[发明专利]一种机械式焊接变形测量装置及客车骨架接头焊接工艺优化方法

摘要

本发明公开了一种机械式焊接变形测量装置及客车骨架接头焊接工艺优化方法。其测量装置包括工作平台，二个凹形座对称固定在工作平台上；压紧装置分别连接在二个凹形座上；表座支架设在工作平台上；一组测量仪表固定在表座支架上。其优化方法首先测量出焊接接头的焊接变形；然后对测量数据进行处理，获得加载断面处的变形量；建立整车梁单元模型；对客车中不同规格接头重复执行上述步骤，获得不同规格接头的焊接变形应力并存储到数据库。该装置构造简单、操作方便、成本低、精度高，可测量不同形式客车骨架接头在焊接过程中产生的弯曲及扭转变形，该方法可为客车结构的优化设计提供数据支持，并为客车接头焊接工艺的选择提供有效的评价方法。

主权项

一种客车骨架接头焊接工艺优化方法，其特征在于，使用机械式焊接变形测量装置，其包括一个矩形工作平台；二个凹形座，内设矩形凹槽且对称固定在工作平台的前、后两侧，用于支撑客车骨架接头的主梁；定位块，分别设在二个凹形座的矩形凹槽内，用于对所述主梁进行定位；二个压紧装置，分别连接在二个凹形座上，用于对所述主梁压紧；表座支架，垂直固定在工作平台中部，用于支撑测量用的测量仪表；一组测量仪表，分别固定在表座支架上，用于对客车骨架接头的焊接梁在焊接过程中产生的位移、转角进行测量；金属片，固定在所述焊接梁的端部，通过测量仪表分别对金属片两端的位移进行测量从而得到焊接梁在焊接过程中产生的位移；包含步骤如下：1)使用机械式焊接变形测量装置，测量出焊接接头在不同焊接工艺下的焊接变形；2)选择骨架接头中焊接梁的非焊接端为加载断面，利用几何转换的方法对步骤1)测量的数据进行处理，获得加载断面处的位移、转角变形量；3)建立整车梁单元模型，再根据所述加载断面处的变形量，建立变形后的接头壳单元模型，假设将该接头壳单元模型置于整车模型中，对整车模型的加载断面进行反向加载使焊接梁恢复至变形前，进而计算出客车骨架接头在焊接过程中由于受到周围杆件的约束无法自由变形而在接头局部产生的焊接变形应力；4)对客车中不同规格接头进行步骤1)至步骤3)，获得客车中不同规格接头在不同焊接工艺下的焊接变形应力，并将焊接变形应力存储到数据库；5)在进行客车接头强度分析时，根据接头具有多种不同焊接工艺，对数据库中每种焊接工艺的焊接变形应力进行数据提取与应力叠加，以获得更接近实际的客车骨架接头应力；获得最优的接头焊接工艺。