專利名稱：異型法蘭管路裝焊方法及裝焊工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種管路的安裝方法及工裝，例如一種適用于低速柴油機增壓器廢氣出口管的異型法蘭管路的裝焊方法及裝焊工裝。
背景技術(shù)：
低速柴油機增壓器廢氣出口管是與增壓器、排氣管、掃氣箱裝配的關(guān)鍵部件之一， 是由上下法蘭和聯(lián)接管三部分組成，一般裝焊方法為現(xiàn)場配焊，主要就是考慮掃氣箱、排氣管、增壓器等部件裝配累計誤差可以通過廢氣出口管的現(xiàn)場配焊加以解決。由于配裝現(xiàn)場空間狹小，現(xiàn)場配焊方法生產(chǎn)效率低下，配裝質(zhì)量更是難以保證，不僅占用總裝配廠行車及焊接設(shè)備時間，而且增加了主機裝配停臺等待時間；受到增壓器、掃氣箱、排氣管等部件裝配累計誤差影響，現(xiàn)場配焊方法經(jīng)常存在圖紙放樣尺寸與實際不符需現(xiàn)場測量現(xiàn)象；更嚴重的是現(xiàn)場配焊生產(chǎn)出的廢氣出口管沒有互換性，不能多件集中生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種異型法蘭管路裝焊方法及裝焊工裝，可以確保異型法蘭管的形位精度，從而確保后期總裝時的安裝精度。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種異型法蘭管路裝焊方法， 包括以下步驟
一、以軟件進行三維模擬裝配的步驟；
二、根據(jù)三維模型導出異型法蘭管路制造圖紙的步驟；
三、根據(jù)異型法蘭管路圖紙制造工件各個零件的步驟；
四、以其中一個法蘭盤為基準，采用裝焊工裝確定另一個法蘭盤的三維位置，并以聯(lián)接管零件連接的步驟；
通過上述步驟實現(xiàn)異型法蘭管路的精確裝焊。一種用于上述方法的裝焊工裝，工作平臺兩側(cè)設(shè)有X軸調(diào)節(jié)軌道，Z軸調(diào)節(jié)軌道通過X軸調(diào)節(jié)塊與X軸調(diào)節(jié)軌道滑動連接；
Y軸調(diào)節(jié)軌道兩端通過Z軸調(diào)節(jié)塊與Z軸調(diào)節(jié)軌道滑動連接；
Y軸調(diào)節(jié)塊與Y軸調(diào)節(jié)軌道滑動連接，Y軸調(diào)節(jié)塊上設(shè)有法蘭定位板，工作平臺和法蘭定位板上設(shè)有多個法蘭定位孔。所述的Y軸調(diào)節(jié)軌道兩端通過角度調(diào)整裝置與Z軸調(diào)節(jié)塊連接。所述的角度調(diào)整裝置內(nèi)設(shè)有角度轉(zhuǎn)動軸承。所述的角度調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)動軸線與法蘭定位板的底面相切。所述的角度調(diào)整裝置的轉(zhuǎn)動軸線經(jīng)過相對應(yīng)法蘭定位孔之間連線的中點。本發(fā)明提供的一種異型法蘭管路裝焊方法及裝焊工裝，可以確保低速柴油機增壓器廢氣出口管，即異型法蘭管路的的形位精度，從而確保后期總裝時的安裝精度，實現(xiàn)異型法蘭管路的直接裝配。由于形位精度高也適于多件批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。


下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。圖I為本發(fā)明中工裝的的主視圖。圖2為本發(fā)明中工裝的的右視圖。圖3為本發(fā)明中工裝的的俯視圖。圖4為采用本發(fā)明中工裝裝焊時的右視圖。圖5為采用本發(fā)明中工裝裝焊時的俯視圖。圖中工作平臺1，Z軸調(diào)節(jié)軌道2，角度調(diào)整裝置3，X軸調(diào)節(jié)塊4，Y軸調(diào)節(jié)軌道 5，法蘭定位板6，Y軸調(diào)節(jié)塊7，緊定螺釘8，法蘭定位孔9，X軸調(diào)節(jié)軌道10，工件11，角度轉(zhuǎn)動軸承12，Z軸調(diào)節(jié)塊13。
具體實施例方式如圖4、5中所示，一種異型法蘭管路裝焊方法，包括以下步驟
一、以軟件進行三維模擬裝配的步驟；
本例中以低速柴油機增壓器廢氣出口管為例進行說明，一般在現(xiàn)場配焊過程中，經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)按圖制作的廢氣出口管在總裝配裝時與實際尺寸不符的情況，只能采取修配或現(xiàn)場測量辦法加以解決。本發(fā)明是在確保低速柴油機機型、增壓器型號、排氣管、掃氣箱圖紙的前提下，通過CAD軟件進行三維模擬裝配，從理論上檢驗各部件是否能正確裝配。根據(jù)三維模型圖找出影響廢氣出口管裝配的因素。如果要實現(xiàn)廢氣出口管成品裝配，就必須保證與廢氣出口管上、下法蘭的聯(lián)接口的準確制造，根據(jù)三維模型圖找出影響廢氣出口管裝配各種因素，涉及到排氣管、掃氣箱相關(guān)尺寸控制、排氣管與增壓器、廢氣出口管的裝配等，對影響到相關(guān)部位的裝配定位尺寸進行篩選，排除焊后機加工尺寸，最后確定排氣管與廢氣出口管的聯(lián)接法蘭裝配為影響廢氣出口管成品裝配的主要因素。影響廢氣出口管成品裝配原因分析。從如圖4中所示，上端法蘭盤與水平面的夾角α成15度傾角，且上、下端法蘭盤的軸線在Χ、Υ軸上也存在偏心距，相關(guān)定位尺寸在實際裝配時很難測量，裝配精度更是難以保證，而且上、下端法蘭盤的內(nèi)徑也不相同，此異型法蘭管路能否精確制造成為影響廢氣出口管能否成品裝配的主要原因。二、根據(jù)三維模型導出異型法蘭管路制造圖紙的步驟；
增壓器廢氣出口管及各部件模擬裝配成功后，要解決的第二個問題就是驗證和完善廢氣出口管圖紙，通過檢驗和完善廢氣出口管圖紙，導出精確的制造圖紙，為廢氣出口管成品裝焊制作提供條件。三、根據(jù)異型法蘭管路圖紙制造工件11各個零件的步驟；
確保能按圖紙精確制造生產(chǎn)工件11各個零件，其中異型連接管路采用根據(jù)展開圖焊接的方式制作，其它部件的精度通過加工來控制。四、以其中一個法蘭盤為基準，采用裝焊工裝確定另一個法蘭盤的三維位置，并以聯(lián)接管零件連接的步驟；裝配中通常以下端的法蘭盤為基準，對于排氣管的廢氣出口管聯(lián)接法蘭裝配要求制作裝焊工裝，焊接后上工作平臺及時進行復查。裝焊工裝的具體結(jié)構(gòu)和使用方法在后詳述。
通過上述步驟實現(xiàn)異型法蘭管路的精確裝焊。如圖f圖3中，一種用于上述方法的裝焊工裝，工作平臺I兩側(cè)設(shè)有X軸調(diào)節(jié)軌道10，Z軸調(diào)節(jié)軌道2通過X軸調(diào)節(jié)塊4與X軸調(diào)節(jié)軌道10滑動連接；
Y軸調(diào)節(jié)軌道5兩端通過Z軸調(diào)節(jié)塊13與Z軸調(diào)節(jié)軌道2滑動連接；
Y軸調(diào)節(jié)塊7與Y軸調(diào)節(jié)軌道5滑動連接，Y軸調(diào)節(jié)塊7上設(shè)有法蘭定位板6，工作平臺I和法蘭定位板6上設(shè)有多個法蘭定位孔9。法蘭定位孔9用于固定增壓器廢氣出口管的上端或下端法蘭盤。Z軸調(diào)節(jié)塊13、Y軸調(diào)節(jié)塊7和X軸調(diào)節(jié)塊4上都設(shè)有緊定螺釘8，用于調(diào)節(jié)到位后固定Z軸調(diào)節(jié)塊13、Y軸調(diào)節(jié)塊7和X軸調(diào)節(jié)塊4的位置。優(yōu)化的方案中，所述的Y軸調(diào)節(jié)軌道5兩端通過角度調(diào)整裝置3與Z軸調(diào)節(jié)塊13 連接。由此結(jié)構(gòu)，可以使工件11的上端法蘭盤保持一個傾角。例如增壓器廢氣出口管中的上端聯(lián)接法蘭與水平面保持一個夾角α。所述的角度調(diào)整裝置3內(nèi)設(shè)有角度轉(zhuǎn)動軸承12。此處的角度轉(zhuǎn)動軸承12包括滾動軸承和滑動軸承，為確保精度優(yōu)選地采用滑動軸承。所述的角度調(diào)整裝置3的轉(zhuǎn)動軸線與法蘭定位板6的底面相切。所述的角度調(diào)整裝置3的轉(zhuǎn)動軸線經(jīng)過相對應(yīng)法蘭定位孔9 之間連線的中點。由此結(jié)構(gòu)，確保法蘭定位板6上固定的上端法蘭盤在旋轉(zhuǎn)時，其上端面的圓心位置在X、Y、Z軸的方向上的位置均不會變化。本發(fā)明的裝焊工裝的操作步驟如下
I、將下端法蘭盤放上工作平臺1，以四個定位螺栓通過法蘭定位孔9定位。從而保證下端法蘭盤中心線與工裝基準中心線重合。工作平臺I上的法蘭定位孔9有多組，成放射狀布置，以適合不同直徑的下端法蘭盤。2、調(diào)節(jié)X軸調(diào)節(jié)塊4在X軸調(diào)節(jié)軌道10上的位置，具體的位置可以根據(jù)X軸調(diào)節(jié)軌道10上的刻度確定，位置定位后以X軸調(diào)節(jié)塊4上的緊定螺釘8緊定。從而保證上、下端法蘭盤在X軸上的偏心距。3、調(diào)節(jié)Y軸調(diào)節(jié)塊7在Y軸調(diào)節(jié)軌道5上的位置，位置定位后以Y軸調(diào)節(jié)塊7上的緊定螺釘8緊定。從而保證上、下端法蘭盤在Y軸上的偏心距。4、將上端法蘭盤與法蘭定位板6用螺栓通過法蘭定位孔9定位固定。從而保證上端法蘭盤十字中心線精確度。同樣的法蘭定位板6上的法蘭定位孔9也有多組，以適應(yīng)不同直徑的上端法蘭盤。5、用角度調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)Y軸調(diào)節(jié)軌道5的傾角，從而調(diào)節(jié)上端法蘭盤的傾角，確保上端法蘭盤與下端法蘭盤之間的裝配角度。6、調(diào)節(jié)Z軸調(diào)節(jié)塊13在Z軸調(diào)節(jié)軌道2上的位置，以緊定螺釘8定位，從而確保上、下端法蘭盤之間的高度尺寸。7、裝配好后定位焊接。由于本發(fā)明的裝焊工裝具有一定的剛度，因此還可以防止焊接變形。本發(fā)明的裝焊工裝適用于6S35MC-C9. 2、6S42MC7、6S46MC-C7、6S50MC_C8 四種機型，調(diào)節(jié)范圍上、下端法蘭盤的X軸偏心調(diào)節(jié)為±500mm;上、下端法蘭盤的Y軸偏心調(diào)節(jié)為+800mm ;上、下端法蘭盤最小裝配高度為400mm ;上、下端法蘭盤的Z軸裝配高度調(diào)節(jié)范圍為700mm;上端法蘭盤的角度調(diào)節(jié)為0°至±45°。極大的提高了低速柴油機增壓器廢
5氣出口管的裝配精度和裝配效率。
權(quán)利要求
1.一種異型法蘭管路裝焊方法，其特征是包括以下步驟一、以軟件進行三維模擬裝配的步驟；二、根據(jù)三維模型導出異型法蘭管路制造圖紙的步驟；三、根據(jù)異型法蘭管路圖紙制造工件(11)各個零件的步驟；四、以其中一個法蘭盤為基準，采用裝焊工裝確定另一個法蘭盤的三維位置，并以聯(lián)接管零件連接的步驟；通過上述步驟實現(xiàn)異型法蘭管路的精確裝焊。
2.一種用于權(quán)利要求I所述方法的裝焊工裝，其特征是工作平臺(I)兩側(cè)設(shè)有X軸調(diào)節(jié)軌道(10)，Z軸調(diào)節(jié)軌道(2)通過X軸調(diào)節(jié)塊(4)與X軸調(diào)節(jié)軌道(10)滑動連接；Y軸調(diào)節(jié)軌道(5)兩端通過Z軸調(diào)節(jié)塊(13)與Z軸調(diào)節(jié)軌道(2)滑動連接；Y軸調(diào)節(jié)塊(7 )與Y軸調(diào)節(jié)軌道(5 )滑動連接，Y軸調(diào)節(jié)塊(7 )上設(shè)有法蘭定位板(6 )， 工作平臺(I)和法蘭定位板(6 )上設(shè)有多個法蘭定位孔(9 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種裝焊工裝，其特征是所述的Y軸調(diào)節(jié)軌道(5)兩端通過角度調(diào)整裝置(3)與Z軸調(diào)節(jié)塊(13)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種裝焊工裝，其特征是所述的角度調(diào)整裝置(3)內(nèi)設(shè)有角度轉(zhuǎn)動軸承(12)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種裝焊工裝，其特征是所述的角度調(diào)整裝置(3)的轉(zhuǎn)動軸線與法蘭定位板(6)的底面相切。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種裝焊工裝，其特征是所述的角度調(diào)整裝置(3)的轉(zhuǎn)動軸線經(jīng)過相對應(yīng)法蘭定位孔(9)之間連線的中點。
全文摘要
一種異型法蘭管路裝焊方法及裝焊工裝，包括以下步驟一、以軟件進行三維模擬裝配的步驟；二、根據(jù)三維模型導出異型法蘭管路制造圖紙的步驟；三、根據(jù)異型法蘭管路圖紙制造工件各個零件的步驟；四、以其中一個法蘭盤為基準，采用裝焊工裝確定另一個法蘭盤的三維位置，并以聯(lián)接管零件連接的步驟；通過上述步驟實現(xiàn)異型法蘭管路的精確裝焊。本發(fā)明提供的一種異型法蘭管路裝焊方法及裝焊工裝，可以確保低速柴油機增壓器廢氣出口管，即異型法蘭管路的的形位精度，從而確保后期總裝時的安裝精度，實現(xiàn)異型法蘭管路的直接裝配。由于形位精度高也適于多件批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率。
文檔編號B23K37/04GK102601567SQ201210083258
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者張春雷, 高遠軍 申請人:宜昌船舶柴油機有限公司