專利名稱：鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種軌道車輛司機室前窗骨架的組焊工裝，特別涉及一種鋁合金車體司機室前窗骨架組焊的工藝模板，屬于軌道車輛車體制造技術領域。
背景技術：
高速動車組鋁合金車體主要由底架、側墻、端墻、車頂和司機室組成整體焊接結構。其中司機室不僅是高速動車組提升速度的重要因素，也是動車組速度與美感的完美體現(xiàn)，因此司機室前窗骨架的制造質量至關重要。司機室前窗骨架主要由圈梁、橫梁和側梁構成，由于前窗骨架全部為三維曲面結構，因此成型難度較大，成型精度不易控制，同時成型后焊接變形不易控制，容易導致司機室窗口變形，影響前窗玻璃安裝和司機室外形。
發(fā)明內容本實用新型主要目的在于解決上述問題，提供了一種可以有效保證前窗骨架成型質量和焊接質量的鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術方案是一種鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板，所述工藝模板為與待加工的司機室前窗骨架三維曲面相一致的鋼制立體裝置，在所述工藝模板上加工有符合組成所述前窗骨架的圈梁、橫梁和側梁型材三維曲面設計要求的基準型槽。進一步，所述工藝模板由底座和縱橫交錯的若干個鋼片組成，在位于所述基準型槽處的鋼片上，具有與所在位置的所述型材斷面曲線相同的切線。綜上內容，本實用新型所述的一種鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板，使得前窗骨架的成型和組焊在一個工藝模板上全部完成，避免由于各工裝精度不同和人為等因素影響成型質量，同時，可避免由于各工裝精度誤差等因素影響組裝焊接質量，另外，由于在同一工件多點得到有效約束，有效控制了整體外形符合組焊要求。

圖1是本實用新型結構圖示意圖；圖2是本實用新型橫梁和側梁斷面結構示意圖；圖3是本實用新型圈梁斷面結構示意圖；圖4是本實用新型工藝模板結構示意圖。如圖1到圖4所示，圈梁1，橫梁2，側梁3，工藝模板4，底座5，鋼片6，基準型槽7。
具體實施方式

以下結合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細描述如圖1所示，司機室前窗骨架主要由圈梁1、橫梁2和側梁3構成，側梁3為兩個，共同組成一個具有三維曲面形狀的前窗骨架。橫梁2和側梁3采用如圖2所示的鋁合金型材，圈梁1采用如圖3所示的鋁合金型材，其中，橫梁2和側梁3的鋁合金型材的材料為A6N01S-T5，圈梁1的鋁合金型材的材料為A5083S-H112，圈梁1、橫梁2和側梁3各部件間通過插口焊接進行組裝。如圖4所示，在鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝過程中需要一個工藝模板4， 工藝模板4為一鋼制立體裝置，它具有與司機室前窗骨架相一致的三維曲面形狀，前窗骨架的成型和組焊都在是該工藝模板4上完成。為減輕工藝模板4的整體重量，降低加工難度，同時，便于在工藝模板4上進行成型和組焊，工藝模板4由底座5和縱橫交錯設置的若干個鋼片6組成，在工藝模板4上預先加工有符合前窗骨架中圈梁1、橫梁2和側梁3三維曲面設計要求的基準型槽7。工藝模板4中基準型槽7的是通過對前窗骨架的三維模型在不同位置斷面進行切片得到三維線圖，再加入工藝設計要素，利用激光切割機對不同鋼片6分別進行切割制造， 最后將各鋼片6組裝而成的，在位于基準型槽7處的鋼片6上，具有與所在位置的圈梁1、橫梁2和側梁3型材斷面曲線相同的切線。前窗骨架中的圈梁1、橫梁2和側梁3比照基準型槽7利用成型模具進行成型，與基準型槽7比照有偏差的，就重新進行校正，再比照，直至與基準型槽7完全吻合，其中要求前窗骨架成型后與基準型槽7之間的間隙不大于2mm。這樣，就可以有效保證前窗骨架的成
型質量。如圖1所示，下面詳細描述司機室前窗骨架組焊工藝的步驟(1)對組成司機室前窗骨架的圈梁1、橫梁2及側梁3型材分別進行切斷下料，依照圖紙加工各型材裝配用插口。(2)利用壓力機對前窗骨架中的圈梁1、橫梁2和側梁3進行成型，使各型材符合三維曲面尺寸的設計要求。以此過程中，前窗骨架中圈梁1、橫梁2和側梁3的成型以工藝模板4為基準，在工藝模板4上完成。為了提高前窗骨架的成型質量，圈梁1、橫梁2和側梁3的成型采用分段成型的工藝。每段分別與基準型槽7比照，對其中有偏差的部位，就重新進行校正調修，再與基準型槽7比照，直至前窗骨架成型后與基準型槽7之間的間隙不大于2mm，使前窗骨架符合工藝模板4的曲面尺寸要求。(3)將壓型完畢后的前窗骨架劃線定位并進行切邊操作，再加工焊接所需破口，此時，要求前窗骨架的圈梁1、橫梁2和側梁3各部件連接處間隙小于3mm，以滿足焊接要求， 完成前窗骨架的預組。此過程也是在工藝模板4上完成。(4)將預組后的前窗骨架固定牢靠，再對前窗骨架中的橫梁2、側梁3和圈梁1插口處進行點固焊接，簡化焊接工藝，縮短焊接時間，提高生產(chǎn)效率。前窗骨架可以通過卡蘭(圖中未示出)固定，也可以通過焊接多個工藝梁(圖中未示出)固定，以防止焊接時各部件由于熱應力發(fā)生收縮變形。此過程也是在工藝模板4上完成。(5)點固完畢后，取下用于前窗骨架固定的卡蘭，利用起吊設備將其與工藝模板4分離，最后將前窗骨架同司機室整體骨架進行組裝焊接，并滿足司機室結構要求。 如上所述，結合附圖所給出的方案內容，可以衍生出類似的技術方案。但凡是未脫離本是實用新型技術方案的內容，依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。
權利要求1.一種鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板，其特征在于所述工藝模板為與待加工的司機室前窗骨架三維曲面相一致的鋼制立體裝置，在所述工藝模板上加工有符合組成所述前窗骨架的圈梁、橫梁和側梁型材三維曲面設計要求的基準型槽。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板，其特征在于所述工藝模板由底座和縱橫交錯的若干個鋼片組成，在位于所述基準型槽處的鋼片上，具有與所在位置的所述型材斷面曲線相同的切線。
專利摘要本實用新型涉及一種鋁合金車體司機室前窗骨架組焊工藝模板，為與待加工的司機室前窗骨架三維曲面相一致的鋼制立體裝置，在所述工藝模板上加工有符合組成所述前窗骨架的圈梁、橫梁和側梁型材三維曲面設計要求的基準型槽。本實用新型中前窗骨架的成型和組焊均可以在該工藝模板上全部完成，避免由于各工裝精度不同和人為等因素影響成型質量，同時，可避免由于各工裝精度誤差等因素影響組裝焊接質量，另外，由于在同一工件多點得到有效約束，有效控制了整體外形符合組焊要求。
文檔編號B23K37/04GK202106164SQ20112014866
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權日2011年5月10日
發(fā)明者劉學之, 張石磊, 王光明, 王汝彪 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司, 鐵道部運輸局