摘要：本文中讨论大型薄板车体焊接，车体由多种钢板拼接，外壳拼接完成后拼接里面筋板，并且拼接完成后的整体没有办法进行压紧等方法进行防止变形。本文中采用的方法是采用一种用于大型薄板车体焊接的装置。本装置采用点焊方法在焊接过程中把车体与装置型线板进行连接，将变形应力传递到装置上，当焊接完成后将车体与装置分离，其变形量大大小于自由状态下的变形量。技术难点在于大型薄板车体底部焊接完成后进行脱离时，工人操作困难，具有安全隐患，本文中设计一种快速脱离装置，使其能够快速脱离。本装置的优点是解决了型线磨损后的不精准问题，同时解决了车体底部空间不方便人员操作处的内部支撑型线的快速脱离，结构新颖，大大提高了设备运行的可靠性和准确性及操作安全性，同时减轻工人的劳动强度。
关键词：薄板；刚性固定法；反变形；脱离
1、引言
焊接变形是结构件生产过程中无法避免的问题，焊接变形产生的原因为金属在焊接时产生大量的热烈，使其膨胀，焊接完成后冷却，使其缩小，在膨胀收缩过程中产生了拉应力使金属焊件产生变形甚至破裂。尤其是针对大型薄板车体拼装焊接来说，问题更加严重，甚至出现严重变形都没有办法进行校正，导致型线变形、平整度等质量问题。预防焊接变形需要在多方面入手，如下料预制、装焊前准备、焊道顺序、拼装摆放、焊后处理及时效时摆放等多方面考虑。
合理的减小焊接变形的工艺措施有反变形法、刚性固定法、选择合理的装配焊接顺序法等方面。
焊接刚性固定法反变形又称抑制法，是一种常用的防止变形的方法，这种方法是根据焊件的结构，变形部位及方向用夹具等强制固定结构件的方法来防止焊件的变形。固定的方法可以采用直接点股，或着压紧在焊接平台上，或者根据不同情况比如将两个法兰面背对背固定起来。刚性固定法在焊接薄板时应用更加广泛，一般压紧在焊缝两侧，尽量靠近焊缝位置。
2、问题分析
本文中讨论大型薄板车体的焊接，由于车体由多种钢板拼接，并且拼接完成后内部会有各种筋板进行加固，使得焊接内应力增加，如果自由状态下车体型线精度难以保证。并且在车体拼接完成后的形成整体没有办法进行压紧等方法进行防止变形。在压固不允许的情况下考虑采用点焊方法，将车体外表明与外部装置进行固态连接，将变形力传递到车体以外的装置上，通过装置与地面固定，使车体变形量达到最小。
分析大型薄板车体的焊接顺序，由外而内，外部先进行拼装及满焊后，再对内部进行拼装及焊接。焊接薄板的对接焊缝及在汉奸表明上堆焊时，焊件产生的应力是单向的，经过里力的分解和分析车体的焊接应力情况，车首（车尾）总体应力方向为纵向向上与横向向内的应力分布。即如果不进行干涉，会导致 车首车位产生向上向内翘起的结果。
3、解决方案
本文中采用一种用于大型薄板车体车首(车尾)焊接的装置。本装置采用点焊方法在焊接过程中把车体车首(车尾)与装置进行连接，将变形应力传递到装置上，当焊接完成后将车体车首(车尾)与装置分离，其变形量大大小于自由状态下的变形量。技术难点在于大型薄板车体底部焊接完成后进行脱离时，工人操作困难，具有安全隐患，本文中设计一种快速脱离装置，使其能够快速脱离。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4、结构设计
大型薄板焊接车体车首(车尾)的型线要求较高，薄板车体车首(车尾)焊接时由于反变形的需求，需要将型线与车体进行点焊固定，因此对型线板的耗损较大，因车首底板为封闭式，当焊接完成后脱离时较为困难。车首，车尾装置结构基本相同，本文中以车首举例。
本装置包括前后移动装置，定位销装置，边缘型线，内部型线，内部支撑型线及其快速脱离机构组成。通过电机驱动齿条带动装置前后移动，移动完成后插入定位销进行精准定位。边缘型线为快换式，需要与车体进行点焊固定，容易产生耗损，耗损后可快速更换。内部型线为固定式，不与车体进行点焊固定，保持型线的精准，与工装主体固定连接。内部支撑型线与车体进行点焊连接，焊接完成后可通过快速脱离装置进行快速脱离，与工装整体分离，当工装后退后拆卸下来，其型线板磨损后可进行更换，快速脱离装置分别通过旋转顶端两个螺母，使主轴左右移动，使与主轴连接的轮进行左右移动，实现内部支撑型线的快速脱离与结合。
本装置通过底板固定于地面，工装主体通过滑块与导轨在地板上通过电机组与齿条来左右移动。
当移动到位后，由定位销装置进行伸出定位， 边缘型线共有三处，由上型线、左型线、右型线组成，与车体车首进行点焊固定。上型线由螺钉与工装主体固定，当出现耗损时通过拆卸螺钉快速更换。左型线与工装主体中的侧板连接，当出现耗损时通过拆卸螺钉快速更换，侧板与左型线中间通过键传递拉力，右型线与之相同。内部型线，不与车体进行点焊固定，只起到支撑作用，与工装主体固定连接
内部支撑型线安装座与工装主体固定连接。旋转螺母通过垫片压紧轴座带动主轴向左移动，主轴带动轮组移动，压紧压块与平衡块，压块与型线板通过螺钉相连接，平衡块与安装座固定连接。当轮组压紧时型线板与工装主体为一体，车首拼装时通过点焊与型线板连接，防止车首局部变形。内部支撑组可根据焊接工件大小设置多对轮组，设置多组内部支持组。
准备工作完成后开始进行薄板车体的安装与焊接，焊接过程中在适当位置对车体车首与各型线板进行点焊。车体车首焊接完成后需要解脱时，旋转反向螺母通过垫片压紧轴座带动主轴向右移动，主轴带动轮组移动，脱离压块与平衡块，使压紧块与型线板同工装分离。然后使用工具使边缘型线板与车体车首脱离，当车首完全脱离后，通过移动装置使工装主体后退，让出位置，使用工具将内部支撑与车体脱离，进行车体车首的满焊工装。内部支撑放回主体工装。
焊接全部完成后取走工件，检查各型线板耗损，视情况予以更换，进行下一次焊接准备。
5、结束语
大型薄板车体车首(车尾)焊接装置具有大型薄板焊接时的防止变形作用，具有复杂型线磨损后精确快速修复作用，具有复杂型线快速定位作用，具有薄板焊接底部需要点焊反变形连接而操作空间不足时的快速脱离作用。解决了大型薄板焊接时的反变形问题，解决了复杂型线磨损后的精确快速修复问题，解决了复杂型线快速定位问题，解决了薄板焊接底部需要点焊反变形连接而操作空间不足时的快速脱离问题，结构新颖，大大提高了设备运行的可靠性和准确性及操作安全性，同时减轻工人的劳动强度。
参考文献
[1]《实用焊接技术手册》 2002年9月，河北科学技术出版社
[2]《焊接手册》2001年7月 机械工业出版社
[3]《焊接原理》机械工业出版社
[4]王伟 《浅谈焊接变形与应力的产生及预防》[期刊论文]---科技传播
[5]林海清 单光圣 《焊接H型钢焊接变形的控制与矫正》[期刊论文]-山东冶金2002
[6]幸雁冰 《焊接变形的预防》[期刊论文]—科技信息2009（12）.
论文作者:刘闯 李强 杜娟 钱冬梅
论文发表刊物:《知识-力量》2019年10月42期
论文发表时间:2019/9/27
标签：车体论文; 薄板论文; 装置论文; 点焊论文; 快速论文; 工装论文; 线板论文; 《知识-力量》2019年10月42期论文;