超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装的制作方法

1.本实用新型属于轨道车辆制造技术领域，涉及一种焊接辅助工装，尤其是涉及一种超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装。

背景技术：

2.随着轨道交通体系的不断发展和日臻完善，美观、环保、轻量化和节能已成为了现代化轨道交通的重要标志。城市轨道的快速发展，对车辆前端的司机室结构设计提出了更高的要求，以环保、轻量化为首要任务的新型前端司机室结构是实现企业长久健康发展的重要保证。
3.目前，轨道车辆前端司机室大多采用型材骨架外敷玻璃纤维面罩的设计结构，主要采用铝型材焊接工艺进行制造，骨架需分为车顶、侧门和总成三部分进行组焊，工装夹具数量多，生产效率低，焊接变形大，重量大、玻璃纤维降解时间长，不环保是制约铝合金车头发展的重要缺陷。

技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的缺点与不足，本实用新型的目的在于提供一种超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，利用本组焊工装，可将司机室改为采用板梁外敷超塑铝蒙皮的设计结构，取消型材骨架和玻璃纤维面罩，超塑蒙皮与板梁焊接，将司机室组焊工装统一，在实现生产效率高、焊接变形小的同时，既满足了环保要求又实现了产品轻量化。
5.本实用新型采取的技术方案是：
6.超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，包括：
7.底部平台；
8.底部平台上的底板仿形定位座，用于底板定位；
9.底部平台后部的矩形靠山，用于安装门框的定位块、门框的垂直度调节螺杆和车顶弯梁限位柱；
10.底部平台中部的前窗定位底座以及与前窗定位底座对应匹配的前窗组焊工装；
11.底部平台侧方的逃生门支撑。
12.进一步的，所述门框的定位块和门框的垂直度调节螺杆均连接在矩形靠山的两侧，分别用于限位所述司机室的侧门框的y轴方向垂直度和x轴方向垂直度；车顶弯梁限位柱位于矩形靠山的顶部，限位所述司机室的车顶z轴方向垂直度。
13.更进一步的，所述矩形靠山的四角处设有斜撑；矩形靠山的后方设有后部支撑。
14.进一步的，所述逃生门支撑包括逃生门前部支撑和逃生门高度支撑，二者一前一后设置，分别限位所述司机室的左右逃生门立柱的y轴方向尺寸以及限位所述司机室的逃生门顶板的z轴方向尺寸。
15.更进一步的，所述逃生门前部支撑的前方且位于底板仿形定位座的前方设有逃生门槛压紧座，逃生门槛压紧座设为套筒旋转式结构，可旋转押金逃生门槛。
16.进一步的，所述前窗定位底座包括底座本体以及设置在底座本体上的四个下“v”型块，四个下“v”型块分为上下两行、每行两个布置(便于调入和取出前窗组焊工装。否则工装易入不易出)，且对角线上的两个下“v”型块的设置方向一致(便于前窗组焊工装的定位和调入取出)；所述前窗组焊工装包括四个上“v”型块和前窗仿形块，前窗仿形块位于前窗组焊工装的四周(设计源于司机室前窗结构，便于组焊时控制前窗焊接变形)；四个上“v”型块与所述四个下“v”型块对应匹配设置，四个上“v”型块位于前窗组焊工装的四角处。
17.或者，进一步的，所述前窗定位底座包括底座本体以及设置在底座本体上的四个上“v”型块，四个上“v”型块分为上下两行、每行两个布置，且对角线上的两个上“v”型块的设置方向一致；所述前窗组焊工装包括四个下“v”型块和前窗仿形块，前窗仿形块位于前窗组焊工装的四周；四个下“v”型块与所述四个上“v”型块对应匹配设置，四个下“v”型块位于前窗组焊工装的四角处。
18.进一步的，所述底板仿形定位座设为“u”字型，两端头处设有底板限位座。
19.进一步的，所述底部平台的底部设有螺杆支撑座。
20.进一步的，所述铝蒙皮司机室组焊工装还包括大灯框定位座。
21.本实用新型的有益效果是：
22.1)结构新颖，对于三维空间司机室的生产制造操作方便；
23.2)结构综合性高、生产效率快，将多部件集中于一套组焊工装上完成总组；
24.3)可根据产品检测需求实现快速定位，对产品尺寸检测进行有效管控。
25.4)简化产品生产工艺，稳定产品质量：现有技术中，型材骨架加玻璃纤维司机室，首先需要将司机室型材骨架焊接完成，再将玻璃纤维面罩安装至骨架上，生产工艺复杂，工序繁琐；同时，型材骨架焊接需要至少三套组焊工装，焊缝多，焊接变形大；在应用本实用新型后，可解决上述问题，将司机室结构变更为板梁外敷超塑铝蒙皮，可简化生产工艺、稳定生产质量。
26.5)提升生产效率，降低生产成本：在现有技术条件下，型材骨架组焊工装数量多、生产节拍长、效率低，且生产成本高；在应用本实用新型后，既减少了组焊工装数量，又提升生产效率，同时在组焊过程中通过工装的限位定位、调节撑杆，达到对产品尺寸的管控，提升了产品质量，也降低了生产成本。
附图说明
27.图1为本实用新型工装的整体结构图。
28.图2为前窗定位底座及“v”型块的结构示意图。
29.图3为前窗组焊工装及“v”型块的结构示意图。
30.图4为利用本实用新型工装的司机室总成组焊图。
31.图中标记为：1-螺杆支撑座，2-底部平台，3-逃生门槛压紧座，4-大灯框定位座，5-逃生门前部支撑，6-前窗组焊工装，7-逃生门高度支撑，8-矩形靠山，9-车顶弯梁限位柱，10-门框垂直度调节螺杆，11-后部支撑，12-门框定位块，13-底板限位座，14-底板仿形定位座，15-斜撑，16-前窗定位底座，17-工艺撑铝板，18-第一下“v”型块，19-第二下“v”型块，20-第三下“v”型块，21-第四下“v”型块，22-第一上“v”型块，23-第二上“v”型块，24-第三上“v”型块，25-第四上“v”型块，26-前窗仿形块，27-侧门框，28-后弯梁，29-板梁组成，30-司
机室超塑蒙皮。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
33.如图1所示，为本实施例的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装。
34.面向司机室车头，以左右方向为x轴，前后方向为y轴，上下方向为z轴，进行解释说明。
35.本实施例的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装包括底部平台2、固定于底部平台2上的底板仿形定位座14、安装在底部平台2后部的矩形靠山8、固定于底部平台2中部的前窗定位底座16，固定于底部平台2侧方的逃生门高度支撑7、逃生门前部支撑5，固定于司机室底板仿形定位座14两侧的大灯框定位座4；
36.螺杆支撑座1安装在底部平台2的底部，通过水平仪检测底部平台2的整体平面度，调整螺杆支撑座1，将底部平台2的平面度调整至合格范围内。即螺杆支撑座1安装至底部平台2的底部，用于底部平台2支撑调平，确保产品组装至本实施例工装上时，司机室产品整体平面度。
37.底板仿形定位座14安装在底部平台2上，确保司机室底板组装焊接前进行仿形定位，在有效定位时保证外部轮廓度。优选的，底板仿形定位座14的端头处设有底板限位座13。
38.矩形靠山8安装在底部平台2的后端，用于加装门框定位块12、门框垂直度调节螺杆10和车顶弯梁限位柱9。
39.具体的，门框定位块12，连接在矩形靠山8两侧上，用于限位司机室左右侧门后立柱，保证两侧侧门后立柱到司机室前端的距离和相对位置。
40.门框垂直度调节螺杆10位于矩形靠山8的两侧上，设计为对向调整结构，用于调整左右侧门与底部平台2的垂直度，以此保证司机室总成焊接后的对角方差。
41.车顶弯梁限位柱9，用于限位司机室车顶长度方向，确保司机室车顶不出现前倾或后倒。
42.本实施例中，将两侧的侧门框27、后弯梁28和板梁组成29组装至工装上，通过门框定位块12来限位侧门框27的y轴方向垂直度；利用门框垂直度调节螺杆10，转动调节螺杆调整并限位侧门框27的x轴方向垂直度；利用车顶弯梁定位柱9，限位车顶z轴方向垂直度，如图4所示。
43.更优选的，矩形靠山8的四角处设有斜撑15，用于固定矩形靠山8，确保面向工装，矩形靠山8与底部平台2左右方向垂直度。
44.矩形靠山8的后方设有后部支撑11，用于固定矩形靠山8，确保面向工装，矩形靠山8与底部平台2前后方向垂直度。
45.逃生门高度支撑7和逃生门前部支撑5设置在底座平台2的侧方，逃生门高度支撑7可调节顶部螺杆支撑面，用于保证逃生门顶板焊接时，顶部高度尺寸；逃生门前部支撑5可调节螺杆压头，确保逃生门立柱组装焊接时司机室长度方向尺寸。
46.更具体的是，逃生门高度支撑7设置在逃生门前部支撑5的后面。
47.如图1所示，调节逃生门前部支撑5的螺杆压头，限位左右逃生门立柱的y轴方向尺
寸；调节逃生门高度支撑7的螺杆压头，同时限位逃生门顶板的z轴方向尺寸。
48.在逃生门前部支撑5的前方且位于底板仿形定位座14的前方设有逃生门槛压紧座3，逃生门槛压紧座3为套筒旋转式结构，当逃生门槛安装前，处于左右打开状态，在此状态下不影响逃生门立柱与司机室底板的组装焊接。当逃生门槛组装上时，将逃生门槛压紧座3旋转90
°
并压紧。
49.大灯框定位座4，用于固定司机室左右大灯位置，保证焊接时灯框三维尺寸收缩在图纸公差要求范围内。
50.前窗定位底座16，用于定位前窗组焊工装6，保证前窗组焊工装6的“v”型块咬合后司机室前窗位置满足图纸设计要求。
51.本实施例中，如图2所示，第一下“v”型块18、第二下“v”型块19、第三下“v”型块20、第四下“v”型块21分别按图纸定位尺寸安装固定在前窗定位底座16上，具体的是，四个下“v”型块分为上下两行、每行两个布置，且对角线上的两个下“v”型块的设置方向一致。
52.前窗组焊工装6包括第一上“v”型块22、第二上“v”型块23、第三上“v”型块24、第四上“v”型块25和前窗仿形块26；第一上“v”型块22、第二上“v”型块23、第三上“v”型块24、第四上“v”型块25位于前窗组焊工装6的四角处，对角线上的两个上“v”型块的设置方向一致。前窗仿形块26位于前窗组焊工装6的四周。
53.将侧门框27、后弯梁28和板梁组成29焊接完成后，再组装司机室超塑蒙皮30，通过桥式起重机将前窗组焊工装6吊装至前窗定位底座16上，通过第一上“v”型块22至第四上“v”型块25(如图3所示)分别与第一下“v”型块18至第四下“v”型块21的对应组装，当上下“v”型块分别对应咬合后，即可通过前窗仿形块26将前窗蒙皮定位。
54.本实施例中，如图4所示，司机室超塑蒙皮30组装完成后，将大灯框定位座4分别安装至超塑蒙皮灯口位置，定位左右大灯框的三维轮廓尺寸。
55.检查所有限位装置，将所有工装压头压紧无松动，对司机室超塑蒙皮30与板梁组成29进行焊接，即可完成对超塑蒙皮司机室总成的生产制造。
56.因工装平台为碳钢结构，工艺撑铝板17便于将铝工艺撑焊接至工装平台上，注：铝工艺撑不属于本实施例组焊工装的一部分，其是后期使用本实施例工装焊接产品时的一个辅助焊接的工具。
57.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本实用新型的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本实用新型的保护范围内。

技术特征：

1.超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述铝蒙皮司机室组焊工装包括：底部平台；底部平台上的底板仿形定位座，用于底板定位；底部平台后部的矩形靠山，用于安装门框的定位块、门框的垂直度调节螺杆和车顶弯梁限位柱；底部平台中部的前窗定位底座以及与前窗定位底座对应匹配的前窗组焊工装；底部平台侧方的逃生门支撑。2.如权利要求1所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述门框的定位块和门框的垂直度调节螺杆均连接在矩形靠山的两侧，分别用于限位所述司机室的侧门框的y轴方向垂直度和x轴方向垂直度；车顶弯梁限位柱位于矩形靠山的顶部，限位所述司机室的车顶z轴方向垂直度。3.如权利要求2所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述矩形靠山的四角处设有斜撑；矩形靠山的后方设有后部支撑。4.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述逃生门支撑包括逃生门前部支撑和逃生门高度支撑，二者一前一后设置，分别限位所述司机室的左右逃生门立柱的y轴方向尺寸以及限位所述司机室的逃生门顶板的z轴方向尺寸。5.如权利要求4所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述逃生门前部支撑的前方且位于底板仿形定位座的前方设有逃生门槛压紧座，逃生门槛压紧座设为套筒旋转式结构，可旋转压紧逃生门槛。6.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述前窗定位底座包括底座本体以及设置在底座本体上的四个下“v”型块，四个下“v”型块分为上下两行、每行两个布置，且对角线上的两个下“v”型块的设置方向一致；所述前窗组焊工装包括四个上“v”型块和前窗仿形块，前窗仿形块位于前窗组焊工装的四周；四个上“v”型块与所述四个下“v”型块对应匹配设置，四个上“v”型块位于前窗组焊工装的四角处。7.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述前窗定位底座包括底座本体以及设置在底座本体上的四个上“v”型块，四个上“v”型块分为上下两行、每行两个布置，且对角线上的两个上“v”型块的设置方向一致；所述前窗组焊工装包括四个下“v”型块和前窗仿形块，前窗仿形块位于前窗组焊工装的四周；四个下“v”型块与所述四个上“v”型块对应匹配设置，四个下“v”型块位于前窗组焊工装的四角处。8.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述底板仿形定位座设为“u”字型，两端头处设有底板限位座。9.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述底部平台的底部设有螺杆支撑座。10.如权利要求1-3任意一项所述的超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，其特征在于，所述铝蒙皮司机室组焊工装还包括大灯框定位座。

技术总结

本实用新型公开了超塑成形铝蒙皮司机室组焊工装，所述铝蒙皮司机室组焊工装包括：底部平台；底部平台上的底板仿形定位座，用于底板定位；底部平台后部的矩形靠山，用于安装门框的定位块、门框的垂直度调节螺杆和车顶弯梁限位柱；底部平台中部的前窗定位底座以及与前窗定位底座对应匹配的前窗组焊工装；底部平台侧方的逃生门支撑。利用本组焊工装，可将司机室改为采用板梁外敷超塑铝蒙皮的设计结构，取消型材骨架和玻璃纤维面罩，超塑蒙皮与板梁焊接，将司机室组焊工装统一，在实现生产效率高、焊接变形小的同时，既满足了环保要求又实现了产品轻量化。产品轻量化。产品轻量化。