專(zhuān)利名稱(chēng)：控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形 的方法
背景技術(shù)：
動(dòng)車(chē)組由于在高速運(yùn)行中，承受高頻振動(dòng)載荷的沖擊，動(dòng)車(chē)組鋁合金車(chē)廂外形尤 其是車(chē)頭部分均為三維流線型設(shè)計(jì)，因此對(duì)其外形輪廓的控制至關(guān)重要。按照現(xiàn)有車(chē)體組 成制造工藝，雖然在理論上能滿(mǎn)足生產(chǎn)要求，但在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際工作中沒(méi)有考慮到由于焊接量 大、產(chǎn)生熱量過(guò)多等因素導(dǎo)致的車(chē)體外輪廓變形，由于焊接變形的原因，組裝胎上卡具的剛 性的固定不能保證其焊后的外輪廓，車(chē)頂?shù)拇蟛糠趾缚p在外部，焊后會(huì)使車(chē)體高度尺寸變 小，車(chē)體外形輪廓無(wú)法得到控制，致使調(diào)修困難，嚴(yán)重影響車(chē)體質(zhì)量，大大增加了生產(chǎn)周期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中 的缺陷，實(shí)現(xiàn)減少調(diào)修工作量、降低生產(chǎn)周期、提高車(chē)體質(zhì)量。本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，包括以下步 驟1)制備毛坯車(chē)廂11)制備兩個(gè)弧面形側(cè)板結(jié)構(gòu)；將兩根以上的經(jīng)度彎梁和兩根以上的緯度彎梁交 叉焊接構(gòu)成弧面形框架梁，將面板焊接在所述框架梁外側(cè)制成所述弧面形側(cè)板結(jié)構(gòu)；所述 經(jīng)度彎梁與所述面板長(zhǎng)度一致，所述緯度彎梁與所述面板高度一致，所述側(cè)板結(jié)構(gòu)沿所述 毛坯車(chē)廂長(zhǎng)度方向高度逐漸增加；其中所述面板的上部分和下部分為金屬板，中部分為玻璃板，所述玻璃板至少前 半部分為球面玻璃板；所述面板上部分的前端為補(bǔ)板；12)組裝車(chē)廂框架；121)將兩側(cè)板結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述組裝胎具上，通過(guò)兩個(gè)傾斜設(shè)置的側(cè)板支撐工具對(duì) 所述兩框架梁前部?jī)?nèi)側(cè)施加向外的支撐力，通過(guò)兩個(gè)以上的水平設(shè)置的側(cè)板支撐工具分別 對(duì)所述兩框架梁中后部?jī)?nèi)側(cè)分別施加向外的支撐力，使所述兩面板在該側(cè)板支撐工具的作 用下與所述組裝胎具定位配合；所述傾斜設(shè)置的側(cè)板支撐工具設(shè)置在所述球面玻璃板內(nèi)側(cè) 的框架梁上，并沿所述緯度彎梁上曲率半徑最大點(diǎn)的法線方向設(shè)置；所述面板沿所述緯度 彎梁曲率半徑最大點(diǎn)的法線方向的變形量為20毫米；122)環(huán)形框梁由與所述車(chē)頂板形狀適配的頂梁和與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)形狀適配的兩側(cè) 梁構(gòu)成；將所述兩測(cè)梁分別與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)后側(cè)焊接；123)將與所述車(chē)頂板形狀相適配的車(chē)頂彎梁兩端依次焊接在兩側(cè)板結(jié)構(gòu)頂端； 所述車(chē)頂彎梁為兩根以上并沿所述毛坯車(chē)廂的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置且其頂部分別與所述組 裝樣板貼合；124)將前墻裝配在組裝胎具上，與兩面板的前側(cè)之間以焊接設(shè)置前墻；
125)拆除所述側(cè)板支撐工具；13)將兩塊以上的單元板點(diǎn)焊拼組構(gòu)成弧面形車(chē)頂板；14)將所述車(chē)頂板置于所述車(chē)廂框架頂部；將兩側(cè)板結(jié)構(gòu)頂端分別與所述車(chē)頂板 兩側(cè)點(diǎn)焊連接構(gòu)成橫截面呈拱形的毛坯車(chē)廂，所述毛坯車(chē)廂的橫截面積沿毛坯車(chē)廂長(zhǎng)度方 向逐漸增大；將所述車(chē)頂板后端與所述頂梁點(diǎn)焊；將所述車(chē)頂彎梁與車(chē)頂板內(nèi)側(cè)點(diǎn)焊；15)在所述車(chē)頂板上設(shè)安裝孔，將天線座通過(guò)卡具固定在所述安裝孔上；2)在所述毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)支撐工具和拉拽工具，通過(guò)所述組裝樣板控制所述毛坯車(chē) 廂高度方向變形量，通過(guò)所述組裝胎具控制所述毛坯車(chē)廂寬度方向變形量21)所述的支撐工具包括至少兩個(gè)車(chē)頂支撐工具，通過(guò)所述車(chē)頂支撐工具對(duì)所述 車(chē)頂板內(nèi)側(cè)施加向上的支撐力，通過(guò)所述拉拽工具對(duì)所述兩側(cè)板結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)施加拉力，使毛 坯車(chē)廂在所述車(chē)頂支撐工具和拉拽工具的作用下在高度方向和寬度方向上均產(chǎn)生變形；其中，所述車(chē)頂支撐工具為兩個(gè)或兩個(gè)以上分別設(shè)在所述車(chē)頂彎梁和頂梁內(nèi)側(cè)， 并沿所述車(chē)頂彎梁及頂梁最高點(diǎn)的法線方向設(shè)置；通過(guò)所述車(chē)頂支撐工具對(duì)所述車(chē)頂彎梁 和頂梁內(nèi)側(cè)施加支撐力使毛坯車(chē)廂在高度方向產(chǎn)生變形，通過(guò)所述拉拽工具對(duì)所述框架梁 內(nèi)側(cè)施加拉拽力使所述毛坯車(chē)廂在寬度方向產(chǎn)生變形；所述車(chē)頂板在高度方向的變形量在 3-4毫米之間；所述面板在寬度方向的變形量在2-4毫米之間；22)所述支撐工具還包括兩個(gè)補(bǔ)板支撐工具；通過(guò)所述補(bǔ)板支撐工具對(duì)所述補(bǔ)板 內(nèi)側(cè)施加支撐力，所述補(bǔ)板在補(bǔ)板支撐工具的作用下向外產(chǎn)生變形，變形后的所述補(bǔ)板呈 凸弧狀；23)所述支撐工具還包括天線座支撐工具，通過(guò)所述天線座支撐工具對(duì)所述安裝 孔周邊的車(chē)頂板內(nèi)側(cè)施加支撐力，使所述天線座在天線座支撐工具的作用下向上產(chǎn)生變 形；231)在所述的車(chē)頂彎梁中的一根上方的車(chē)頂板上切割形成所述安裝孔，在該車(chē)頂 彎梁兩側(cè)分別設(shè)厚度大于該車(chē)頂彎梁的縱墊塊，在所述兩縱墊塊下設(shè)與其交叉的橫墊塊， 所述天線座支撐工具頂端設(shè)在所述橫墊塊下端；232)控制所述天線座向上產(chǎn)生的變形量為2. 0毫米；3)制備粗成品車(chē)廂；31)焊接所述單元板之間的焊縫及單元板與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)面板之間的焊縫；32)對(duì)天線座與安裝孔周邊的焊縫進(jìn)行焊接；4)制備半成品車(chē)廂；待焊縫溫度冷卻至環(huán)境溫度后，撤除所述支撐工具和拉拽工具。5)制備成品車(chē)廂；對(duì)所述半成品車(chē)廂進(jìn)行加熱調(diào)修使其外部形狀與預(yù)定設(shè)置的 形狀一致；加熱調(diào)修車(chē)頂板和兩側(cè)板結(jié)構(gòu)；加熱調(diào)修兩補(bǔ)板；對(duì)天線座及其焊縫周邊的車(chē) 頂板進(jìn)行加熱調(diào)修。本發(fā)明提供的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，采取焊前在車(chē)廂內(nèi)部設(shè) 支撐工具對(duì)車(chē)頂板內(nèi)側(cè)施加支撐力，通過(guò)組裝樣板使車(chē)頂板較焊接前高度高于公差尺寸 3-4毫米，當(dāng)焊接完成冷卻后撤去支撐工具，車(chē)廂高度會(huì)回彈至公差范圍以?xún)?nèi)；而兩側(cè)板結(jié) 構(gòu)由于承受著車(chē)頂板的重力，以及焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致車(chē)體寬度變寬，采取焊前內(nèi)部設(shè) 拉拽工具對(duì)兩側(cè)板結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)施加拉力，使兩側(cè)板結(jié)構(gòu)與組裝胎具部分接觸點(diǎn)留有2-4毫米間隙，這樣在焊接完成冷卻后去除拉拽工具后，兩面板大部分檢測(cè)點(diǎn)回彈至公差范圍內(nèi)；在 采用上述方法后，鋁合金車(chē)廂調(diào)修的工作量大大減少，并保障了車(chē)體的外輪廓尺寸，降低成 品車(chē)廂的制造周期。


圖1為本本發(fā)明中側(cè)板結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明毛坯車(chē)廂制備過(guò)程中的內(nèi)部框架結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為本發(fā)明毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)車(chē)頂支撐及側(cè)板結(jié)構(gòu)拉拽的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)側(cè)板支撐及補(bǔ)板支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本發(fā)明毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)天線座支撐的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記
車(chē)頂板1 ；左側(cè)板結(jié)構(gòu)2 ；右側(cè)板結(jié)構(gòu)3 ；
前墻4;補(bǔ)板5 ；天線座6 ；
車(chē)頂彎梁7；前窗框8;環(huán)形框梁9 ；
單元板10 ；車(chē)頂支撐工具20；經(jīng)度彎梁21 ；
緯度彎梁22 ；面板上部分23 ；面板下部分M ；
球面玻璃板26; 拉拽工具30;補(bǔ)板支撐工具40;
天線座支撐工具50 ；縱墊塊60 ；F 卡 70 ；
車(chē)頂支撐工具80 ；車(chē)頂支撐工具90。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附 圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明 一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有 做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。作為本發(fā)明的具體實(shí)施例，如圖3、4所示，司機(jī)室由車(chē)頂板1、對(duì)稱(chēng)焊接在車(chē)頂板1 兩側(cè)的左側(cè)板結(jié)構(gòu)2、右側(cè)板結(jié)構(gòu)3構(gòu)成，車(chē)頂板1前端連接前窗框8 ；左側(cè)板結(jié)構(gòu)2、右側(cè) 板結(jié)構(gòu)3前端之間設(shè)前墻4 ；左側(cè)板結(jié)構(gòu)2后端、右側(cè)板結(jié)構(gòu)3后端、車(chē)頂板1后端與環(huán)形 框梁9焊接。在司機(jī)室的組合焊接工藝中，第一步要完成毛坯車(chē)廂的制備；如圖1-5所示。首先組合焊接左側(cè)板結(jié)構(gòu)2和右側(cè)板結(jié)構(gòu)3，如圖1、圖2所示，左側(cè)板結(jié)構(gòu)2和右 側(cè)板結(jié)構(gòu)3形狀和結(jié)構(gòu)均相同，分別由框架梁和設(shè)置在框架梁外側(cè)的面板構(gòu)成，框架梁由 兩根以上的經(jīng)度彎梁21和兩根以上的緯度彎梁22交叉焊接而成，經(jīng)度彎梁21與面板長(zhǎng)度 一致，緯度彎梁22與面板高度一致；面板上部分23和面板下部分M為金屬板，中部分為玻 璃板，玻璃板至少前半部分為球面玻璃板26 ；面板上部分^前端為補(bǔ)板5 ；其次，如圖2所示，將兩側(cè)板結(jié)構(gòu)底部固定設(shè)置在組裝胎具上，通過(guò)兩個(gè)傾斜設(shè)置 的側(cè)板支撐工具對(duì)兩框架梁前部?jī)?nèi)側(cè)施加向外的支撐力，通過(guò)兩個(gè)以上的水平設(shè)置的側(cè)板 支撐工具分別對(duì)兩框架梁中后部?jī)?nèi)側(cè)分別施加向外的支撐力，使兩面板在該側(cè)板支撐工具 的作用下與組裝胎具定位配合；傾斜設(shè)置的側(cè)板支撐工具設(shè)置在所述球面玻璃板內(nèi)側(cè)的框架梁上，并沿緯度彎梁上曲率半徑最大點(diǎn)的法線方向設(shè)置；面板沿緯度彎梁曲率半徑最大 點(diǎn)的法線方向的變形量為20毫米；焊接左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)面板的后端與環(huán)形框梁相對(duì)設(shè)置的 兩側(cè)梁；夾緊左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)兩側(cè)并在左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)之間依次裝配七根弧狀的車(chē)頂彎梁 7，將其兩端分別焊接在左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的框架梁頂端且其頂部分別與組裝樣板貼合；在車(chē) 頂彎梁7前方安裝前窗框連接梁，前窗框連接梁兩端分別焊接在左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)框架梁頂 端，將前墻裝配在組裝胎具上，焊接前墻4和左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的面板上部分23、兩補(bǔ)板5及 左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的面板下部分M ；拆除所述側(cè)板支撐工具；結(jié)合圖3所示；再其次，如圖4所示，安裝車(chē)頂板1，車(chē)頂板1由五塊單元板10拼組構(gòu)成，單元板 10之間通過(guò)點(diǎn)焊連接固定，將車(chē)頂板1內(nèi)側(cè)面置于車(chē)頂彎梁7上，并點(diǎn)焊固定車(chē)頂板1內(nèi)側(cè) 面與車(chē)頂彎梁7，將車(chē)頂板1兩側(cè)分別與左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)面板頂端點(diǎn)焊固定；再次，如圖5所示，安裝天線座6，所述4毫米厚的車(chē)頂板1上切割矩形安裝孔，首 先將天線座裝配完成后，用F卡70將天線座6與矩形安裝孔的周壁的車(chē)頂板1固定；第二步，如圖3、圖4所示，在毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)支撐工具和拉拽工具；具體包括三個(gè)車(chē) 頂支撐工具20、兩個(gè)車(chē)頂支撐工具80、一個(gè)車(chē)頂支撐工具90、三個(gè)拉拽工具30、兩個(gè)補(bǔ)板支 撐工具40 ；通過(guò)三個(gè)車(chē)頂支撐工具20 (具體為頂杠)對(duì)七根車(chē)頂彎梁7內(nèi)側(cè)面施加向上的支 撐力，通過(guò)兩個(gè)車(chē)頂支撐工具80對(duì)前窗框8內(nèi)側(cè)面施加向上的支撐力，通過(guò)一個(gè)車(chē)頂支撐 工具90對(duì)環(huán)形框梁9內(nèi)側(cè)面施加向上的支撐力，車(chē)頂板1隨車(chē)頂彎梁7及環(huán)形框梁9在車(chē) 頂支撐工具的作用下向上產(chǎn)生變形，通過(guò)組裝樣板控制車(chē)頂高度相對(duì)校準(zhǔn)公差增加3. 5毫 米；為了使毛坯車(chē)廂在高度方向增加的變形量與粗成品車(chē)廂在焊接過(guò)程中高度方向減小的 變形量吻合，車(chē)頂支撐工具20對(duì)車(chē)頂彎梁7施加的支撐力方向沿車(chē)頂彎梁7的弧形內(nèi)側(cè)面 最高點(diǎn)的法線方向，對(duì)環(huán)形框梁9施加的支撐力方向沿環(huán)形框梁9頂梁的弧形內(nèi)側(cè)面最高 點(diǎn)的法線方向；通過(guò)三個(gè)拉拽工具30 (具體為扳手葫蘆，將扳手葫蘆鏈條端和固定端分別連接在 左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的框架梁上，通過(guò)操縱扳手使連接在兩框架梁之間的鏈條長(zhǎng)度減小以實(shí)現(xiàn) 對(duì)其施加拉拽力)對(duì)左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的框架梁的后半部分分別施加向內(nèi)的拉力，左、右側(cè)板 結(jié)構(gòu)的后半部分面板隨框架梁在拉拽工具30的作用下向內(nèi)產(chǎn)生變形，與設(shè)置在左、右側(cè)板 結(jié)構(gòu)監(jiān)測(cè)點(diǎn)外側(cè)的組裝胎具之間產(chǎn)生3毫米的間隙；為了使毛坯車(chē)廂在寬度方向減小的變 形量與粗成品車(chē)廂在焊接過(guò)程中增加的變形量吻合，拉拽工具30的兩端對(duì)稱(chēng)設(shè)置在左、右 側(cè)板結(jié)構(gòu)的框架梁上；通過(guò)兩補(bǔ)板支撐工具40(具體為千斤頂)分別對(duì)補(bǔ)板5內(nèi)側(cè)施加支撐力，具體將 千斤頂斜置在前墻與補(bǔ)板之間，支撐在補(bǔ)板豎焊縫背部，并在千斤頂與補(bǔ)板和前墻之間分 別設(shè)鋁墊塊，防止對(duì)補(bǔ)板和前墻造成壓痕，補(bǔ)板5在千斤頂?shù)闹巫饔孟孪蛲馔蛊?，以彌補(bǔ) 在粗成品車(chē)廂焊接的過(guò)程中補(bǔ)板產(chǎn)生變形向內(nèi)凹陷，補(bǔ)板的變形量通過(guò)組裝胎具或具體測(cè) 量進(jìn)行控制；通過(guò)天線座支撐工具50 (具體為頂杠)向天線座6底面施加支撐力將天線座6向 上支起通過(guò)組裝樣板將向上的變形量控制在2毫米，由于天線座下部有車(chē)頂彎梁7遮擋，無(wú) 法直接支撐工件，在天線座支撐工具50的上方用兩塊厚度大于該車(chē)頂彎梁的木質(zhì)的縱墊 塊60設(shè)在車(chē)頂彎梁7兩側(cè)，在兩縱墊塊60下設(shè)與其交叉的橫墊塊，天線座支撐工具50頂端設(shè)在橫墊塊下端；支撐天線座背部。第三步，制備粗成品車(chē)廂；焊接粗成品車(chē)廂；焊接相鄰兩單元板之間的焊縫及兩 側(cè)的單元板與面板上部分23之間的焊縫；第四步，冷卻拆除支撐和拉拽工具；待焊縫溫度冷卻至環(huán)境溫度后，拆除車(chē)頂支撐 工具20、車(chē)頂支撐工具80、車(chē)頂支撐工具90、拉拽工具30、補(bǔ)板支撐工具40 ；左、右側(cè)板結(jié) 構(gòu)面板的大部分檢測(cè)點(diǎn)及車(chē)頂板大部分檢測(cè)點(diǎn)回彈至公差范圍內(nèi)；第五步，加熱調(diào)修，通過(guò)組裝樣板和組裝胎具對(duì)關(guān)鍵部位的檢測(cè)點(diǎn)進(jìn)行加熱調(diào)修， 使其冷卻后與預(yù)頂設(shè)置的車(chē)廂外形輪廓一致。上述的方法，采取焊前在車(chē)廂內(nèi)部設(shè)支撐工具對(duì)車(chē)頂板內(nèi)側(cè)施加支撐力，使車(chē)頂 板較焊接前高度高于公差尺寸3-4毫米，當(dāng)焊接完成冷卻后撤去支撐工具，車(chē)廂高度會(huì)回 彈至公差范圍以?xún)?nèi)；而兩側(cè)板結(jié)構(gòu)由于承受著車(chē)頂板的重力，以及焊接時(shí)產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致 車(chē)體寬度變寬，采取焊前內(nèi)部設(shè)拉拽工具對(duì)兩側(cè)板結(jié)構(gòu)框架梁內(nèi)側(cè)施加拉力，使兩面板與 組裝胎具部分接觸點(diǎn)留有2-4毫米間隙，這樣在焊接完成冷卻后去除拉拽工具后，兩面板 大部分檢測(cè)點(diǎn)回彈至公差范圍內(nèi)。前墻兩側(cè)的補(bǔ)板5由于板材小，四邊均進(jìn)行焊接，熱量大，導(dǎo)致補(bǔ)板變形嚴(yán)重，后 期調(diào)修非常困難，在補(bǔ)板點(diǎn)焊固定后，通過(guò)補(bǔ)板支撐工具支撐在補(bǔ)板與前墻之間，使補(bǔ)板在 焊接前向外凸出，焊接后補(bǔ)板向內(nèi)回彈至公差范圍，上述方法防止了前墻兩側(cè)補(bǔ)板焊后下沉。由于左、右側(cè)板結(jié)構(gòu)的球面玻璃板沈后部面板的檢測(cè)點(diǎn)調(diào)修困難，無(wú)法達(dá)到公差 范圍以?xún)?nèi)，為防止再次出現(xiàn)無(wú)法調(diào)修至公差范圍的情況，通過(guò)上述在粗成品車(chē)廂外部焊縫 進(jìn)行焊接前，將司機(jī)室組裝胎具的插板撤至檢測(cè)狀態(tài)，使用側(cè)板支撐工具在內(nèi)部分別對(duì)左、 右側(cè)板結(jié)構(gòu)面板檢測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的緯度彎梁施加支撐力，撐至該檢測(cè)點(diǎn)達(dá)到20mm再進(jìn)行外部 焊接，待調(diào)修時(shí)再將此側(cè)板支撐工具撤出。這樣可以避免焊接造成的收縮過(guò)大，為后期調(diào)修 打下基礎(chǔ)。司機(jī)室的天線座6通過(guò)在4毫米厚的車(chē)頂板1上切割矩形安裝孔進(jìn)行安裝，由于 天線座6工件較小，且四周全部與車(chē)頂板焊接，導(dǎo)致天線座四周的車(chē)頂板大面積下沉，無(wú)法 進(jìn)行調(diào)修。采用在內(nèi)部設(shè)置支撐使天線座高出焊接前預(yù)定高度的2毫米，這樣在天線座與 車(chē)頂板焊接后位置下沉正好落至預(yù)定高度的公差范圍內(nèi)，避免了天線座在焊后無(wú)法調(diào)修的 弊端，效果非常好。采用上述在車(chē)廂焊接前在其內(nèi)部對(duì)關(guān)鍵部位采用外力支撐和拉拽的方法，使鋁合 金車(chē)廂調(diào)修的工作量大大減少，并保障了車(chē)體的外輪廓尺寸，降低成品車(chē)廂的制造周期。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡 管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然 可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替 換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精 神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，包括以下步驟1)制備毛坯車(chē)廂11)制備兩個(gè)弧面形側(cè)板結(jié)構(gòu)；12)組裝車(chē)廂框架；13)將兩塊以上的單元板點(diǎn)焊拼組構(gòu)成弧面形車(chē)頂板；14)將所述車(chē)頂板置于所述車(chē)廂框架頂部；將兩側(cè)板結(jié)構(gòu)頂端分別與所述車(chē)頂板兩側(cè) 點(diǎn)焊連接構(gòu)成橫截面呈拱形的毛坯車(chē)廂，并使所述毛坯車(chē)廂的橫截面積沿毛坯車(chē)廂長(zhǎng)度方 向逐漸增大；2)在所述毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)支撐工具和拉拽工具，通過(guò)組裝樣板限定所述毛坯車(chē)廂高度方 向的變形量，通過(guò)所述組裝胎具限定所述毛坯車(chē)廂寬度方向的變形量21)所述的支撐工具包括至少兩個(gè)車(chē)頂支撐工具，通過(guò)所述車(chē)頂支撐工具對(duì)所述車(chē)頂 板內(nèi)側(cè)施加向上的支撐力，通過(guò)所述拉拽工具對(duì)所述兩側(cè)板結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)施加拉力，使毛坯車(chē) 廂在所述車(chē)頂支撐工具和拉拽工具的作用下在高度方向和寬度方向上均產(chǎn)生變形；3)制備粗成品車(chē)廂31)焊接所述單元板之間的焊縫及單元板與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)頂端之間的焊縫；4)制備半成品車(chē)廂待焊縫溫度冷卻至環(huán)境溫度后，撤除所述支撐工具和拉拽工具；5)制備成品車(chē)廂對(duì)所述半成品車(chē)廂進(jìn)行加熱調(diào)修使其外部形狀與預(yù)定設(shè)置的形狀一致。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，步 驟11)中將兩根以上的經(jīng)度彎梁和兩根以上的緯度彎梁交叉焊接構(gòu)成弧面形框架梁，將面板焊 接在所述框架梁外側(cè)制成所述弧面形側(cè)板結(jié)構(gòu)；所述經(jīng)度彎梁與所述面板長(zhǎng)度一致，所述 緯度彎梁與所述面板高度一致，所述側(cè)板結(jié)構(gòu)沿所述毛坯車(chē)廂長(zhǎng)度方向高度逐漸增加；步驟1 還包括以下組裝車(chē)廂框架的步驟121)將兩側(cè)板結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述組裝胎具上，通過(guò)兩個(gè)傾斜設(shè)置的側(cè)板支撐工具對(duì)所述 兩框架梁前部?jī)?nèi)側(cè)施加向外的支撐力，通過(guò)兩個(gè)以上的水平設(shè)置的側(cè)板支撐工具分別對(duì)所 述兩框架梁中后部?jī)?nèi)側(cè)分別施加向外的支撐力，使所述兩面板在該側(cè)板支撐工具的作用下 與所述組裝胎具定位配合；122)將與所述車(chē)頂板形狀適配的頂梁和與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)形狀適配的兩側(cè)梁組設(shè)成環(huán)形 梁框，并將所述兩測(cè)梁分別與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)后側(cè)焊接；123)將與所述車(chē)頂板形狀相適配的車(chē)頂彎梁兩端依次焊接在兩側(cè)板結(jié)構(gòu)頂端；所述 車(chē)頂彎梁為兩根以上并沿所述毛坯車(chē)廂的長(zhǎng)度方向平行設(shè)置且其頂部分別與所述組裝樣 板貼合；124)將前墻裝配在組裝胎具上，與兩面板的前側(cè)之間以焊接設(shè)置前墻；125)拆除所述側(cè)板支撐工具；所述步驟14)中將所述車(chē)頂板后端與所述頂梁點(diǎn)焊，所述車(chē)頂彎梁與車(chē)頂板內(nèi)側(cè)點(diǎn) 焊，從而將車(chē)頂板固設(shè)于車(chē)廂框架頂部；步驟21)中將所述至少兩個(gè)車(chē)頂支撐工具分別設(shè)在所述車(chē)頂彎梁和頂梁內(nèi)側(cè)，并沿 所述車(chē)頂彎梁及頂梁最高點(diǎn)的法線方向設(shè)置；步驟31)中焊接所述單元板之間的焊縫及單元板與兩面板頂端之間的焊縫。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，步 驟21)中通過(guò)所述車(chē)頂支撐工具對(duì)所述車(chē)頂彎梁和頂梁內(nèi)側(cè)施加向上的支撐力使毛坯車(chē)廂在 高度方向產(chǎn)生變形，通過(guò)所述拉拽工具對(duì)所述框架梁內(nèi)側(cè)施加拉拽力使所述毛坯車(chē)廂在寬 度方向產(chǎn)生變形；并且，所述車(chē)頂板在高度方向的變形量在3-4毫米之間；所述面板在寬度 方向的變形量在2-4毫米之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，步 驟11)中所述面板的上部分和下部分為金屬板，中部分為玻璃板，且所述玻璃板至少前半部分 為球面玻璃板；步驟121)中所述傾斜設(shè)置的側(cè)板支撐工具設(shè)置在所述球面玻璃板內(nèi)側(cè)的框架梁上，并沿所述緯度 彎梁上曲率半徑最大點(diǎn)的法線方向設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，所 述步驟121)中所述面板沿所述緯度彎梁曲率半徑最大點(diǎn)的法線方向的變形量為20毫米。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，所 述步驟11)中所述面板上部分的前端部分為補(bǔ)板；步驟2、還包括22)所述支撐工具還包括兩個(gè)補(bǔ)板支撐工具；通過(guò)所述補(bǔ)板支撐工具對(duì)所述補(bǔ)板內(nèi)側(cè) 施加支撐力，所述補(bǔ)板在補(bǔ)板支撐工具的作用下向外產(chǎn)生變形，變形后的所述補(bǔ)板呈凸弧 狀；步驟4)還包括拆除兩個(gè)補(bǔ)板支撐工具；步驟幻還包括加熱調(diào)修兩補(bǔ)板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，步 驟1)還包括15)在所述車(chē)頂板上設(shè)安裝孔，將天線座通過(guò)卡具固定在所述安裝孔上；步驟2、還包括23)所述支撐工具還包括天線座支撐工具，通過(guò)所述天線座支撐工具對(duì)所述安裝孔周 邊的車(chē)頂板內(nèi)側(cè)施加向上的支撐力，使所述天線座在天線座支撐工具的作用下向上產(chǎn)生變 形；步驟幻還包括32)對(duì)天線座與安裝孔周邊的焊縫進(jìn)行焊接；步驟4)還包括拆除天線座支撐工具；步驟幻還包括天線座及其焊縫周邊的車(chē)頂板進(jìn)行加熱調(diào)修。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，其特征在于，步 驟2 還包括以下步驟231)在所述的車(chē)頂彎梁中的一根上方的車(chē)頂板上切割形成所述安裝孔，在該車(chē)頂彎梁兩側(cè)分別設(shè)厚度大于該車(chē)頂彎梁的縱墊塊，在所述兩縱墊塊下設(shè)與其交叉的橫墊塊，所述 天線座支撐工具頂端設(shè)在所述橫墊塊下端。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，步驟23)還 包括232)控制所述天線座向上產(chǎn)生的變形量為2. 0毫米。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種焊接領(lǐng)域控制軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形的方法，為解決現(xiàn)有技術(shù)中軌道車(chē)輛司機(jī)室焊接曲面變形難以控制等問(wèn)題而發(fā)明。包括點(diǎn)焊連接車(chē)頂板及其兩側(cè)的車(chē)側(cè)板結(jié)構(gòu)構(gòu)成拱形毛坯車(chē)廂；在毛坯車(chē)廂內(nèi)設(shè)支撐和拉拽工具；車(chē)頂板在支撐工具作用下向上變形；兩側(cè)板結(jié)構(gòu)在拉拽工具作用下向內(nèi)變形；焊接車(chē)頂板及車(chē)頂板與兩側(cè)板結(jié)構(gòu)完成半成品車(chē)廂；待焊縫溫度冷卻后，拆除支撐和拉拽工具；對(duì)半成品車(chē)廂加熱調(diào)修制成成品車(chē)廂。采取焊前內(nèi)部支撐拉拽的方法，焊接前使車(chē)廂高度高于公差尺寸、兩側(cè)板結(jié)構(gòu)間距少于寬度公差尺寸，焊接完成冷卻后撤去支撐及拉拽外力，車(chē)頂板和兩側(cè)板結(jié)構(gòu)大部分檢測(cè)點(diǎn)回彈至公差范圍內(nèi)，減少調(diào)修工作量，保障外輪廓。
文檔編號(hào)B23K31/02GK102069310SQ201010611689
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
發(fā)明者冉紅, 安剛, 崔超, 旋艷杰, 薛春生 申請(qǐng)人:唐山軌道客車(chē)有限責(zé)任公司