用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具制造技術(shù)

用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具屬于用于軌道車輛車頂彎梁激光切割工藝的通用形彎梁夾具裝置領(lǐng)域，該夾具包括彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)、端板中心支座、兩個(gè)端板側(cè)方支座、多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)、彎梁支撐軌、多個(gè)連接板和基座。本發(fā)明專利技術(shù)的夾具能夠?qū)図攺澚和鈧?cè)圓弧曲面進(jìn)行保護(hù)，避免其因過(guò)度擠壓致使其發(fā)生變形；夾具的兩個(gè)圓弧曲面內(nèi)筋板上設(shè)有平行于圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面的圓弧限位端面，其專門用于對(duì)帽形彎梁的圓弧凹槽的兩端進(jìn)行匹配和限位，從而提高定位的精度；并且圓弧曲面內(nèi)筋板不使用時(shí)可以拆卸下來(lái)，不會(huì)對(duì)其它車頂彎梁的裝卡造成干涉和影響，這進(jìn)一步拓展了該夾具裝置的應(yīng)用靈活性和通用性。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于用于軌道車輛車頂彎梁激光切割工藝的通用形彎梁夾具裝置領(lǐng)域，具體涉及一種用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具。
技術(shù)介紹
如圖4所示，鐵路客車及城鐵客車等軌道車輛車均采用跨度和弧度基本相同的車頂彎梁，其半徑最大的外側(cè)端面稱為車頂彎梁外側(cè)圓弧曲面，車頂彎梁上半徑最小的外側(cè)端面稱為車頂彎梁內(nèi)側(cè)圓弧曲面，車頂彎梁徑向上的最大平面下方稱車頂彎梁的下端面，此外，彎梁的圓弧段兩端還對(duì)稱地設(shè)有一小段直線段。在對(duì)此類軌道車輛的車頂彎梁進(jìn)行三維梁激光切割前，需要按照統(tǒng)一的固定姿態(tài)將車頂彎梁進(jìn)行高精度的準(zhǔn)確定位。傳統(tǒng)的定位方法是采用多套推拉式快速夾鉗沿車頂彎梁的長(zhǎng)度方向水平布置，并沿車頂彎梁的內(nèi)側(cè)圓弧曲面的法線方向和外側(cè)圓弧曲面的法線方向分別進(jìn)行頂緊和固定。此方式雖然通用性好，但定位精度差，容易對(duì)待加工的彎梁造成過(guò)度擠壓致使其發(fā)生變形，影響激光切割的加工精度。另一方面，車頂彎梁的橫斷面結(jié)構(gòu)隨著不同的列車類型而有較大區(qū)別，如圖1至圖3或如圖5至圖7所示的車頂彎梁，按其各自的橫斷面結(jié)構(gòu)可分為帽形彎梁1、槽形彎梁2和己形彎梁3，其三者的板材厚度均相同。若針對(duì)于上述不同斷面結(jié)構(gòu)的多種彎梁分別制作帽形彎梁專用夾具、槽形彎梁專用夾具和己形彎梁專用夾具，則勢(shì)必造成不同類型的彎梁專用夾具通用性差，不利于對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一結(jié)構(gòu)的批量生產(chǎn)，和統(tǒng)一的庫(kù)存?zhèn)}儲(chǔ)分類管理，由此會(huì)導(dǎo)致彎梁夾角的生產(chǎn)和管理成本高，利用效率低下的問(wèn)題。因此，設(shè)計(jì)一款同時(shí)針對(duì)各種形式的車頂彎梁通用型夾具則成為亟待攻克的研發(fā)課題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決現(xiàn)有分別制作帽形彎梁專用夾具、槽形彎梁專用夾具和己形彎梁專用夾具的設(shè)計(jì)方案通用性差、成本高、可行性差，而傳統(tǒng)的沿車頂彎梁的圓弧曲面的法線方向水平布置多套推拉式快速夾鉗的彎梁側(cè)壁頂緊定位方法容易對(duì)待加工的彎梁造成過(guò)度擠壓致使其發(fā)生變形，影響激光切割的加工精度，以及目前沒(méi)有針對(duì)各種形式的車頂彎梁通用型夾具的技術(shù)問(wèn)題，本專利技術(shù)提供一種用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具。本專利技術(shù)解決技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案如下：用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其包括彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)、端板中心支座、兩個(gè)端板側(cè)方支座、多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)、彎梁支撐軌、多個(gè)連接板和基座，彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)包括一個(gè)圓弧板，圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面與車頂彎梁的外側(cè)圓弧曲面完全相同；端板中心支座和兩個(gè)端板側(cè)方支座均與圓弧板的外端面固連，兩個(gè)端板側(cè)方支座分別位于端板中心支座的兩側(cè)，其三者的下端均與基座固連；彎梁支撐軌的下端面通過(guò)多個(gè)連接板與圓弧板的下端面固連，彎梁支撐軌的外端面與圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面之間留有縫隙；所述多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)頂桿的軸向與圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面法線方向相同，橫向頂緊機(jī)構(gòu)的懸臂連接座上端面與圓弧板的下端面固連。所述端板中心支座包括第一底座和第一豎板，其二者垂直固連，第一豎板的中心設(shè)有豎板支座通孔；豎板的后端面上還設(shè)有第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階，該第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階的寬度小于圓弧板的厚度；第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階的上端面支撐在圓弧板的下端面上。所述端板側(cè)方支座包括第二底座和第二豎板，其二者垂直固連，第二豎板的后端面上設(shè)有第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階，該第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階的寬度小于圓弧板的厚度；第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階的上端面支撐在圓弧板的下端面上。所述彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)還包括兩個(gè)圓弧曲面內(nèi)筋板和兩個(gè)筋板固定螺栓；圓弧板的側(cè)壁中心設(shè)有圓弧板通孔，圓弧板通孔與豎板支座通孔同軸設(shè)置；圓弧板兩個(gè)端頭的側(cè)壁上均設(shè)有水平的筋板凹槽，圓弧板兩個(gè)端頭的上端面上分別設(shè)有筋板螺栓孔；圓弧曲面內(nèi)筋板的一個(gè)側(cè)壁是圓弧限位端面，圓弧曲面內(nèi)筋板遠(yuǎn)離圓弧限位端面的一部分插入到對(duì)應(yīng)的一個(gè)筋板凹槽內(nèi)，并由筋板固定螺栓穿過(guò)筋板螺栓孔后壓緊固定；圓弧限位端面平行于圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面。所述的彎梁支撐軌是一體結(jié)構(gòu)或分段結(jié)構(gòu)。所述彎梁支撐軌的外端面是圓弧曲面，該圓弧曲面與圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面完全相同；彎梁支撐軌與圓弧板的內(nèi)端面之間所留有的縫隙寬度是彎梁板材厚度的2倍；彎梁支撐軌的徑向厚度是己型彎梁下端面徑向?qū)挾鹊?.8倍。所述橫向頂緊機(jī)構(gòu)包括橫向頂緊器和頂緊器基座，頂緊器基座包括一體成型的頂緊器安裝座、懸臂和懸臂連接座，頂緊器安裝座和懸臂連接座通過(guò)懸臂連接；懸臂連接座的上端面比懸臂的上端面高10厘米；橫向頂緊器固連于頂緊器安裝座的上端；橫向頂緊器的前端設(shè)有頂桿，其頂桿的前端位于懸臂的上方。所述懸臂垂直于圓弧板內(nèi)側(cè)壁的，橫向頂緊器的軸向于懸臂平行。本專利技術(shù)的有益效果是：該用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具的彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)采用內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面與車頂彎梁的外側(cè)圓弧曲面完全相同的圓弧板對(duì)帽形彎梁、槽形彎梁和己形彎梁公共曲線結(jié)構(gòu)的車頂彎梁外側(cè)圓弧曲面進(jìn)行匹配和限位，從而對(duì)車頂彎梁外側(cè)圓弧曲面進(jìn)行保護(hù)，避免其因過(guò)度擠壓致使其發(fā)生變形。該車頂彎梁通用夾具的彎梁支撐軌與圓弧板的內(nèi)端面之間所留有的縫隙寬度是彎梁板材厚度的倍，以便帽形彎梁的外側(cè)圓弧曲面能夠插入其中，從而為該夾具在帽形彎梁上的應(yīng)用提供了可行性。本彎梁通用夾具的彎梁支撐軌的徑向厚度是己型彎梁下端面徑向?qū)挾鹊?.8倍，使彎梁支撐軌能夠卡在由己形彎梁的己形彎梁內(nèi)側(cè)圓弧曲面與圓弧板的內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面以及己形彎梁下端面三者所共同合圍形成的一個(gè)環(huán)槽內(nèi)部，從而使該夾具在己形彎梁上的應(yīng)用成為可能。本彎梁通用夾具的兩個(gè)圓弧曲面內(nèi)筋板上設(shè)有平行于圓弧板內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面的圓弧限位端面，其專門用于對(duì)帽形彎梁的圓弧凹槽的兩端進(jìn)行匹配和限位，從而提高定位的精度。并且圓弧曲面內(nèi)筋板不使用時(shí)可以拆卸下來(lái)，不會(huì)對(duì)其它車頂彎梁的裝卡造成干涉和影響，這進(jìn)一步拓展了該夾具裝置的應(yīng)用靈活性和通用性。此外該用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(shuō)明圖1是帽形彎梁的立體圖；圖2是槽形彎梁的立體圖；圖3是己形彎梁的立體圖；圖4是帽形彎梁、槽形彎梁或己形彎梁的主視圖；圖5是帽形彎梁在圖4中A-A剖面位置的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是槽形彎梁在圖4中A-A剖面位置的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是己形彎梁在圖4中A-A剖面位置的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本專利技術(shù)用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具的立體圖；圖9是本專利技術(shù)用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具的俯視圖；圖10是本專利技術(shù)用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具在另一視角下的立體圖；圖11是圖10的爆炸圖；圖12是本專利技術(shù)端板側(cè)方支座的立體圖；圖13是本專利技術(shù)端板中心支座的立體圖；圖14是本專利技術(shù)連接板的立體圖；圖15是本專利技術(shù)彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)的爆炸圖；圖16是圖15中I部分的局部放大圖；圖17是本專利技術(shù)圓弧曲面內(nèi)筋板的立體圖；圖18是本專利技術(shù)用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具在另一仰視視角下的立體圖；圖19是圖18中II部分的局部放大圖；圖20是本專利技術(shù)橫向頂緊機(jī)構(gòu)的立體圖；圖21是本專利技術(shù)頂緊器基座的立體圖；圖22是本專利技術(shù)用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具的應(yīng)用示意圖；圖23是帽形彎梁在對(duì)應(yīng)圖22中B-B剖面位置的剖面示意圖；圖24是槽形彎梁在對(duì)應(yīng)圖22中C-C剖面位置的剖面示意圖；圖25是己形彎梁在對(duì)應(yīng)圖22中C-C剖面位置的剖面示意圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其特征在于：該夾具包括彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)(8)、端板中心支座(5)、兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)、多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)、彎梁支撐軌(7)、多個(gè)連接板(9)和基座(10)，彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)(8)包括一個(gè)圓弧板(8?1)，圓弧板(8?1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面與車頂彎梁的外側(cè)圓弧曲面完全相同；端板中心支座(5)和兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)均與圓弧板(8?1)的外端面固連，兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)分別位于端板中心支座(5)的兩側(cè)，其三者的下端均與基座(10)固連；彎梁支撐軌(7)的下端面通過(guò)多個(gè)連接板(9)與圓弧板(8?1)的下端面固連，彎梁支撐軌(7)的外端面與圓弧板(8?1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面之間留有縫隙；所述多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)頂桿的軸向與圓弧板(8?1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面法線方向相同，橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)的懸臂連接座上端面與圓弧板(8?1)的下端面固連。

【技術(shù)特征摘要】
1.用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其特征在于：該夾具包括彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)(8)、端板中心支座(5)、兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)、多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)、彎梁支撐軌(7)、多個(gè)連接板(9)和基座(10)，彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)(8)包括一個(gè)圓弧板(8-1)，圓弧板(8-1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面與車頂彎梁的外側(cè)圓弧曲面完全相同；端板中心支座(5)和兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)均與圓弧板(8-1)的外端面固連，兩個(gè)端板側(cè)方支座(4)分別位于端板中心支座(5)的兩側(cè)，其三者的下端均與基座(10)固連；彎梁支撐軌(7)的下端面通過(guò)多個(gè)連接板(9)與圓弧板(8-1)的下端面固連，彎梁支撐軌(7)的外端面與圓弧板(8-1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面之間留有縫隙；所述多個(gè)橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)頂桿的軸向與圓弧板(8-1)內(nèi)側(cè)壁的圓弧曲面法線方向相同，橫向頂緊機(jī)構(gòu)(6)的懸臂連接座上端面與圓弧板(8-1)的下端面固連。2.如權(quán)利要求1所述的用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其特征在于：所述端板中心支座(5)包括第一底座(5-1)和第一豎板(5-2)，其二者垂直固連，第一豎板(5-2)的中心設(shè)有豎板支座通孔(5-2-2)；豎板(5-2)的后端面上還設(shè)有第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階(5-2-1)，該第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階(5-2-1)的寬度小于圓弧板(8-1)的厚度；第一圓弧板下端面支撐臺(tái)階(5-2-1)的上端面支撐在圓弧板(8-1)的下端面上。3.如權(quán)利要求1或2所述的用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其特征在于：所述端板側(cè)方支座(4)包括第二底座(4-1)和第二豎板(4-2)，其二者垂直固連，第二豎板(4-2)的后端面上設(shè)有第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階(4-2-1)，該第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階(4-2-1)的寬度小于圓弧板(8-1)的厚度；第二圓弧板下端面支撐臺(tái)階(4-2-1)的上端面支撐在圓弧板(8-1)的下端面上。4.如權(quán)利要求1所述的用于激光切割工藝的車頂彎梁通用夾具，其特征在于：所述彎梁外側(cè)圓弧曲面限位機(jī)構(gòu)(8)還包括兩個(gè)圓弧曲面內(nèi)筋...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：龐春玲，趙亞夫，王俊元，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中車長(zhǎng)春軌道客車股份有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：吉林;22