本發(fā)明屬于軌道車輛激光焊接不銹鋼側(cè)墻工藝中所使用的側(cè)墻輔助定位裝置領(lǐng)域，具體涉及一種激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝。

背景技術(shù)：

如圖1至圖3所示，軌道車輛的不銹鋼側(cè)墻是由多個(gè)波紋板2平行地焊接在側(cè)墻體1的內(nèi)側(cè)壁上而構(gòu)成，側(cè)墻體1是寬、大、薄的圓弧曲面薄板，其由上墻板1-1和下墻板1-2對接組焊而成。上墻板1-1為平面薄板，其端面上開設(shè)有窗口區(qū)域1-1-1、兩個(gè)上墻板小方孔1-1-2和兩個(gè)上墻板小圓孔1-1-3。下墻板1-2的主體為弧形板，其端面上開設(shè)有兩個(gè)下墻板小方孔1-2-1。每一條波紋板2的下端面兩側(cè)均需要與上墻板1-1或下墻板1-2的內(nèi)側(cè)端面進(jìn)行焊接。

另一方面，激光焊接技術(shù)是較為成熟而高的效焊接技術(shù)，其焊接速率高、熱應(yīng)力低和熱影響區(qū)金相變化范圍小等特性尤其適用于焊接薄壁金屬材料。將激光焊接技術(shù)應(yīng)用于軌道車輛的不銹鋼側(cè)墻制造領(lǐng)域，能夠減小側(cè)墻體1的焊接變形，顯著改善其外表面在焊接后的外觀形貌，減少返修率，從而提高不銹鋼側(cè)墻的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。此外，受制于激光焊接熱影響區(qū)小、焊接精度高的特性，其對薄板焊件的組對精度也提出了非常嚴(yán)格的要求，實(shí)施焊接前，所有波紋板2的下端面均需要與側(cè)墻體1的內(nèi)側(cè)壁非常緊密的貼合，其二者的密貼縫隙不得超過0.1mm。

然而現(xiàn)有對類似于側(cè)墻體大型厚壁板材的常規(guī)焊接定位方式通常是將側(cè)墻體1的外輪廓邊緣以及其窗口區(qū)域1-1-1的輪廓邊緣分別用多個(gè)快速夾鉗間隔環(huán)繞和壓緊。但上述常規(guī)方法無法對位于側(cè)墻體1的外輪廓邊緣和窗口區(qū)域1-1-1的輪廓邊緣之間的大面積區(qū)域?qū)嵤┚o固，在后續(xù)向墻體1內(nèi)側(cè)壁上組對和焊接波紋板2的工序中，這些未能被壓緊的大面積區(qū)域很容易因受到擠壓而導(dǎo)致發(fā)生塌陷或隆起變形，從而導(dǎo)致波紋板2的下端面與側(cè)墻體1的內(nèi)側(cè)壁的密貼縫隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過0.1mm，并進(jìn)一步造成激光焊接方案無法實(shí)施。此外，用快速夾鉗間隔環(huán)繞壓緊的方法也容易導(dǎo)致側(cè)墻體1的外輪廓邊緣和窗口區(qū)域1-1-1的輪廓邊緣發(fā)生不可恢復(fù)的壓迫變形，影響側(cè)墻體1外端連續(xù)曲面的流線性和美觀度。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有使用多個(gè)快速夾鉗的常規(guī)大型厚壁板材焊接定位方法無法應(yīng)用于軌道車輛的不銹鋼側(cè)墻的激光焊接方案，其快速夾鉗的壓接點(diǎn)容易導(dǎo)致側(cè)墻體的外側(cè)壁發(fā)生不可恢復(fù)的壓迫變形，影響其曲面的流線性和美觀度；以及因無法對位于側(cè)墻體中部的大面積區(qū)域?qū)嵤┚_的緊固而導(dǎo)致波紋板的下端面與側(cè)墻體內(nèi)側(cè)壁之間的距離值經(jīng)常超過激光焊接工藝所規(guī)定的間隙控制要求，進(jìn)而導(dǎo)致激光焊接方案無法實(shí)施的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝，其包括臺面和底座，臺面的形狀與側(cè)墻體外側(cè)壁曲面輪廓的形狀相同，底座上端面的整體輪廓與臺面下端面的整體輪廓相匹配，臺面通過螺栓固連在底座上；臺面上設(shè)有多條通氣槽，每條通氣槽上設(shè)有至少一個(gè)抽氣孔，臺面在對應(yīng)側(cè)墻體上開孔的位置周邊均設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)填滿密封膠條。

上述臺面包括上臺面、下臺面和多個(gè)密封膠條；上臺面的形狀與側(cè)墻的上墻板的形狀相同，在其對應(yīng)上墻板的窗口區(qū)域的位置上設(shè)有上臺面窗口，在上臺面窗口的輪廓邊緣設(shè)有上臺面窗口膠條密封凹槽，上臺面在其外圍周邊設(shè)有上臺面邊緣膠條密封凹槽，在對應(yīng)上墻板的方孔位置設(shè)有上臺面方孔膠條密封凹槽，在對應(yīng)上墻板的圓孔位置設(shè)有上臺面圓孔膠條密封凹槽，在沿上墻板長度方向上設(shè)有多條上臺面通氣槽，每條上臺面通氣槽上設(shè)有至少一個(gè)上臺面抽氣孔；上臺面上開有用于與底座連接的多個(gè)上臺面沉孔；下臺面的形狀與側(cè)墻的下墻板的形狀相同，下臺面在其外圍周邊設(shè)有下臺面邊緣膠條密封凹槽，在對應(yīng)下墻板的方孔位置設(shè)有下臺面方孔膠條密封凹槽，在沿下墻板長度方向上設(shè)有多條下臺面通氣槽，每條下臺面通氣槽上設(shè)有至少一個(gè)下臺面抽氣孔；下臺面上開有用于與底座連接的多個(gè)下臺面沉孔；多個(gè)密封膠條填滿上述的上臺面邊緣膠條密封凹槽、上臺面方孔膠條密封凹槽、上臺面圓孔膠條密封凹槽、下臺面邊緣膠條密封凹槽和下臺面方孔膠條密封凹槽。

本發(fā)明的有益效果是：該激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝的上、下兩個(gè)臺面的上端面形狀均分別與側(cè)墻體外側(cè)壁曲面上對應(yīng)區(qū)域的形狀相同，臺面的下方由與其匹配的底座進(jìn)行支撐和固定。臺面上設(shè)有多條通氣槽，每條通氣槽上設(shè)有至少一個(gè)抽氣孔，臺面在對應(yīng)側(cè)墻體上開孔的位置周邊均設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)填滿密封膠條。通過將每一個(gè)上臺面抽氣孔和下臺面抽氣孔均與負(fù)壓系統(tǒng)的抽真空管線連接即可以均勻而同步地抽走每一個(gè)通氣槽內(nèi)的空氣，從而在側(cè)墻體的外側(cè)壁曲面與臺面的上端面之間形成真空度均勻的大面積負(fù)壓區(qū)域，進(jìn)而使得側(cè)墻體的圓弧曲面外側(cè)面被均勻的負(fù)壓力固定在本發(fā)明的定位夾緊工裝上。多個(gè)彼此獨(dú)立的閉合密封膠條區(qū)域進(jìn)一步將大面積負(fù)壓區(qū)域劃分為上臺面平面負(fù)壓區(qū)和下臺面圓弧曲面負(fù)壓區(qū)，從而有利于分別調(diào)整該兩大負(fù)壓區(qū)的真空度，并可以另行對下臺面圓弧曲面負(fù)壓區(qū)的真空度值進(jìn)行額外的補(bǔ)償控制。

該定位夾緊工裝通過負(fù)壓吸附的方式對側(cè)墻體的外側(cè)壁曲面進(jìn)行定位，克服了快速夾鉗的壓接點(diǎn)對側(cè)墻體外側(cè)壁造成壓迫變形的問題，通過將多個(gè)通氣槽分別均接入負(fù)壓抽真空管線的形式以避免側(cè)墻體中部的大面積區(qū)域壓力施加不均勻所引發(fā)的隆起變形或塌陷，在更好地保護(hù)側(cè)墻體曲面的流線性和美觀度的同時(shí)，還能對位于側(cè)墻體中部的大面積區(qū)域進(jìn)行同步的高精確定位，從而保障了波紋板的下端面與側(cè)墻體內(nèi)側(cè)壁之間的間隙值能更容易控制在給定的間距范圍之內(nèi)，使其能夠完全符合激光焊接工藝對其預(yù)留焊縫間隙值的高標(biāo)準(zhǔn)控制要求，并最終使得激光焊接工藝得以應(yīng)用于軌道車輛的不銹鋼側(cè)墻的焊接領(lǐng)域。

此外該激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝還具有結(jié)構(gòu)簡單實(shí)用，操作方便，成本低廉，便于推廣普及等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是軌道車輛不銹鋼側(cè)墻的立體圖；

圖2是圖1的側(cè)右視圖；

圖3是側(cè)墻體的立體圖；

圖4是本發(fā)明激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝的立體圖；

圖5是圖4的右視圖；

圖6是本發(fā)明臺面上全部密封膠條的立體圖；

圖7是本發(fā)明臺面的立體圖；

圖8是本發(fā)明底座的立體圖；

圖9是圖7中I部分的局部放大圖；

圖10是本發(fā)明激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝的應(yīng)用示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖4至圖9所示，本發(fā)明的激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝包括臺面3和底座4，臺面3的形狀與側(cè)墻體1外側(cè)壁曲面輪廓的形狀相同，底座4上端面的整體輪廓與臺面3下端面的整體輪廓相匹配，臺面3通過螺栓固連在底座4上。臺面3上設(shè)有多條通氣槽，每條通氣槽上設(shè)有至少一個(gè)抽氣孔，臺面3在對應(yīng)側(cè)墻體1上開孔的位置周邊均設(shè)有凹槽，凹槽內(nèi)填滿密封膠條。

臺面3包括上臺面3-1、下臺面3-2和多個(gè)密封膠條3-3。

上臺面3-1上端面的形狀與側(cè)墻的上墻板1-1外側(cè)壁曲面輪廓的形狀相同，在其對應(yīng)上墻板1-1的窗口區(qū)域1-1-1的位置上設(shè)有上臺面窗口3-1-3，在上臺面窗口3-1-7的輪廓邊緣設(shè)有上臺面窗口膠條密封凹槽3-1-7-1，上臺面3-1在其外圍周邊設(shè)有上臺面邊緣膠條密封凹槽3-1-1，在對應(yīng)上墻板1-1的上墻板小方孔1-1-2的位置設(shè)有上臺面方孔膠條密封凹槽3-1-2，在對應(yīng)上墻板小圓孔1-1-3的位置設(shè)有上臺面圓孔膠條密封凹槽3-1-3，在沿上墻板1-1長度方向上設(shè)有多條上臺面通氣槽3-1-4，每條上臺面通氣槽3-1-4上設(shè)有至少一個(gè)上臺面抽氣孔3-1-5，上臺面3-1上開有用于與底座4連接的多個(gè)上臺面沉孔3-1-6。

下臺面3-2的形狀與側(cè)墻的下墻板1-2的形狀相同，下臺面3-2在其外圍周邊設(shè)有下臺面邊緣膠條密封凹槽3-2-1，在對應(yīng)下墻板1-2的下墻板小方孔1-2-1的位置設(shè)有下臺面方孔膠條密封凹槽3-1-2，在沿下墻板1-2長度方向上設(shè)有多條下臺面通氣槽3-2-3，每條下臺面通氣槽3-2-3上設(shè)有至少一個(gè)下臺面抽氣孔3-2-4。下臺面3-2上開有用于與底座4連接的多個(gè)下臺面沉孔3-2-5。為了保證臺面3的制造精度，采用先將臺面3通過螺栓與底座4上的各個(gè)沉孔固連，然后再用數(shù)控加工中心對臺面3的上端面進(jìn)行整體精加工的方式，上臺面3-1加工成水平面，其平面度范圍是0～0.3mm，上臺面3-2的面形誤差值也需控制在0～0.3mm的范圍之內(nèi)。

多個(gè)密封膠條3-3填滿上述的上臺面邊緣膠條密封凹槽3-1-1、上臺面方孔膠條密封凹槽3-1-2、上臺面圓孔膠條密封凹槽3-1-3、下臺面邊緣膠條密封凹槽3-2-1和下臺面方孔膠條密封凹槽3-2-2。

如圖10所示，具體應(yīng)用本發(fā)明的激光焊接不銹鋼側(cè)墻用定位夾緊工裝時(shí)，首先使側(cè)墻體1的圓弧曲面外側(cè)面向下并使上墻板1-1上開設(shè)的窗口區(qū)域1-1-1、上墻板小方孔1-1-2和上墻板小圓孔1-1-3與上臺面窗口膠條密封凹槽3-1-7-1、上臺面方孔膠條密封凹槽3-1-2以及上墻板小圓孔膠條密封凹槽3-1-3分別對齊，并使下墻板1-2上開設(shè)的兩個(gè)下墻板小方孔1-2-1均與下臺面方孔膠條密封凹槽3-2-2也對齊。

將每一個(gè)上臺面抽氣孔3-1-5和下臺面沉孔3-2-5均與負(fù)壓管線連接，并啟動負(fù)壓系統(tǒng)抽走空氣，即可在側(cè)墻體1的外側(cè)壁曲面與臺面3的上端面之間形成負(fù)壓區(qū)域，且該負(fù)壓真空區(qū)域分別被其各自所對應(yīng)閉合密封膠條3-3曲線分隔成彼此獨(dú)立的上臺面大面積平面負(fù)壓區(qū)3-3-1和下臺面大面積圓弧曲面負(fù)壓區(qū)3-3-2兩大區(qū)域，進(jìn)而使得側(cè)墻體1的圓弧曲面外側(cè)面被均勻的負(fù)壓壓力固定在本發(fā)明的定位夾緊工裝上。

采用本發(fā)明的定位夾緊工裝，能夠使任意位置側(cè)墻板與臺面的間隙值均保持在0.01mm以內(nèi)。