构架焊接变形控制方法及构架焊接工装技术

本发明专利技术涉及焊接变形控制技术领域，公开了构架焊接变形控制方法及构架焊接工装。该方法包括对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序；基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接。构架焊接工装包括夹具体和均设于所述夹具体上的中部支撑、防扭装置、横梁压紧装置和侧梁压紧装置，便于构架安装和固定。本发明专利技术能够实现构架的免调修，大大缩短制造周期，提升效率与质量。

Frame welding deformation control method and frame welding tooling

【技术实现步骤摘要】
构架焊接变形控制方法及构架焊接工装
本专利技术涉及焊接变形控制
，特别是涉及一种构架焊接变形控制方法及构架焊接工装。
技术介绍
由于焊接过程不均匀的加热、冷却，导致焊接结构不可避免的出现焊接变形，焊接变形通常需要通过机械、火焰，或者是两者相结合的方式进行矫形，从而获得合格的尺寸。焊接件的矫形是焊接产品生产过程中最大的浪费，增加了焊接产品的制造周期，以往，每组构架的调修时间约3小时(两人)，按12辆/天产能规划下，每天浪费72小时；并且由于机械、火焰调修，使焊接产品母材塌陷，焊缝产生裂纹及组织硬化的风险，影响产品的使用安全。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术实施例提出一种构架焊接变形控制方法，能够实现构架的免调修，大大缩短制造周期，提升效率与质量。本专利技术实施例还提出一种构架焊接工装。根据本专利技术一方面实施例的一种构架焊接变形控制方法，包括如下步骤：对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序；基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接。根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接的步骤，具体包括：对横梁组成位于侧梁组成内侧的环焊缝进行打底焊；对垂向减振器座位于侧梁组成内侧的立焊缝进行打底焊；对横梁组成位于侧梁组成外侧的环焊缝进行打底焊；对垂向减振器座位于侧梁组成外侧的立焊缝进行打底焊。根据本专利技术的一个实施例，在所述对横梁组成位于侧梁组成内侧的环焊缝进行打底焊的步骤之前，还包括：预先对空气弹簧支撑梁与所述侧梁组成之间的主焊缝进行打底焊。根据本专利技术的一个实施例，所述预先对空气弹簧支撑梁与所述侧梁组成之间的主焊缝进行打底焊的步骤，具体包括：从所述空气弹簧支撑梁的外周分别确定第一焊接起始点和第二焊接起始点，同时沿所述第一焊接起始点和所述第二焊接起始点向同一方向分段焊接，以在所述空气弹簧支撑梁外周与所述侧梁组成之间形成多段所述主焊缝。根据本专利技术的一个实施例，在所述对垂向减振器座位于侧梁组成外侧的立焊缝进行打底焊的步骤之后，还包括：对所述空气弹簧支撑梁的剩余焊缝进行打底焊。根据本专利技术的一个实施例，所述对所述空气弹簧支撑梁的剩余焊缝进行打底焊的步骤，具体包括：对所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝进行焊接，并具体包括：使得所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝处于PB位置，对所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝进行焊接，并在所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝焊接后组装筋板。根据本专利技术的一个实施例，所述对所述空气弹簧支撑梁剩余焊缝进行打底焊的步骤之后，还包括：对所述空气弹簧支撑梁与所述侧梁组成之间经过打底焊的焊缝按照所述打底焊的焊接步骤，依次进行填充焊和盖面焊。根据本专利技术的一个实施例，所述对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序的步骤，具体包括：根据仿真分析，确定各个所述焊接组成的变形趋势；根据所述变形趋势，制定反变形公差；根据所述反变形公差，控制各个所述焊接组成之间的组装间隙，并对各个所述焊接组成之间的间隙和坡口的不均匀处进行研磨。根据本专利技术的一个实施例，所述基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接的步骤，具体包括：对各个所述焊接组成之间的焊缝制定焊接参数和焊道尺寸，其中，所述焊接参数包括焊接电流、焊接电压、焊接速度以及焊接时的摆宽；所述焊道尺寸中，每道焊缝宽度不超过10mm，厚度不超过5mm。本专利技术另一方面实施例还提供一种构架焊接工装，其包括：夹具体和均设于所述夹具体上的中部支撑、防扭装置、横梁压紧装置和侧梁压紧装置；所述夹具体形成整体框架，所述中部支撑形成有对应于每个侧梁组成的支撑座，所述防扭装置包括第一安装座和设于所述第一安装座上用于顶紧在侧梁组成外侧的防扭杆，所述横梁压紧装置包括用于放置横梁组成的第二安装座和用于压紧横梁组成的压紧块，所述压紧块与所述第二安装座通过连接杆连接；所述侧梁压紧装置包括第三安装座和安装在所述第三安装座上的两组相对设置的顶紧部，两组所述顶紧部用于顶紧在侧梁弹簧筒平行于横梁方向的两侧。根据本专利技术的一个实施例，所述夹具体平行于横梁组成的两侧横管上设有刻度。与现有技术相比，本专利技术的上述技术方案至少具有以下有益效果：本专利技术实施例的构架焊接变形控制方法，包括：对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序；基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接。该方法以轨道车辆转向架构架为对象，结合焊接仿真技术，通过制定合理的工艺流程、精准的控制标准，解决了构架焊接变形问题，实现了轨道车辆构架的免调修，大大节省了构架的生产成本，提升了生产效率，并且由于避免了机械、火焰的调修，使产品质量更加可靠。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例构架的俯视结构示意图；图2为本专利技术实施例构架的主视结构示意图；图3为本专利技术实施例构架安装在构架焊接工装上的主视示意图；图4为图3的俯视示意图；图5为本专利技术实施例环焊缝双人分段焊接的示意图；图6为本专利技术实施例对间隙和坡口处正确研磨与错误研磨的对比图；图7为本专利技术实施例的焊道分布图。附图标记：100：构架；10：横梁组成；20：侧梁组成；30：垂向减振器座；40：空气弹簧支撑梁；50：夹具体；60：防扭装置；70：中部支撑；80：横梁压紧装置；90：侧梁压紧装置；1：横梁组成位于侧梁组成内侧的环焊缝；2：垂向减振器座位于侧梁组成内侧的立焊缝；3：横梁组成位于侧梁组成外侧的环焊缝进行打底焊；4：垂向减振器座位于侧梁组成外侧的立焊缝；5：空气弹簧支撑梁的内部焊缝；6：第一段主焊缝；7：第二段主焊缝；8：第三段主焊缝；11：另一第一段主焊缝；12：另一第二段主焊缝；13：另一第三段主焊缝。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不能用来限制本专利技术的范围。在本专利技术实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术实施例和简化描述，而不是指示或暗示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种构架焊接变形控制方法，其特征在于，包括如下步骤：/n对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序；/n基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接。/n

【技术特征摘要】
1.一种构架焊接变形控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
对构架进行结构仿真分析，以将所述构架按模块分割为若干个焊接组成，并确定各个所述焊接组成之间焊缝的焊接顺序；
基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接。


2.根据权利要求1所述的构架焊接变形控制方法，其特征在于，所述基于所述焊接顺序，完成各个所述焊接组成之间焊缝的焊接的步骤，具体包括：
对横梁组成位于侧梁组成内侧的环焊缝进行打底焊；
对垂向减振器座位于侧梁组成内侧的立焊缝进行打底焊；
对横梁组成位于侧梁组成外侧的环焊缝进行打底焊；
对垂向减振器座位于侧梁组成外侧的立焊缝进行打底焊。


3.根据权利要求2所述的构架焊接变形控制方法，其特征在于，
在所述对横梁组成位于侧梁组成内侧的环焊缝进行打底焊的步骤之前，还包括：预先对空气弹簧支撑梁与所述侧梁组成之间的主焊缝进行打底焊。


4.根据权利要求3所述的构架焊接变形控制方法，其特征在于，
所述预先对空气弹簧支撑梁与所述侧梁组成之间的主焊缝进行打底焊的步骤，具体包括：
从所述空气弹簧支撑梁的外周分别确定第一焊接起始点和第二焊接起始点，同时沿所述第一焊接起始点和所述第二焊接起始点向同一方向分段焊接，以在所述空气弹簧支撑梁外周与所述侧梁组成之间形成多段所述主焊缝。


5.根据权利要求4所述的构架焊接变形控制方法，其特征在于，在所述对垂向减振器座位于侧梁组成外侧的立焊缝进行打底焊的步骤之后，还包括：对所述空气弹簧支撑梁的剩余焊缝进行打底焊。


6.根据权利要求5所述的构架焊接变形控制方法，其特征在于，所述对所述空气弹簧支撑梁的剩余焊缝进行打底焊的步骤，具体包括：
对所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝进行焊接，并具体包括：使得所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝处于PB位置，对所述空气弹簧支撑梁的内部焊缝进行焊接，并在所述空气弹簧支撑梁的内部...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈北平，张志毅，吴向阳，许骏，刘旭光，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37