板5相对于承载基座4可以根据前窗骨架I所需的工艺放量进行上下左右的调节。为了固定更为牢固，优选采用在横基板8和纵基板9上设置两个平行的第一长圆孔11，在承载面板5上设置两个平行的第二长圆孔12，通过两个螺栓进行固定。
[0026]承载面板5的材料可以根据前窗骨架I的材料而选择，并可以随时更换，承载面板5可采用碳钢板、铝板或铝合金板，本实施例中，前窗骨架I为铝合金，承载面板5采用铝合金板，在实际组装时，前窗骨架I均是放置在承载面板5的承载槽10内，因此，承载面板5可以避免前窗骨架I的铝合金材料与承载基座4的碳钢片直接接触，进而可以避免前窗骨架I被碰伤损坏。
[0027]在横基板8和纵基板9上第一长圆孔11的旁边还设置有用于装夹前窗骨架I的装夹孔13。
[0028]如图1和图4所示，下面详细描述前窗骨架I的焊接工艺过程:
[0029](I)首先在前窗骨架I三维曲面中截取一部分截面，在截面图上增加工艺放量，即为承载基座4的横基板8和纵基板9上槽口 7的加工位置尺寸，将加工后的横基板8和纵基板9相互插接成一个完整的承载基座4。
[0030](2)将承载面板5预组在承载基座4的横基板8和纵基板9上，再将前窗骨架I的各段型材对应放置在多个承载面板5上，利用夹紧装置在装夹孔13的位置将前窗骨架I的型材夹紧固定在承载基座4上。
[0031](3)将前窗玻璃(图中未示出)在安装至前窗骨架I上时，前窗玻璃与前窗骨架I之间具有2_的工艺余量，如果不能满足该要求，调节承载面板5的位置，对承载面板5进行上下左右的调节，再用两个螺栓将第一长圆孔11和第二长圆孔12之间固定连接在一起，将承载面板5固定在承载基座4上，进而调节前窗骨架I的位置使其与前窗玻璃之间满足工艺要求，同时满足前窗骨架I成型后与基准型槽6之间的间隙不大于2mm。
[0032](4)调节工艺余量后，将前窗骨架I的各型材之间点焊固定在一起，再最后通过满焊完成前窗骨架I的组焊。
[0033]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本是实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，在所述承载基座上具有与型材曲面一致的基准型槽，其特征在于:还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。
2.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载基座由若干个纵横交错的横基板和纵基板组成，所述调节结构为设置在所述横基板、纵基板上的至少一个第一长圆孔和设置在所述承载面板上的与所述第一长圆孔垂直的至少一个第二长圆孔，所述横基板、纵基板和所述承载面板之间通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:在所述横基板、纵基板上设置有两个平行的第一长圆孔，在所述承载面板上设置有两个平行的第二长圆孔。
4.根据权利要求2所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述横基板和纵基板之间相互插接固定连接。
5.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:在所述承载基座上设置有用于装夹型材的的装夹孔。
6.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载基座米用碳钢板。
7.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载面板采用碳钢板、铝板或铝合金板。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。本实用新型中的承载面板可实现上下左右调节，整个装置根据司机室前窗骨架的三维曲面尺寸制作，并在焊前对焊接组装时的尺寸进行调整，使该装置使用范围扩大。
【IPC分类】B23K37-04
【公开号】CN204603654
【申请号】CN201520299105
【发明人】汤运刚, 张风东, 杨巍, 付炳欣, 张石磊, 王光明
【申请人】南车青岛四方机车车辆股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月11日
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种复杂断面型材柔性成型组装装置，特别涉及一种由复杂断面型材组成的轨道车辆司机室前窗骨架的柔性成型组装装置，属于轨道车辆车体制造技术领域。
【背景技术】
[0002]高速动车组铝合金车体主要由底架、侧墙、端墙、车顶和司机室组成整体焊接结构。其中司机室不仅是高速动车组提升速度的重要因素，也是动车组速度与美感的完美体现，因此司机室前窗骨架的制造质量至关重要。
[0003]司机室前窗骨架主要由圈梁、横梁和侧梁构成，前窗骨架为近Z型断面型材，型材本身的刚度较大，由于前窗骨架全部为三维曲面结构，并由多根型材拼焊而成，成型难度较大，成型精度不易控制，同时成型后焊接变形不易控制，容易导致司机室窗口变形，影响前窗玻璃安装和司机室外形，因此在实际焊接作业时，焊接变形量需要不断摸索，型材焊前组装时的尺寸需根据焊后尺寸不断优化，单根型材形状也有变化，这就需要一种可调的型材成型和组装装置。
[0004]在专利号为201120148667.8的“铝合金车体司机室前窗骨架组焊工艺模板“专利中，公开了一种工艺模板，工艺模板为与待加工的司机室前窗骨架三维曲面相一致的钢制立体装置，由底座和纵横交错的若干个钢片组成，在工艺模板上加工有符合组成前窗骨架的圈梁、横梁和侧梁型材三维曲面设计要求的基准型槽，在位于基准型槽处的钢片上，具有与所在位置的型材断面曲线相同的切线。但该工艺模板由于已定型，无法根据前窗玻璃安装情况再调整前窗骨架焊前工艺放量，增加了前窗骨架焊接的工艺难度，且该工艺模板的通用性较差。
【发明内容】
[0005]本实用新型主要目的在于解决上述问题，提供了一种方便调整焊前焊接组装尺寸，以有效保证复杂断面型材的成型质量和焊接质量，提高焊接效率的复杂断面型材柔性成型组装装置。
[0006]为实现上述目的，本实用新型的技术方案是:
[0007]一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。
[0008]进一步，所述承载基座由若干个纵横交错的横基板和纵基板组成，所述调节结构为设置在所述横基板、纵基板上的至少一个第一长圆孔和设置在所述承载面板上的与所述第一长圆孔垂直的至少一个第二长圆孔，所述横基板、纵基板和所述承载面板之间通过螺栓固定连接。
[0009]进一步，在所述横基板、纵基板上设置有两个平行的第一长圆孔，在所述承载面板上设置有两个平行的第二长圆孔。
[0010]进一步，所述横基板和纵基板之间相互插接固定连接。
[0011]进一步，在所述承载基座上设置有用于装夹型材的的装夹孔。
[0012]进一步，所述承载基座采用碳钢板。
[0013]进一步，所述承载面板采用碳钢板、铝板或铝合金板。
[0014]综上内容，本实用新型所述的一种复杂断面型材柔性成型组装装置，可以实现前窗骨架的成型和组焊在一个装置上全部完成，进而可以保证前窗骨架的焊接质量，同时，该装置中还设置有多个可调节的承载面板结构，承载面板可实现上下左右调节，整个装置根据司机室前窗骨架的三维曲面尺寸制作，并可根据前窗玻璃安装情况再调整前窗骨架焊前工艺放量，降低了前窗骨架焊接的工艺难度，保护焊接质量，使该装置使用范围扩大，而且承载面板可根据前窗骨架的材料随时更换，避免骨架的铝合金材料与承载基座的钢片直接接触。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型组装装置安装前窗骨架后的结构示意图；
[0016]图2是本实用新型组装装置的结构示意图；
[0017]图3是本实用新型单个横基板的结构示意图；
[0018]图4是本实用新型单个横基板与承载面板组装后的结构示意图。
[0019]如图1至图4所示，前窗骨架1，组装装置2，底座3，承载基座4，承载面板5，基准型槽6，槽口 7，横基板8，纵基板9，承载槽10，第一长圆孔11，第二长圆孔12，装夹孔13。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述:
[0021]如图1所示，本实用新型提供的一种复杂断面型材柔性成型组装装置，用于组装焊接具有三维曲面形状的司机室前窗骨架1，前窗骨架I采用断面近Z型的铝合金型材，由多个型材组焊焊接而成，各个型材之间通过插口焊接进行组装。该成型组装装置2为一钢制立体装置，它具有与司机室前窗骨架I相一致的三维曲面形状，前窗骨架I的成型和组焊都在是该成型组装装置2上完成。
[0022]如图2所示，该组装装置2包括底座3、固定在底座3上的承载基座4及多个承载面板5，承载面板5通过调节结构可调节固定在承载基座4上，承载面板5可相对于承载基座4进行上下左右调节，在承载基座4上具有与前窗骨架I曲面一致的基准型槽6，前窗骨架I在焊接前对应放置在基准型槽内6。
[0023]如图2和图3所示，承载基座4由若干个纵横交错的横基板8和纵基板9组成，横基板8和纵基板9之间相互插接固定连接，以方便承载基座4的安装。为保证承载基座4的强度和刚度，横基板8和纵基板9均采用碳钢板，在横基板8和纵基板9上加工有槽口 7，槽口 7的形状与前窗骨架I的型材断面的形状相匹配，所有槽口 7共同组成基准型槽6。基准型槽6的是通过对前窗骨架I的三维模型在不同位置断面进行切片得到三维线图，再加入工艺设计要素，利用激光切割机对不同分别进行切割制造，最后将各横基板8和纵基板9组装而成的，基准型槽6以前窗骨架I在组装时的最大工艺量为基准。
[0024]如图4所示，承载面板5为具有一定厚度的金属板，在承载面板5上加工有用于承载前窗骨架I的承载槽10，承载槽10的形状与前窗骨架I的型材断面的形状相匹配，根据前窗玻璃安装情况而调整前窗骨架I焊前工艺放量时，可根据需要上下左右调节承载面板5，调节承载槽10的位置，使其与前窗骨架I在该点处的型材断面相匹配，满足该点处所需要的工艺放量。
[0025]承载面板5和承载基座4之间的调节结构为设置在横基板8和纵基板9上的至少一个第一长圆孔11和设置在承载面板5上的与第一长圆孔11垂直的至少一个第二长圆孔12，第一长圆孔11和第二长圆孔12之间通过螺栓固定连接，这样，承载面板5相对于承载基座4可以根据前窗骨架I所需的工艺放量进行上下左右的调节。为了固定更为牢固，优选采用在横基板8和纵基板9上设置两个平行的第一长圆孔11，在承载面板5上设置两个平行的第二长圆孔12，通过两个螺栓进行固定。
[0026]承载面板5的材料可以根据前窗骨架I的材料而选择，并可以随时更换，承载面板5可采用碳钢板、铝板或铝合金板，本实施例中，前窗骨架I为铝合金，承载面板5采用铝合金板，在实际组装时，前窗骨架I均是放置在承载面板5的承载槽10内，因此，承载面板5可以避免前窗骨架I的铝合金材料与承载基座4的碳钢片直接接触，进而可以避免前窗骨架I被碰伤损坏。
[0027]在横基板8和纵基板9上第一长圆孔11的旁边还设置有用于装夹前窗骨架I的装夹孔13。
[0028]如图1和图4所示，下面详细描述前窗骨架I的焊接工艺过程:
[0029](I)首先在前窗骨架I三维曲面中截取一部分截面，在截面图上增加工艺放量，即为承载基座4的横基板8和纵基板9上槽口 7的加工位置尺寸，将加工后的横基板8和纵基板9相互插接成一个完整的承载基座4。
[0030](2)将承载面板5预组在承载基座4的横基板8和纵基板9上，再将前窗骨架I的各段型材对应放置在多个承载面板5上，利用夹紧装置在装夹孔13的位置将前窗骨架I的型材夹紧固定在承载基座4上。
[0031](3)将前窗玻璃(图中未示出)在安装至前窗骨架I上时，前窗玻璃与前窗骨架I之间具有2_的工艺余量，如果不能满足该要求，调节承载面板5的位置，对承载面板5进行上下左右的调节，再用两个螺栓将第一长圆孔11和第二长圆孔12之间固定连接在一起，将承载面板5固定在承载基座4上，进而调节前窗骨架I的位置使其与前窗玻璃之间满足工艺要求，同时满足前窗骨架I成型后与基准型槽6之间的间隙不大于2mm。
[0032](4)调节工艺余量后，将前窗骨架I的各型材之间点焊固定在一起，再最后通过满焊完成前窗骨架I的组焊。
[0033]如上所述，结合附图所给出的方案内容，可以衍生出类似的技术方案。但凡是未脱离本是实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，在所述承载基座上具有与型材曲面一致的基准型槽，其特征在于:还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。
2.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载基座由若干个纵横交错的横基板和纵基板组成，所述调节结构为设置在所述横基板、纵基板上的至少一个第一长圆孔和设置在所述承载面板上的与所述第一长圆孔垂直的至少一个第二长圆孔，所述横基板、纵基板和所述承载面板之间通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:在所述横基板、纵基板上设置有两个平行的第一长圆孔，在所述承载面板上设置有两个平行的第二长圆孔。
4.根据权利要求2所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述横基板和纵基板之间相互插接固定连接。
5.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:在所述承载基座上设置有用于装夹型材的的装夹孔。
6.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载基座米用碳钢板。
7.根据权利要求1所述的复杂断面型材柔性成型组装装置，其特征在于:所述承载面板采用碳钢板、铝板或铝合金板。
【专利摘要】本实用新型涉及一种复杂断面型材柔性成型组装装置，包括底座和固定在所述底座上的承载基座，还包括多个承载面板，所述承载面板通过调节结构可调节固定在所述承载基座上，在所述承载面板上具有用于承载型材的承载槽，所述承载槽的形状与型材断面的形状相匹配。本实用新型中的承载面板可实现上下左右调节，整个装置根据司机室前窗骨架的三维曲面尺寸制作，并在焊前对焊接组装时的尺寸进行调整，使该装置使用范围扩大。
【IPC分类】B23K37-04
【公开号】CN204603654
【申请号】CN201520299105
【发明人】汤运刚, 张风东, 杨巍, 付炳欣, 张石磊, 王光明
【申请人】南车青岛四方机车车辆股份有限公司
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年5月11日
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