一种列车贯通道异形型材的夹装工具的制作方法

1.本发明属于贯通道加工设备技术领域，具体涉及一种列车贯通道异形型材的夹装工具。


背景技术：

2.城市轨道交通车辆在编组成列车时，可采用贯通式或非贯通式连接方式。
3.为了能自动调节车厢内的客流密度及空气质量，大部分城市轨道交通车辆采用贯通式连接，即在两节车辆的连接处设有贯通道，由折蓬、护墙板、过渡板和车顶板将两个车体的客室内部贯通为一体。
4.贯通道主要由折蓬、护墙板、过渡板和车顶板组成。其中，贯通道四周采用橡胶棚布密封，防止雨水和灰尘的侵入。而该橡胶篷布即为折蓬，具体是用一种带有纤维底基的特殊橡胶制成的材料和钢制框架铆接而成的结构，类似手风琴，可伸缩，实现了两车体的柔性连接。而护墙板和顶板即为贯通道的侧墙和顶板。它的作用是使贯通道更有安全感和更美观，因此护墙板和顶板选用的颜色与客室内装饰的颜色是一致的。过渡板表面为弧形，由轧花不锈钢板制成。在固定金属框架和对接金属框架上各固定有一组过渡板，分别属于两个不同车体的过渡板之间背靠背地、平整地对接，能在列车启动和制动时自由的伸缩，也能在列车通过曲线时自由旋转搭接。
5.其中，对于贯通道的加工过程中，就需要将柔性的橡胶篷布通过钢制或铝制的框架进行密封固定，从而才能形成“手风琴”样式的折蓬结构。折蓬结构主要用于防止雨水或外部灰尘等进入车厢内，对其密封性和稳定性具有要求。其中的框架不仅是用于对橡胶篷布的固定，同时也是通过夹边的方式将若干环形独立篷布组件组合起来形成一体式可折叠的结构。加工时，这种金属框架本身为单根条形型材通过预制弯折焊接后形成的环形结构，其外侧凹面具有环形槽，在未加工状态下，其环形槽的宽度间隙能够容纳至少两层的橡胶篷布边。加工时，待两侧的橡胶篷布边嵌入环形槽并抵在其内底部时，通过工装夹具对其进行夹持固定。在工装夹具单次施加夹持力时，该金属型材的环形槽两侧较薄的边沿会发生形变并向内挤压，通过形成小于两层橡胶篷布厚度的间隙将插入的橡胶篷布边沿压紧固定，从而形成较好的密封固定效果。
6.但现有技术中，并未提供专用于加工这种环形型材的夹持工具，均是通过现有的加工设备，通过专门培训后的工人进行操作，只能是采用较为初级的手工加工方式。因为该型材的环形长度较长，一般在十米左右，而其截面尺寸仅在几十毫米之间。由于篷布较软，且厚度与展幅之间尺寸差较大，导致其无法通过机器进行自动加工，需要人工将其边沿嵌入型材的环形槽内再夹持固定。而篷布之间为环形缝隙，需要完全的挤压密封，则该步骤也无法通过整体性的压制工装进行加工；同时因为会使整个型材发生环形界面上的形变，也无法采用辊轴夹持的方式进行行进加工。只能是通过人工对其局部连续压接固定，并保证前后两次压接之间存在交叉区域，从而达到较好的密封效果。但在这种加工过程中，由于没有专用的夹具设备，导致其本身需要从两侧以近乎相同的力与速率进行挤压产生相同形变
的方式变得不可控，且部分型材的截面形状特殊，本身需要夹持的端部所占比例较少，由于篷布的影响又无法从篷布一侧进行夹持，则对于部分具有其他功能结构的异形型材的加工较为困难。


技术实现要素：

7.为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种列车贯通道异形型材的夹装工具，通过特殊的结构设计，使其在夹头处具有一个较大的避让间隙，在对部分异形型材加工时，能够不从篷布一侧进行加工，同时又保障在完成夹持时不对型材的其他部分造成影响。
8.本发明所采用的技术方案为：第一方面，本发明公开一种列车贯通道异形型材的夹装工具，对贯通道内用于夹持连接折棚的篷布型材进行加工，包括缸体和夹头，由缸体驱动夹头进行夹持/释放；其中，所述篷布型材具有主体和设置在主体上的待夹持部，夹头对待夹持部进行双向挤压夹持，当夹头处在其保持夹持状态时具有一个供篷布型材穿过的避让间隙。
9.结合第一方面，本发明提供第一方面的第一种实施方式，所述夹头具有两根相互转动夹持的夹杆，通过夹杆的端部对待夹持部挤压；两根夹杆与夹头之间的铰接点具有间隙，并从铰接点延伸至夹杆外端部之间的部分合围形成避让间隙。
10.结合第一方面的第一种实施方式，本发明提供第一方面的第二种实施方式，所述夹杆端部具有连接结构，通过连接结构连接有可拆卸的夹块，通过两个夹块对待夹持部进行加工。
11.结合第一方面的第二种实施方式，本发明提供第一方面的第三种实施方式，所述夹杆端部向插入其中的篷布型材长度方向延伸形成作为连接结构的安装槽，所述夹块插入安装槽内固定。
12.结合第一方面的第三种实施方式，本发明提供第一方面的第四种实施方式，所述夹块长度为50-70mm，其与篷布型材的待夹持部的接触端面的宽度为15-20mm。
13.结合第一方面或第一方面的第一至四种实施方式，本发明提供第一方面的第五种实施方式，所述夹头上还设有安装座，通过安装座连接有向避让间隙延伸的抵块，通过抵块抵住篷布型材的主体一侧。
14.结合第一方面的第五种实施方式，本发明提供第一方面的第六种实施方式，所述抵块端面上具有沉槽，通过沉槽容纳主体部分结构并与主体适型贴合。
15.结合第一方面的第五种实施方式，本发明提供第一方面的第七种实施方式，所述夹头包括固定框，所述缸体与固定框可拆卸连接，所述夹杆中部与固定框铰接；缸体具有沿轴线往复运动并深入固定框内的活塞杆头，活塞杆头铰接有两根连杆，连杆另一端与夹杆铰接，由单个活塞杆头同时作用于两根夹杆进行夹持/释放；所述连杆具有若干长度的替换件，通过替换连杆调节夹杆端部之间间距。
16.结合第一方面或第一方面的第一至四种实施方式，本发明提供第一方面的第八种实施方式，所述缸体为液压、气压或电动驱动方式的一种；在缸体尾部设有与外部设备连接的缸线；在缸体上设有手柄，所述手柄上设有与外部设备连接的控制线缆，手柄上还设有
按钮，通过按钮控制外部设备通过缸线给缸体供能；在缸体上还设有悬吊固定点，通过悬吊固定点连接悬挂机构将夹装工具悬空，且悬吊固定点处于夹装工具的重心的垂直线上。
17.结合第一方面的第七种实施方式，本发明提供第一方面的第九种实施方式，所述固定框一端固定有框板，所述框板上设有固定铰接座，所述夹杆与固定铰接座铰接；所述安装座设置在框板的两组固定铰接座之间；所述夹杆具有沿其长度方向调节长短的第一延伸部，而夹杆端部具有向另一夹杆弯曲延伸的弯头，在弯头上设有向另一夹杆方向调节长短的第二延伸部，所述第一延伸部与第二延伸部垂直且均通过螺纹配合方式进行长短调节。
18.本发明的有益效果为：（1）本发明通过优化夹头的结构，使其在两个夹持端部结构进行咬合夹持时，能够在其中部形成一个避让间隙，使得插入夹持端部之间的型材的主体部分能够被避开，避免夹持过程中因需要夹持端部相互挤压导致其同时挤压到主体部分导致产品报废的情况发生，同时在针对远端的待夹持部，也能够提供针对性的夹持效果；（2）本发明通过可更换的夹块结构，能够实现对不同尺寸的待夹持部进行夹持，同时根据不同的异形型材的主体截面尺寸，也能够通过更换不同高度的夹块，从而实现在调节夹持间隙后的加工需求；（3）本发明通过在夹杆的端部设有条形的安装槽，能够固定限定长度的夹块结构，而对夹块的尺寸限定，能够保证单次夹持时篷布型材的夹持量外，也能够防止过长的夹块在同样体型的手持式夹具所提供的夹持力下无法平衡过长的接触面积导致夹持不稳定的情况出现；并能够保证在调整好接触位置后，限定了宽度的夹块能够与待夹持部达到较好的接触面积，同时在夹持挤压后能够在篷布管材上形成限定行程的压痕，从而达到设计需求防止在要求拉扯力下篷布不会被扯出，而宽度的上限又能够避免因接触到待夹持部的根部阻力较大无法形成整体挤压效果；（4）本发明通过优化了夹头的联动结构设计，从而利用缸体的特性便于对篷布型材进行挤压，同时通过更换不同长度的连杆结构来实现对夹杆端部间距的调节，从而适用更大范围的型材尺寸的加工；（5）本发明还通过可调节的夹杆结构，能够实现对不同异形型材的适配，避免因型材特别的结构而无法满足加工需求。
附图说明
19.图1是本发明实施例1中采用夹装工具对整个篷布型材进行加工时的俯视图；图2是本发明实施例1中采用夹装工具对整个篷布型材进行加工时的轴测图；图3是本发明实施例1中夹装工具的侧视图；图4是本发明实施例1中夹装工具的第一轴测图；图5是本发明实施例1中夹装工具的俯视图；图6是本发明实施例1中夹装工具的第二轴测图；图7是本发明实施例2中夹装工具的侧视图；
图8是本发明实施例2中夹装工具的第一轴测图；图9是本发明实施例2中夹装工具的第二轴测图。
20.图中：1-篷布型材，1.1-型材块，2-缸体，2.1-螺纹头，3-夹头，4-活塞杆头，5-固定框，6-夹杆，7-连杆，8-框板，9-固定铰接座，10-安装座，11-夹块，12-悬吊固定点，13-按钮，14-手柄，15-控制线缆，16-缸线，17-抵块。
具体实施方式
21.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步阐释。
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
23.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
24.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
25.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，本技术的描述中若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.此外，本技术的描述中若出现术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
27.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.实施例1：本实施例公开一种列车贯通道异形型材的夹装工具，主要对贯通道内的折蓬的金属框架进行加工。本实施例中的金属框架为单根铝制型材弯曲加工焊接所形成的环形的篷布型材1，而夹装工具则用于篷布型材1进行加工。
29.如图1和图2所示，图中的环形结构即为篷布型材1，图中展示了单个篷布型材1的加工状态示意图，图中未示出的工人是手持该夹装工具，站在该篷布型材1中间，环形一圈对篷布型材1外部的待夹持部进行加工。
30.如图4-图6所示，图中展示了该夹装工具的具体结构，图中展示了整个环形的篷布型材1通过切割形成具有两个断面的型材块1.1，通过型材块1.1进行示意。即相互连接的缸体2和夹头3，缸体2为动力源，具有运动端部，由缸体2的运动端部驱动夹头3进行夹持/释放。而缸体2与外部设备连接进行运动控制和动力提供，本发明并不限定该缸体2的具体类型，本实施例中以液压缸进行说明示意。
31.其中，在图3中的右侧可以看到，该部分展示篷布型材1的截面形状，该篷布型材1为最常规的规则结构，具有左侧的膨大端主体，以及设置在主体右侧的待夹持部，由夹头3对待夹持部进行双向挤压夹持，当夹头3处在其保持夹持状态时具有一个供篷布型材1穿过的避让间隙。
32.该待夹持部为具有u型槽的槽口结构，槽口的外侧壁具有一定的延伸长度，即为该待夹持部的形变部分，通过是该槽口外侧边壁向内挤压形变，从而对深入u型槽的篷布边沿夹持。图中此时的待夹持部并未被夹持，处于初始状态，其宽度大于两层篷布的厚度，方便工人将篷布的边沿塞入该u型槽内。
33.值得说明的是，篷布型材1是垂直于夹头3的夹持部的活动平面进入夹持部间隙内，而夹持部的间隙在未夹持状态下与上述的避让间隙保持连通，穿过的篷布型材1的主体则处于避让间隙内，而待夹持部则处于夹持部的夹持间隙内。一旦夹持部动作，其夹持间隙势必缩小，且在抵住待夹持部后不断缩小夹持间隙，使得待夹持部的宽度变窄。但即使是夹持部将待夹持部完全挤压形变至最大形变处时，避让间隙的宽度也大于插入的主体的最大尺寸处，从而避免在夹持过程中造成主体的形变。
34.进一步地，夹头3具有两根相互转动夹持的夹杆6，即上述中的夹持部的一种具体实现方式，夹头3通过夹杆6的端部对待夹持部挤压。而两根夹杆6与夹头3之间的铰接点具有间隙，并从铰接点延伸至夹杆6外端部之间的部分合围形成避让间隙。图中可以看到，夹头3的两根夹杆6的铰接点之间的间隙能够保证在夹杆6的外侧端部夹持时，其尾部和中部不会闭合，从而形成一个空间，即避让间隙。
35.进一步地，夹杆6端部具有连接结构，通过连接结构连接有可拆卸的夹块11，通过两个夹块11对待夹持部进行加工。其中，夹杆6端部向插入其中的篷布型材1长度方向延伸形成作为连接结构的安装槽，夹块11插入安装槽内固定。
36.上述内容中提到，由于该结构是通过具有一定长度的夹杆6在绕过篷布型材1的主体部分后对远端的待夹持部进行夹持，则这种受力情况下，对于夹块11的夹持效果则会有所影响。本实施例中采用手持式液压缸驱动夹头3的额定夹持力在10kn左右，则为了达到较好的夹持效果和连续夹持后型材密封性，对夹块11进行结构限定，其中夹块11长度为50-70mm，其与篷布型材1的待夹持部的接触端面的宽度为15-20mm。
37.针对于标准尺寸的列车贯通道的折棚金属框架，其环形长度在十米左右，而截面宽度在50-70mm左右，待夹持部的宽度小于25mm。针对该样品进行环形夹持测试，预制有不同尺寸的尼龙夹块11设置在同一夹持工具上进行测试，分别包括持续夹持形成单扇篷布以及压制1m后的篷布拉扯力测试。
38.测试后发现，在保证形成标准压制形变后，产品在夹块11长度大于60mm后，其密封性实验和拉扯力实验均会出现多组样品的不通过的情况，具体原因在于在该手持式液压缸的前提下，过长的夹块11会在夹持过程因阻力过大而导致压制不稳定或不完全，使得形变
量不足或两侧边沿的形变程度较小，出现过大的缝隙。在密封性实验时，会出现多个漏水点，而拉扯实验时，因为是整个篷布均匀受力，在拉扯过程中会出现篷布与型材之间的连接处出现多个拱起，即部分篷布边沿被扯出，进而不满足测试要求。
39.但因为在60-70mm之间，可通过调整夹持方式，尽可能增加相邻两侧夹持过程的重叠区域，从而也能保证型材与篷布之间的连接稳定性和密封性。但超过70mm之后，重叠区域较大，反而与单次压制60mm以下的效率相同或更低。
40.而小于50mm的夹块11测试均能够满足要求，但过小的夹持块宽度会导致单个篷布型材1的压制次数增加，降低加工效率，且加工次数增加会导致误差增大，且压力过大可能出现型材的破损，故将夹块11的宽度增加至50mm以上能够在满足压制效率的同时，有能够保证具有较好的拉脱性能。
41.还值得说明的是，夹块11的夹持宽度即从图3中看的左右方向上的尺寸。由于待夹持部一般为标准宽度，若接触宽度较小，则会导致其形变压紧篷布的部分宽度不够，导致篷布容易被拉脱，其连接稳定性较低；而在超过20mm的接触宽度后，不仅容易抵靠在待夹持部的根部，导致其夹块11在该位置的夹持阻力较大，不仅会导致其根部位置无法产生足够的形变进行压制，同时还可能损坏夹块11，降低夹块11的使用寿命。
42.图中可以看到，本实施例对夹块11进一步进行优化，夹块11本身与篷布型材1的接触面上具有一个楔形面，该楔形面与一侧的平整面共同作用于篷布型材1上，使得篷布型材1能够形成一个平滑过渡的形变，避免因夹块11竖直的断面在该宽度限定下进行压制时形成的剪切力较大，造成型材的损坏。
43.进一步地，为了保证持续加工的稳定性和加工效率，本实施例中还在夹头3上设有安装座10，通过安装座10连接有向避让间隙延伸的抵块17，通过抵块17抵住篷布型材1的主体一侧。抵块17端面上具有沉槽，通过沉槽容纳主体部分结构并与主体适型贴合。
44.该抵块17用于在加工前方便工人将整个夹装工具抵靠在篷布型材1的主体端面上，图中展示的篷布型材1的主体结构较为平滑，通过将其端部部分包裹的抵块17能够起到一定的预定位的效果。
45.进一步地，如图3所示，图中展示了一种优化过的抵块17结构。该抵块17中部掏空形成一个镂空槽，且镂空槽在抵块17与篷布型材1接触的端面上具有开口，使得抵块17端部形成两个同时与篷布型材1接触的部分。当抵块17抵住篷布型材1时，由于镂空槽的存在，此时施加一定的外力，能够将抵块17持续抵靠在篷布型材1上，而抵块17会产生一定的形变，致使上下两个部分能够从上下两个端面将篷布型材1夹持在中间，从而提高其连接稳定性，提高夹持过程中的预定位稳定性。
46.进一步地，夹头3包括固定框5，缸体2与固定框5可拆卸连接，所述夹杆6中部与固定框5铰接；缸体2具有沿轴线往复运动并深入固定框5内的活塞杆头4，活塞杆头4铰接有两根连杆7，连杆7另一端与夹杆6铰接，由单个活塞杆头4同时作用于两根夹杆6进行夹持/释放；连杆7具有若干长度的替换件，通过替换连杆7调节夹杆6端部之间间距。
47.在图中可以看到，活塞杆头4通过向外伸出将两块连杆7向外侧抵出，使得夹杆6被顺时针推动形成挤压力，只有活塞杆头4向内拉动时才能将夹杆6向外释放。由于通过连杆7与夹杆6连接，则调节不同的夹杆6长度和活塞杆头4的初始位置，能够达到调节夹杆6初始转动角度的效果。
48.需要说明的是，本实施例中并不限定缸体2的类型，缸体2可以选用液压、气压或电动驱动方式的一种。在缸体2尾部设有与外部设备连接的缸线16；在缸体2上设有手柄14，所述手柄14上设有与外部设备连接的控制线缆15，手柄14上还设有按钮13，通过按钮13控制外部设备通过缸线16给缸体2供能；在缸体2上还设有悬吊固定点12，通过悬吊固定点12连接悬挂机构将夹装工具悬空，且悬吊固定点12处于夹装工具的重心的垂直线上。
49.同时，为了配合调节活塞杆头4的位置调节，将缸体2端部设置有具有一定长度冗余的螺纹头2.1结构，通过螺纹头2.1与固定框5活动连接。需要调节时，旋拧缸体2或固定框5，从而调节缸体2与固定框5之间的间隙。
50.其中，使用者通过一只手握住手柄14进行推进，另一只手固定住篷布型材1进行加工，此时通过手柄14上的按钮13实现单次的压制。为了配合手持操作，会在工位的顶部设有一个与环形的篷布型材1相同尺寸的滑轨，并在滑轨上设置悬挂机构进行滑动配合，该悬挂机构即为吊绳或吊杆，其端部具有与悬吊固定点12活动连接的连接结构，通过可拆卸的设置方式将整个夹装工具悬吊于工位上。由于悬吊固定点12处于整个夹装工具的重心的竖直线上，则在没有外力的作用下，整个夹装工具能够保持一定的平衡，避免操作时因一端较重而影响工人操作。
51.固定框5一端固定有框板8，所述框板8上设有固定铰接座9，所述夹杆6与固定铰接座9铰接；所述安装座10设置在框板8的两组固定铰接座9之间；所述夹杆6具有沿其长度方向调节长短的第一延伸部，而夹杆6端部具有向另一夹杆6弯曲延伸的弯头，在弯头上设有向另一夹杆6方向调节长短的第二延伸部，所述第一延伸部与第二延伸部垂直且均通过螺纹配合方式进行长短调节。
52.通过调节夹杆6两个部分的长度，从而调节夹杆6端部的初始间隙以及避让间隙的尺寸，能够适应更大尺寸范围的篷布型材1加工。而所谓的螺纹配合实现伸缩结构，是指该夹杆6的两个可调部分采用细螺纹连接，通过转动调节长度，且通过设置锁定螺栓在调节后进行锁定。也可以设置为丝杠伸缩结构，通过旋拧带有阻尼的调节螺栓来实现夹杆6的伸缩。
53.实施例2：本实施例采用上述实施例中的夹装工具，对不同的异形型材采用不同的抵块17结构进行适配。如图6-图9所示，图中展示了整个环形的篷布型材1通过切割形成具有两个断面的型材块1.1，通过型材块1.1进行示意。该篷布型材1的主体部分体积占比较大，而处于右侧的待夹持部的尺寸较小，则通过更换有带有槽的抵块17，将主体部分夹住，使得待夹持部能够处于两个夹块11的中心位置。
54.本发明不局限于上述可选的实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本发明的保护范围的限制，本发明的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书 。