单轨车裙板搅拌摩擦焊工装的制作方法

本技术属于单轨车辆，具体涉及一种单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，主要用于单轨车裙板蒙皮的搅拌摩擦焊焊接。

背景技术：

1、城市轨道交通因其速度快、载客量大的特点，已成为大众出行的首选。其中单轨车辆作为一种中等运量的轨道交通车辆在我国国内的研发应用正在大量进行。

2、其中，在单轨车的裙板生产过程中，为了保证裙板的质量与外观，采用铝合金材质的蒙皮进行拼装焊接。单轨车的裙板包括铝合金型材蒙皮与铝合金板材蒙皮，需要对铝合金型材蒙皮与铝合金板材蒙皮之间进行搅拌摩擦焊接，从而形成裙板蒙皮总成，如图1所示。

3、然而，上述铝合金型材蒙皮与铝合金板材蒙皮的厚度只有2mm，容易产生焊接变形量大的问题。

4、而且，现有的单轨车的裙板生产过程多为人工装配焊接，存在以下问题：人工装配裙板物料间隙不均匀问题；人工装配效率低、人员劳动调度大问题；批量产品生产质量、外观的一致性差问题等。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，可实现对铝合金裙板蒙皮快速、高效、准确的装配定位并控制搅拌摩擦焊接变形，提高焊接效率。

2、为达到上述目的或其他目的，本实用新型的技术方案如下：

3、单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，所述工装包括底座以及设置在底座上的搅拌摩擦焊接垫块、板材蒙皮压紧装置、多个型材蒙皮压紧装置和裙板蒙皮总成轮廓度样板；多个所述裙板蒙皮总成轮廓度样板平行竖立设置，用于支撑所述裙板的铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮，并配合所述型材蒙皮压紧装置和板材蒙皮压紧装置采用气动压紧方式定位固定所述铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮；裙板蒙皮总成轮廓度样板的顶面设置凹槽内置所述搅拌摩擦焊接垫块，搅拌摩擦焊接垫块位于所述铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮的焊缝下方。

4、进一步的，所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的顶面依次划分为板材蒙皮端、所述凹槽和型材蒙皮端；板材蒙皮端和型材蒙皮端分别与所述铝合金板材蒙皮和所述铝合金型材蒙皮的内轮廓度契合，板材蒙皮端上方放置支撑所述铝合金板材蒙皮，型材蒙皮端上方放置支撑所述铝合金型材蒙皮。

5、更进一步的，所述裙板蒙皮总成轮廓度样板设为板状结构，其一体成型制备而成。

6、更进一步的，所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的材质为铝合金，厚度为8~12mm。

7、进一步的，所述型材蒙皮压紧装置包括气缸、安装部和压杆，安装部夹持在所述型材蒙皮端的顶部，压杆的端头设置仿形块压紧所述铝合金型材蒙皮，气缸与压杆转轴连接，压杆与安装部转轴连接，安装部与所述裙板蒙皮总成轮廓度样板固定连接。

8、进一步的，所述搅拌摩擦焊接垫块的上表面仿所述铝合金型材蒙皮的轮廓设置。

9、更进一步的，所述搅拌摩擦焊接垫块设为柱状结构，其垂直放置于平行设置的多个所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的凹槽内。

10、进一步的，所述板材蒙皮压紧装置对称设置，包括气缸的固定端和伸缩轴、活动架和压紧条，气缸的固定端固定在底座上的固定支架上，气缸的伸缩轴固定连接活动架的中部；底座的一横梁端部通过转轴连接活动架的一端，活动架的另一端固定连接压紧条，压紧条的两头均与活动架连接，压紧条的下方压紧所述铝合金板材蒙皮。

11、更进一步的，所述压紧条的下方固定连接支撑垫板，支撑垫板与所述铝合金板材蒙皮直接接触。

12、进一步的，所述底座包括横梁和纵梁交错设置形成稳定的框架结构，框架结构上还设置多根横梁用于放置所述裙板蒙皮总成轮廓度样板。

13、本实用新型具有以下优点：

14、（1）通过本实用新型单轨车裙板搅拌摩擦焊工装的尺寸控制，搅拌摩擦焊接后的裙板蒙皮总成整体变形量小，保证了裙板蒙皮外轮廓弧度，提高焊后外观，减少产品焊后尺寸调型工作。

15、其中，板材蒙皮压紧装置和型材蒙皮压紧装置通过压缩空气压力传递给压紧气缸，起到快速装夹铝合金板材蒙皮与铝合金型材蒙皮装配定位要求；

16、其中，通过裙板蒙皮总成轮廓度样板与压紧装置配合，保证裙板蒙皮总成焊后变形量小，减少人员焊后调型工作，提高生产效率；

17、其中，把铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮放在裙板蒙皮总成轮廓度样板上，后通过气缸加压压紧焊接处贴合搅拌摩擦焊接垫块，起到支撑作用。

18、（2）本实用新型单轨车裙板搅拌摩擦焊工装通过型材蒙皮压紧装置、裙板蒙皮总成轮廓度样板、板材蒙皮压紧装置、搅拌摩擦焊接垫块四个部件配合，保证了搅拌摩擦焊接过程稳定性、对批量性产品质量、外观一致性要求高。

19、（3）利用本实用新型单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，可以减少或避免人工装配裙板物料间隙不均匀问题以及人工装配效率低、人员劳动调度大问题。

20、总之，通过本实用新型的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，可实现对铝合金裙板蒙皮的快速、高效、准确的装配定位并控制搅拌摩擦焊接变形，提高焊接效率，保证批量产品的质量、外观一致性。

1.单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述工装包括底座以及设置在底座上的搅拌摩擦焊接垫块、板材蒙皮压紧装置、多个型材蒙皮压紧装置和裙板蒙皮总成轮廓度样板；多个所述裙板蒙皮总成轮廓度样板平行竖立设置，用于支撑所述裙板的铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮，并配合所述型材蒙皮压紧装置和板材蒙皮压紧装置采用气动压紧方式定位固定所述铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮；裙板蒙皮总成轮廓度样板的顶面设置凹槽内置所述搅拌摩擦焊接垫块，搅拌摩擦焊接垫块位于所述铝合金型材蒙皮和铝合金板材蒙皮的焊缝下方。

2.如权利要求1所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的顶面依次划分为板材蒙皮端、所述凹槽和型材蒙皮端；板材蒙皮端和型材蒙皮端分别与所述铝合金板材蒙皮和所述铝合金型材蒙皮的内轮廓度契合，板材蒙皮端上方放置支撑所述铝合金板材蒙皮，型材蒙皮端上方放置支撑所述铝合金型材蒙皮。

3.如权利要求2所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述裙板蒙皮总成轮廓度样板设为板状结构，其一体成型制备而成。

4.如权利要求3所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的材质为铝合金，厚度为8~12mm。

5.如权利要求2所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述型材蒙皮压紧装置包括气缸、安装部和压杆，安装部夹持在所述型材蒙皮端的顶部，压杆的端头设置仿形块压紧所述铝合金型材蒙皮，气缸与压杆转轴连接，压杆与安装部转轴连接，安装部与所述裙板蒙皮总成轮廓度样板固定连接。

6.如权利要求1-5任意一项所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述搅拌摩擦焊接垫块的上表面仿所述铝合金型材蒙皮的轮廓设置。

7.如权利要求6所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述搅拌摩擦焊接垫块设为柱状结构，其垂直放置于平行设置的多个所述裙板蒙皮总成轮廓度样板的凹槽内。

8.如权利要求1-5任意一项所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述板材蒙皮压紧装置对称设置，包括气缸的固定端和伸缩轴、活动架和压紧条，气缸的固定端固定在底座上的固定支架上，气缸的伸缩轴固定连接活动架的中部；底座的一横梁端部通过转轴连接活动架的一端，活动架的另一端固定连接压紧条，压紧条的两头均与活动架连接，压紧条的下方压紧所述铝合金板材蒙皮。

9.如权利要求8所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述压紧条的下方固定连接支撑垫板，支撑垫板与所述铝合金板材蒙皮直接接触。

10.如权利要求1-5任意一项所述的单轨车裙板搅拌摩擦焊工装，其特征在于：所述底座包括横梁和纵梁交错设置形成稳定的框架结构，框架结构上还设置多根横梁用于放置所述裙板蒙皮总成轮廓度样板。