hxn3机车齿轮箱焊接变形的控制

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1、薄壁敞幵式齿轮箱体焊接变形的控制摘要本文针对4400马力型内燃调车机车齿轮箱体，这种薄壁敞开式箱型结构，焊接变形难以控制，不能满足图纸要求，已经影响到产品的总装性能的状况，通过对其容易产生焊接变形的各种状况进行细致分析，利用焊接变形理论，找出影响焊接变形的各种因素，并根据科研生产经验及预先估测可能产生的焊接残余变形，制定出合理的焊接工艺措施，并制作了相应的工装胎具，从而有效地控制焊接变形，确保了齿轮箱的装配质量，满足了产品整体性能要求。Thisarticleintroducetheweldingsequenceandhowtocontroltheweldi

2、ngdistortionofthegearboxofdieselEngineLocomotiveHXN3accordingastheweldingdistortiontheoryandmakinggearboxassemblyfixture,InordertoinsuregoodqualityofweldinggearboxbodyandtherequirementofmanufacturegearboxofdieselEngineLocomotiveHXN3关键词：薄壁敞开式箱型结构焊接变形有效控制Keyword:thinopenboxstylestru

3、ctureweldingdistortioncontroldistortion0前言该薄壁敞开式箱型齿轮箱，用于我公司生产的4400马力大功率内燃机车转向架上，是由上箱体和下箱体组成的，但上下箱体的结构形式基本一致，因而我们将上下箱体均称力齿轮箱体，是机车转向架上的重要部件，它前联牵引装置，后接驱动装置，将传感器、限位器、控制器等机、电技术集于一身。在生产中，由于设计结构的特点，齿轮箱体与齿轮的相对空间距离较小，工件一旦岀现变形超差，将导致齿轮与齿轮箱体的接磨，和润滑油的不均匀流动，从而影响对齿轮的润滑效果，矫正的工作量比焊接工作量还要大，而且校正后也难以

4、保证产品图要求。在实际产品生产中，由于焊接热输入量，经常使产品出现局部变形，在现场经常是通过火焰加热、机械作用力、修锉或补焊机加工余量，j能达到产品的图纸尺寸要求，实现与其它相关部件的装配联接，这种情况这不但严重影响生产进度，同时也难以保证产品质量。这种生产模式只可勉强用于应付单件小批量生产，不能适应定型产品的批量生产需要。为保质保量按时完成HXN3型机车齿轮箱的批量生产任务，在产品的技术准备中，根据齿轮箱体的结构特点及小批量生产吋山现的问题，结合焊接变形理论，采取必要的控制焊接变形措施，并结合生产，制造了必要的工装，确保了定型产品焊接质量的稳定性，为顺利

5、实现HXN3型机车齿轮箱的后续加工奠定了基础。卜'面通过对HXN3机车齿轮箱体结构进行分析，结合焊接变形理论，就定型产品焊接工艺、工装设计等做如下阐述。HXN3机车齿轮箱体分为上箱体和下箱体，结构基本一致，我们以下箱体焊接情况加以说明。1本体结构特点该结构本体简图如图一所示。其外轮廓尺寸是忪1376、高177、宽422的箱型开放式结构。整体结构特点主要表现为：(1)外轮廓尺寸较大、板料薄(只有3毫米)、箱体上侧为开口式，左、右板窗口面积超过本体而积，箱体内无支筋，结构刚性极差。(2)焊缝在结构上布置不对称，上部焊缝少，下部焊缝多，前部焊缝少，后部焊缝多。(

6、3)结构横截面尺T小，前侧、上侧不封闭，左、右板窗口大，也近乎不封闭。(4)长直焊缝多，薄板壁的内、外侧还焊有许多零、部件，焊接量很大。图一HXN3型内燃机午.齿轮箱体结构简图2.齿轮箱体焊接变形分析及加工难点(1)能否保证箱体左侧板和右侧板之间177+0.5尺寸是其生产制造的关键，而这个关键尺寸的保证要靠焊接来保证，由于其本体为屮间无支筋的箱式敞开式结构,乂无对位基准，组对难度大，焊后箱体左侧板、右侧板极容易发生偏移，产生较大的扭曲变形及收缩变形，影响产品整体性能。在己往的生产中，巾于组成箱体的材料为经调质的低合金结构钢Q345E，加之结构的特殊性，使

7、该工件的弹性变形反应明显，导致焊后进行丫大量复杂的矫正工作，其矫正工作量甚至超过了焊接工作量。另外，由于扭曲变形的影响，箱体左、右板之间422尺寸常伴有局部超差，加之待加工处留余量小，导致后续的机械加工余:W:不足，需补焊后加工，才能满足阁纸要求，这是定型产品生产所不能允许的。(2)如无工艺措施，就无法保证箱体的底板与左侧板、右侧板之间的准确装配，焊前己经对位不准确，焊后是不可能满足图纸要求的。(3)这种较大轮廓的箱型开放式结构，横截面积小且不封闭，中间无支筋，板料薄，刚性很弱，属于非常棘手的焊接结构。(1)焊接变形绝大多数的原因是焊缝在结构上布置不对称导

8、致，此箱型结构上部焊缝少，下部焊缝多，前面焊缝少，后部焊缝多，由于