本發明涉及一種用于鋁合金船體裝配的卡馬及其制作方法。
背景技術：
卡馬是船體結構在工裝胎架上進行裝焊時必不可少的工裝，以往鋼質船舶在建造過程中一般使用鋼扁條扭曲加工制成的簡易卡馬，此種卡馬因為受力較小，需要數量較多且不易重復使用，耗材嚴重。但考慮到在工裝胎架上的裝焊質量，截止目前，此種卡馬在鋼質產品上一直在用。但是對于鋁合金船體結構來說，鋁合金板的厚度比較薄，易變形，鋁合金船體分段的建造都是采用模板式胎架，并配合簡易式卡馬進行彈性固定，以達到防變形的目的。但這種簡易式螺栓卡馬在進行鋁合金板裝焊過程中有如下缺點：
1、鋁合金的熱膨脹系數大，材質本身比鋼質材料更容易產生變形，當鋁合金工件上胎進行焊接時，在加熱和冷卻過程中，由于部分熱傳導狀況不同，溫度場不均勻，致使部分的彈性模量、熱膨脹系數等不同，工件表面會產生焊接殘余應力，受熱發生的變形大且難以控制。
2、簡易卡馬采用多次點焊，耗材太多，由于鋁合金板在受熱條件下變形程度各異，存在上凸和下凹的復雜變形趨勢，為此導致固定貼胎用的簡易卡馬要時刻不間斷的進行松緊調整，人工成本太大，耗時費力，操作不方便，施工困難而且精度低。
技術實現要素：
為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種用于鋁合金船體裝配的卡馬，該卡馬強度高且易控制變形，能夠根據情況靈活進行松緊調節，整體裝置結構簡單，制造方便。
于此相應，為解決上述技術問題，本發明的另一個目的在于提供一種用于鋁合金船體裝配的卡馬的制作方法，該制作方法的整個過程非常簡單、方便，且制作的卡馬的強度較高，能夠通過靈活的松緊調節來控制變形，過程可靠。
基于此，本發明提出了一種用于鋁合金船體裝配的卡馬，包括活動支架和碼腳，所述活動支架包括定位支座、第一支件和至少兩個第二支件，所述第一支件的下端豎直安裝于所述定位支座上，所述第一支件的上端設有所述碼腳，各所述第二支件分別水平連接于所述定位支座上，且各所述第二支件上分別安裝有夾具。
可選的，至少有兩個所述第二支件相對設于所述定位支座的兩側。
可選的，所述第一支件的下端穿設于所述定位支座，所述第一支件的上端設有連接球，所述碼腳通過所述連接球與所述第一支件的上端相連接。
可選的，所述第一支件的下端設有外螺紋，所述定位支座設有與所述外螺紋相配合的內螺紋孔，所述第一支件的下端設置于所述內螺紋孔中。
進一步的，所述用于鋁合金船體裝配的卡馬還包括手柄，所述第一支件的下端設有安裝孔，所述手柄安裝于所述安裝孔中。
可選的，各所述第二支件上分別套設有套筒，所述夾具連接于所述套筒上。
可選的，所述夾具為固定鉗，所述套筒上設有鏈板，所述固定鉗通過所述鏈板與所述套筒活動連接。
進一步的，所述用于鋁合金船體裝配的卡馬還包括限位板件，所述第二支件設有兩個端部，所述第二支件的第一端部與所述定位支座固定連接，所述限位板件安裝于所述第二支件的第二端部。
可選的，所述第一支件和所述第二支件均為支桿。
為了實現上述目的，本發明還提供了一種涉及該用于鋁合金船體裝配的卡馬的制作方法，包括如下步驟：
將所述第一支件的下端豎直安裝于所述定位支座上；
將各所述第二支件分別水平連接于所述定位支座上；
將各所述夾具分別連接于所述第二支件上；
將所述碼腳設置于所述第一支件的上端。
實施本發明實施例，具有如下有益效果：
本發明的用于鋁合金船體裝配的卡馬包括活動支架和碼腳，所述活動支架包括定位支座、第一支件和至少兩個第二支件，所述第一支件的下端豎直安裝于所述定位支座上，所述第一支件的上端設有所述碼腳，各所述第二支件分別水平連接于所述定位支座上，且各所述第二支件上分別安裝有夾具，與所述第一支件相垂直并固定連接于所述定位支座上的各第二支件上的夾具能夠分別卡住鋁合金帶筋板翼板，并使得兩個板件需要進行焊接的部位沿水平方向緊貼在一起，安裝于定位支座上的所述第一支件能夠用于調節連接在其上的碼腳的高度位置，從而使得碼腳能夠頂住需要進行焊接的面板上的焊縫，便于進行焊接工作；焊接過程中碼腳對焊縫的支撐與夾具相互配合能夠有效的約束裝配焊接過程中所產生的焊接殘余應力，隨著應力大小的變化，能夠通過靈活對碼腳進行松緊調節，改變碼腳與焊縫之間的接觸力，從而能夠極大程度上控制焊接板件結構的受熱變形，故能夠更好的確保船體結構線型和美觀質量。整個卡馬裝置的結構非常簡單，便于生產和制造，成本較低，且該卡馬適用范圍比較廣，能夠被重復使用，從而極大地減少資源和材料的浪費。
進一步的，至少有兩個所述第二支件相對設于所述定位支座的兩側，便于安裝在所述第二支件上的所述夾具能夠沿所述第一支件的兩側進行布置，對需要進行焊接的板件進行夾持，便于完成對兩塊板件的焊縫的水平緊貼，從而能夠可靠的進行焊接工作；所述第一支件的下端穿設于所述定位支座，所述第一支件的上端設有連接球，所述連接球通過嵌入的方式與所述碼腳相連接，采用連接球連接所述碼腳與所述第一支件，能夠使得所述碼腳在一定的角度范圍內自由轉動，能夠靈活的配合夾具之間所形成的各種角度的焊縫，更加方便焊接工作的進行；所述第一支件的下端設有外螺紋，所述定位支座設有與所述外螺紋相配合的內螺紋孔，所述第一支件的下端設置于所述內螺紋孔中，能夠通過螺紋相互配合的方式，使得所述第一支件進行伸縮，從而控制所述碼腳的高度；所述用于鋁合金船體裝配的卡馬還包括手柄，所述第一支件的下端設有安裝孔，所述手柄安裝于所述安裝孔中，通過所述手柄來控制調整所述第一支件的旋轉和伸縮，施力更加方便；各所述第二支件上分別套設有套筒，所述夾具連接于所述套筒上，所述套筒能夠在所述第二支件上做往復運動，從而能夠帶動夾具進行運動，兩側第二支件上的套筒的相互運動能夠滿足不同的板件寬度，也能夠將不同規格的板件通過夾持使焊縫相對，使得整個卡馬裝置的適用范圍更加廣泛；所述夾具為固定鉗，所述套筒上設有鏈板，所述固定鉗通過所述鏈板與所述套筒活動連接，固定鉗通過所述鏈板與所述套筒活動連接，鏈板能夠在所述套筒上實現轉動，從而帶動所述固定鉗進行旋轉，使得固定鉗能夠夾持板件進行角度的變化；所述用于鋁合金船體裝配的卡馬還包括限位板件，所述第二支件設有兩個端部，所述第二支件的第一端部與所述定位支座固定連接，所述限位板件安裝于所述第二支件的第二端部，能夠有效的對套筒進行位置的限定，避免出現所述套筒滑出所述第二支件的現象，所述套筒連接有所述固定鉗，若從所述第二支件上滑落，容易造成危險。
本發明所述的用于鋁合金船體裝配的卡馬涉及一種關于該卡馬的制作方法，包括以下步驟：先將所述第一支件的下端豎直安裝于所述定位支座上；再將各所述第二支件分別水平連接于所述定位支座上；然后將各所述夾具分別連接于所述第二支件上；最后將所述碼腳設置于所述第一支件的上端，整個制作過程非常簡單、方便，能夠便于大規模的生產制造，成本較低，且制作的卡馬的強度較高，能夠通過靈活的松緊調節來控制變形，過程可靠。
附圖說明
圖1是本實施例所述用于鋁合金船體裝配的卡馬的整體結構示意圖。
附圖標記說明：
1、活動支架，11、第一支件，111、安裝孔，112、連接球，12、第二支件，121、套筒，122、鏈板，123、限位板件，13、定位支座，131、內螺紋孔，2、碼腳，21、十字形凹槽，3、夾具。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
參見圖1，本優選實施例所述的用于鋁合金船體裝配的卡馬包括活動支架1和碼腳2，所述活動支架1包括定位支座13、第一支件11和至少兩個第二支件12，本實施例中，第二支件12的數量優選為兩個，所述第一支件11的一端豎直安裝于所述定位支座13上，所述第一支件11的另一端安裝有所述碼腳2，各所述第二支件12分別水平連接于所述定位支座13上，各所述第二支件12上分別安裝有所述夾具3。
基于上述結構，在使用該用于鋁合金船體裝配的卡馬進行工作時，采用設置于第二支件12上的夾具3將所需要進行焊接的板件進行夾持，如：鋁合金帶筋板翼板，并使夾具3夾持的相鄰的兩塊板件沿水平方向緊貼在一起，此時，連接于第一支件11上的碼腳2進行位置的調節后，頂住需要焊接的板件上的焊縫，為需要進行焊接的地方提供一定的支撐力，由工作人員進行焊接，在焊接過程中，碼腳2能夠根據焊縫處應力的大小或板件的變形情況隨時進行伸縮，從而使得松緊度能夠得到有效的調節，靈活地約束板件焊接過程中結構中的殘余應力，極大程度上控制板件的受熱變形，并且能夠采用焊接完成的板件確保船體結構的線型和美觀質量。定位支座13能夠有效的對第一支件11和第二支件12進行固定連接，使得碼腳2和夾具3之間的相互配合工作更加可靠，該卡馬裝置的整體結構非常簡單，便于生產和制造，成本較低，且該卡馬適用范圍比較廣，能夠被重復利用，從而能夠極大地減少資源和材料的浪費。
其中，第一支件11設有兩個端部，第一支件11的第一端部穿設于定位支座13中，且所述第一支件11的第一端部設有外螺紋，定位支座13上設有與所述外螺紋相配合的內螺紋孔131，第一支件11的第一端部設置于內螺紋孔131中，且第一支件11的第一端部設有安裝孔111，該安裝孔111內設置有手柄，第一支件11的第二端部設有連接球112，碼腳2通過所述連接球112與第一支件11的第二端部相連接，第一支件11的第一端部的外螺紋與內螺紋孔131相互配合，使得第一支件11能夠相對于所述定位支座13進行伸縮，從而有利于帶動碼腳2進行靈活的伸縮運動，使其能夠在焊接前對焊縫進行定位支撐，也能夠在焊接過程中根據應力的變化進行相應的松緊調節，以確保焊接質量，還能夠在焊接完成后，向下運動離開板件結構，方便對板件進行拆卸，以便于進行下一次的工作；在第一支架11的第一端部處安裝手柄，能夠方便工作人員對第一支件11進行施力，從而方便對第一支件11的伸縮進行快速的控制，方便對碼腳2的高度進行調節；所述第一支件11的第一端部處的連接球112通過嵌入的方式與碼腳2進行連接，能夠使得碼腳2在一定的角度范圍內自由的轉動，從而該碼腳2能夠為各個方向上的焊縫提供支撐力，從而使得該卡馬裝置所能夠適用的范圍更加廣泛；另外，所述碼腳2上開設有十字形凹槽21，該十字形凹槽21能夠使得焊接過程中碼腳2對焊縫的支撐更加可靠與準確，也能夠方便碼腳2在根據連接球進行角度變化時，十字形凹槽21轉動過程中也能夠靈活的與焊縫進行配合。在此需要說明的是，在本實施例中，所述定位支座13采用的是定位軸套，直接在所述定位軸套內開設內螺紋孔131，并將該定位軸套與第一支件11進行套設，與第一支件11相垂直的第二支件12則直接固定連接于所述定位軸套的側壁上即可，加工十分簡單，但在其他實施例中，定位支座13的類型并不受此實施例的限制，當可按照實際的需要，選擇合適的類型即可。
另外，本實施例中的兩個第二支件12為分設于定位支座13的彼此相對的兩側上的，且各第二支件12上套設有套筒121，所述夾具3可以是固定鉗，也可以是其他類型的夾具，只要能夠實現對板件進行可靠的夾持即可，套筒121上設有鏈板122，夾具3通過鏈板122與套筒121活動連接，在此，夾具3與鏈板122為固定連接，其固定連接的連接方式可以是螺紋連接，也可以是通過焊接的方式進行連接；設置于所述第二支件12上的套筒121能夠沿所述第二支件12的長度方向來回滑動，從而帶動設置于套筒121上的夾具3來回運動，套筒121在第二支件12上的往復運動能夠便于對兩側所夾持的板件之間的水平緊貼起到有利的作用，即能夠適用于各種寬度的板件，對不同寬度的板件之間的焊接非常便于調節，從而能夠有效的擴大該卡馬裝置的適用范圍；套筒121上所安裝的鏈板122能夠帶動夾具3依照需要夾持的板件的形狀進行相應的旋轉，使得相互緊貼的兩塊板件之間的焊縫能夠得到碼腳2的支撐。第二支件12設有兩個端部，其第一端部與定位支座13固定連接，此處該固定連接的方式可以是焊接，也可以是其他連接形式；第二支件12的第二端部處安裝有限位板件123，該限位板件123能夠在卡馬進行工作時有效的控制所述套筒121進行往復運動時的行程，避免套筒121在帶動夾具3進行滑動時從第二支件12上滑脫的現象，由于套筒與鏈板和夾具相連接，能夠有效的防止工作人員出現被砸傷的危險。
需要說明的是，在本實施例中，所述第一支件11和所述第二支件12均采用的至支桿結構，但在其他實施例中，第一支件11與第二支件12的結構并不受本實施例的限制，當可按照實際的需要選擇合適的結構類型。
為了詳細說明獲得該用于鋁合金船體裝配的卡馬的制作方法，參見圖1，具體如以下實施例所述：
實施例一
(s1)將各第二支件12的第一端部先焊接在定位支座13的彼此相對的兩側；
(s2)將第一支件11與定位支座13上的內螺紋孔131通過手動旋轉的方式進行組裝，組裝完畢后，再將手柄安裝至第一支件11的第一端部的安裝孔111中；
(s3)將套筒121套設與第二支件12上后，再將限位板件123焊接在第二支件12的第二端部處；
(s4)先將夾具3與鏈板122相連接后，再將所述鏈板122通過螺母安裝在套筒121上(或先將鏈板122通過螺母安裝在套筒121上，再將夾具3與鏈板122相連接)；
(s5)將碼腳2嵌入第一支件11的第二端部的連接球112內。
實施例二
(s1)第二支件12采用長度170mm、厚度30mm、寬度30mm長方體鑄鋼件表面拋光處理；
(s2)定位支座13采用邊長為50mm正方體鑄鋼件，其內徑為15mm，且其內部加工m30×3.5的牙形螺紋；
(s3)第二支件12與定位支座13直接采用焊接方式連接，焊腳尺寸為5mm，且第二支件12的軸線與定位支座13的橫向軸線在需處于同一平面內；
(s4)第一支件11采用的是長度為400mm，半徑r＝15mm的圓柱體鑄鋼件，且第一支件11的第一端部設有外徑螺紋為m30×3.5牙形螺紋；
(s5)第一支件11的第一端部與定位支座13上的內螺紋孔相配合進行安裝后，在所述安裝孔111中手動插入手柄，此處手柄選用的是長度為60mm，半徑r＝5mm的圓柱體鑄鋼件桿件；
(s6)套筒121結構為上部是長度為60mm，寬度30mm，高度30mm的長方體鑄鋼件，將中間切割出40mm×30mm×30mm的鋼材，下部是邊長為50mm×50mm×30mm的長方體鑄鋼件，中間切割出32mm×32mm×30mm的鋼材，通過雙面焊方式將上部構件與下部構件進行連接，將套筒121套設于所述第二支件12上；
(s7)限位板件123采用40mm×40mm×10mm的長方體鑄鋼件，將限位板件123通過單面焊的方式與第二支件12的第二端部進行連接；
(s8)夾具3選用固定鉗，固定鉗包括主固定鉗和副固定鉗，固定鉗和鏈板122通過澆筑的方式鑄造，且主固定鉗和副固定鉗通過螺母與鏈板122相連接；
(s9)碼腳2采用上部是半徑r＝30mm，厚度d＝10mm的圓柱形塑料面板，下部是長度25mm，半徑r＝10mm，厚度為2mm的圓管，碼腳2與設置于第一支件11的連接球112以嵌入的方式進行連接。
本發明的用于鋁合金船體裝配的卡馬包括活動支架和碼腳，所述活動支架包括定位支座、第一支件和至少兩個第二支件，所述第一支件的下端豎直安裝于所述定位支座上，所述第一支件的上端設有所述碼腳，各所述第二支件分別水平連接于所述定位支座上，且各所述第二支件上分別安裝有夾具，與所述第一支件相垂直并固定連接于所述定位支座上的各第二支件上的夾具能夠分別卡住鋁合金帶筋板翼板，并使得兩個板件需要進行焊接的部位沿水平方向緊貼在一起，安裝于定位支座上的所述第一支件能夠用于調節連接在其上的碼腳的高度位置，從而使得碼腳能夠頂住需要進行焊接的面板上的焊縫，便于進行焊接工作；焊接過程中碼腳對焊縫的支撐與夾具相互配合能夠有效的約束裝配焊接過程中所產生的焊接殘余應力，隨著應力大小的變化，能夠通過靈活對碼腳進行松緊調節，改變碼腳與焊縫之間的接觸力，從而能夠極大程度上控制焊接板件結構的受熱變形，故能夠更好的確保船體結構線型和美觀質量。整個卡馬裝置的結構非常簡單，便于生產和制造，成本較低，且該卡馬適用范圍比較廣，能夠被重復使用，從而極大地減少資源和材料的浪費。本發明的用于鋁合金船體裝配的卡馬涉及一種制作方法，該制作方法的整個過程非常簡單、方便，且制作的卡馬的強度較高，能夠通過靈活的松緊調節來控制變形，過程可靠。
應當理解的是，本發明中采用術語“第一”、“第二”等來描述各種信息，但這些信息不應限于這些術語，這些術語僅用來將同一類型的信息彼此區分開。例如，在不脫離本發明范圍的情況下，“第一”信息也可以被稱為“第二”信息，類似的，“第二”信息也可以被稱為“第一”信息。
以上所述是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也視為本發明的保護范圍。