钣金结构箱体框架的装配技术- .pdf

钣金结构箱体框架的装配技术 杨旭红 冯伟 摘要 介绍 了我公司生产的电力机车 动车等 变流器箱体框架装配技术 制作特点及特殊方法 关键词 装配 配件 定位 央 紧 铆焊车 间生产的变流器箱体 框架属于钣金结构 箱体 装配是 生产的最后一道工序 箱体框架 的制造 质量 不但取决于配件的制 造精 度 还取决于箱体组 件的装 配质量 装配是决定箱体质量的 重要环节 在装配过程中 车 间 操作 工人将每一个配件经过下料 打磨 折弯成形等工序将其加工 成所需的形状并组装成小组件 再将每一个小组 件组装在一起成 为整 体的箱体框架 一台 合格的 箱体 框架各位 置 各方向的尺寸 应完 全符合设计要求 各种技术 参数 如强度 密封性 耐腐 蚀 等 也要满足设计要求 装配原理 1 装配的基本条件 箱体 框架的装配必须具备定 位和夹紧两个基本条件 1 定位确定零 件在空间 的位置或零 件间的相对位置 如 图 l所 示 在平 台上装 配 电容 支 架组 件 安装板 1 和安装板2 是靠 下面的 电容支架组件上的安装孔 定位 整个 电容支架组件是由平 台支撑定位 2 夹紧使定位后的零 件 能固定其位置 限定 自由度 夹紧就是 借助外 力将定位后零件 固定 这种夹紧力通常 由刚性夹 F栅 I 钣 金 具来实现 铆焊车 间常用 弓形螺 旋夹夹具 和装配胎具的通 用夹具 来实现对配 件的夹 紧定位 如图 2 中变流器顶 部框架是 靠 弓形 螺 旋 夹进行 夹紧定 位 图3 是利 用 安装板1 安装板2 图1 电容支架组件装配图 图2 顶部框架夹紧图 4 Ha r t l C R e s e a r ch a n d Ad v a n ce s in F u n d a me n t a ls a n d I n d u s t r i a l Ap pl ic a t io n s o f Hy d r o f o r min g 1 1 J OURMAL OF Ma t e da lS P r o s e s s in g t e ch no lo g y 2 0 0 5 l 6 7 2 1 3 8 3 3 9 2 5 何晓燕 周林 钱红 浅谈内 高压成形工艺及设备 锻压 装备 与制造技术 2 0 0 6 4 1 1 2 4 2 6 6 陈建军 内高压成形工艺及其 在汽车轻量化中的应用 锻 压装备 与制造技 术 2 0 1 0 4 5 1 l2 一 l8 7 黎永杰 基于D Y N A F 0 R M的 内高压 成形 中预 成形 工艺改 进 J 锻压装备与制造技术 2 0 1 l 4 6 3 5 7 5 9 作 者 简介 黄 顶 社 刘迪 祥 曹龙兵 安 徽江淮 汽车股份 有限公司技 术中心 j J 参 磊 热 处 3 5 F 咖 l钣 金 通用夹具将顶部框架夹 紧在胎具 上 磁 力夹具 固定定位配件 在 铆焊车 间也广泛应用 主要是 靠 强大 磁 力将 配件 固 定在 相 应 位 置 然后进行螺栓紧固 在装 配过程 中 凡属于对零 部件施加外力 使其获得正确定 位 的 工艺 装 备 统 称 为 装配 夹 具 它包括简单轻便的通 用夹具 和装配胎架的专用夹具 装配夹 具 对零部 件的紧 固方式有4 种 即夹 紧 压紧 拉紧 顶紧 或 撑开 2 定位原 理 任 何空 间的 刚体对 于3 个 互 相垂直 的平面来说 都有 6 个 自 由度 即沿3 个互相 垂直的轴 的 移动 和绕这3 个轴的 转动 通常 把 这种 运 动 的 可能性 称 为 自 由 度 也就是说一 个刚体在空间如 果不加 任何约 束 限制 有6 个 自由度 所以要使工件在夹具上 有固定不变的位 置 就应该限制 着6 个 自由度 每 限制一 个 自由 度 工件就与夹具上的一 个点相 接触 所以 限制6 个 自由度 在 夹具上就应有6 个点 以6 点限制 工件6 个 自由度的 方法 一般称 之为 6 A定位规 则 3 装配基准面的选择 零 件和装配平台相接触的 面 称 为装配 基准面 它相 当于 6 点 定位规则 中的主要定位 基准 一 般情况下 装配基准面可按下 列 几点进行选择 1 配件 的外 形有平 面也 有 曲面时 应以平面作为装配基 准面 2 在配 件上 有若 干个 平 3 6 盼 造 霉 热 加 工 m l r k i n l9 s o co m L 面的情况下 应选择较大的平面 作为装配基准面 3 根据 配 件的用 途 选 择最重要的面 作为装配基准面 例如 配件中某些技术要求较高 的面经过机械加 工 一般就以该 加工面 为装配基准面 4 选择 装 配基 准面 要使 装配过程 中最便于对零 件定 位和 夹 紧 二 装配办法 1 铆焊 车 间生 产的变流 器箱 体框架 装配与一般机器装配的基 本原理 虽然相 同 但 由于配件性 质不同 装配工作有如下要求 1 车 间生 产的 配件 由于 精度低 互换性 差 所以装配时 多数需选配或调整 2 车 间生 产配 件的 连接 大 多采 用焊 接 等 不可 拆 连接 所以返修困难 易导致零部件报 废 所以对装配程序应有严格的 要求 3 装配过 程 中常伴 有大 量焊接工作 应掌握焊接应 力和 变形的规律 在装配时采取适 当 措施 以防止或减少焊后变形和 矫正工作 4 车 间生 产 的变流 器箱 体框架等体积庞大 刚性较 差 易变 形 装配 时 应考 虑 加 固措 施 5 车 间生 产的配 件 虽属 单 件生 产 但 可 根据 其 重 复 生 产的多少 产 品结构相似的情况 以及产品本身零部件的批量生产 等特 点 配置适 当的专用或通用 工具 以提高产品质量和生产效 率 2 装配前准备 1 熟悉 图样 装 配 须熟悉配件 图和组装 图 根 样上的技术要求 弄清产品 性和用途 各零件之 间的相 置 尺寸和连接方法 然后 装配的方法 同时选择好装 准面和装配工装 夹具等 4 2 装配现场 的准备 配现场 的地面应平整 清洁 于安置装 配平台 零件堆放 齐 人行道要通畅 3 工位切分 铆焊车 产 的箱 体 框 架是 一 个独 立 整的总体 它是 由一 系列 和部件构成 通常将总体分 干个部件 将 各部件装配或 后 再进行大组装 这样司 少组装时间 并使很 多的壹 仰焊变为平焊 减 少空 中作 提高生 产效率 保证装配质 工 位 切 分 时 应 考 虑 下 点 要尽量使划分 的部件 图3 通用夹具夹紧组件 黛 图4 产品装配 个比较规则 完整的轮廓形状 部件 之 间 的连 接 处 不 易太 复 杂 便于组 装时进 行操作和校准 尺寸 部 件装配之后 能有效 地保证总 装的质量 4 检查配件的质量装配 前除 了核对配件材 质外 必须检 查配件的 几何形状和尺寸 如用 目测或直尺检查零件的平直 度 矩形零件必须测量对角线 用弧 度样板检查弧形配件等 根据 工 艺要求 部分配件要留有加工余 量等 配件连接处的表 面不允许 有铁锈 毛刺和油污等 3 配件定位 组装过程 定位用于确定配 件之间的相对位置 铆焊车间生 产的变流 器箱体框架的定位方式 一 般为划线定位 刻蚀定位 样 板定位等 见图5 划线定位 如 图中所示 为操 作工人参 照图样要求进行在配件 接 合线的位 置划线定位 此种 方 法 比较慢 但能有效保证装配时 互 相对准 使其装配位置符合图 样设计 刻蚀定位 此种方法是铆焊 车 间 工 艺人 员在 产前 技 术 准备 时 利用P r o E 软件在 相关配件 图上绘制定位线 再进 行三维转 换 为下料 展开图 之后编制激光 切下料程序时利用刻蚀激 光条 件 进行切割定位线 为组装提供定 位基准 此种方法比前面的手工 划线较准确 方便 已在车 间广 泛应用 但前提是配件在组装前 不进行清洗 打 砂等工 艺过程 否则刻蚀线不清晰 还需重新划 线定位 见图6 样 板定位 它是根据配件的 形 状 制 作样 板 作 为装 配 定 位 基准 如 图7 所示 根据 配件的结 构 预先制作样板作为立柱 的装 配基准 然后进 行划线定位 定 位焊 固定 4 配件装配 1 框架 小组 装 铆焊 车 间生 产的 各种变流 器箱体框架 功 率 模块 框 架 等 都是 先 进 性 小 组 装 利 用前面所提到的工位切 分 划分的不 同工位组装相关小组 件 这 种组 装 不 需要 复杂 的 胎 具 工装 根据其难 易程度划线 定位或根据配件上特殊部位 如 安装孔位置等进行定位 然后 用 合适的夹具夹紧 小组 装工位适 用于组件高度不大 结 构较 简单 的组件 组 装前 必须再次检查调 整 配件 形 状 如 配件 各 个 平面 度 垂直 度 组装时 因配件边 角 瑕疵影 响落位的 用砂轮机及时 打磨处理 木榔头敲 击 等配件 位置符合图样要求时 按设计要 求进行定 位焊 固定或螺栓紧固 如 图8 中所示 为箱体 框架侧 板组 装 装 配 前先 将 箱 体 侧面 板 矫 直 矫平 消除配 件焊缝边缘的 污物 然后以侧面板为基准面 将 其按正确方 向放在组装平台上 划线定位 将各个支撑梁按划线 装在侧面板上 定位焊 固定 用 角尺校对垂直度 用测平尺校对 平面度 如有组装误差 用锤 榔头等工具及时调整 最后按图 样要求进行段焊 焊后及时检查 组装尺寸 2 箱体框架大组装大组 装 是 整 个箱 体 框 架组 装 重 要环 节 也是难度较大环节 这 个组 装工位安排操作工人数量较 多 图5 划线定位 岳 一 I I 一 I 一 图6 刻蚀定位 I I 图7 样板定位 图8 箱体侧板组装 钣 金 参磊 热 加 工 3 7 m l钣 金 3 8 占川组装时 间较长 组装时需 要 数个大型立拄定位 数个 大型弓 形螺 旋夹具 夹紧 同时要注意以 下三点 第一 组装 位置和组 装方向 非常重要 组装前要确定 件方 配 件的 Z j 位 置 决 避 免 视觉误 造成配件方向装 反 或位置装错 导致返工使配件变 形 耽误组装进度 第二 箱体内部各部 件相对 位置要严格保证 组装过 程肢时 测量其相对距离 用直角尺眨时 佼准每 个小组件的垂直度 用测 平尺校准各组件相对平面度 第 要 合理 安 排 装 顺 车 间生产的变流 器辅 一 般 I 上的装配 组装时以 部 惟架为基准 从下而上按所划的 位置线逐 个组装小组件 容 易造 成干涉或缩小工人操作空 增 7 J 人组装难度的组件后装 见 9 3 焊 接 顺序也 是 非常 重 要的 一 个 环 节 经过 前 面 划线 定位 定位焊 固定 位置确定之 后 要合理排列焊接顺序 防止 局部受热 引起焊接变形 影响箱 体框架质量 车间生产的动车 变流 器顶部 框架 属于胎具装配 装配时零 件 的相互 位置靠胎具定位 大幅提 高 r 装 配的 1 1 1 作效率 保 产品 质 诗 箱体框架左右 侧板 顶盖 底郎框架等小组件装配完毕 还 要进 行 一 个 非常 重要 的 l l 艺 过 程一一调平 箱 体 椎 架 f 0 l J 板 一 般 度 为 2 w t w l w t l 7 熟 避 难 铺 tm毽 奎 加工热 姐 I met alwor kin glgS Oo cor n 2 mm 容 易变形 变形 的 形式 有钢板中部 凸起或边缘 波浪形 等 必须要进行调平 矫 钢板 中部 凸起的变形时 可先将钢板 臀于平台 J j 灾具将钢板 紧 见图 1 0 然后引点状加 热法加热 凸起的 周围 加热点的 商 应该在 lO mIn左右 乃他热 矫正时 产生的收缩均匀 要控 L芾 1 加热 点的大 小井使其均匀分 布 如果矫正部位形状复杂 1 l J 采 2 件或 几件加热 J 矗板进 行J 紧矫 止 点燃焊炬 将加热火焰调成 中性 焰 往加热压板 卜 的加热孔 中加热 加热时焊炬不 要乖 干 1 件表 面 应该倾斜 1 0 朽 使火焰返吲 f 接烧烤焊炬 加 热温度在6 0 0 8 0 0 如果温度 不够 矫正效果不明显 温度过 高 会熔化矫 工件的表面 烧 透 二 件或留下烧坑 加热好后 迅 速 移 开焊 炬 浇 冷 水进 行 冷 却 完成 个加热孔后 再换 下 一 个加热扎加热矫正 加热点的 密度根据工件的变形程 度而定 一 般 采用隔孔加热 这 样加热的 点 孔的定位 F分布均匀 收缩 也均 匀 矫正效 果非常好 矫正 完后 待稍冷 去 fJ 拆掉