一種用于大型薄壁筒狀零件的焊接夾具的制作方法
【專利摘要】一種用于大型薄壁筒狀零件的焊接夾具，根據(jù)零件的理論外形制作焊接夾具，該焊接夾具含有中心支撐框架、多個定位支臂、多個內(nèi)形卡板、多個壓緊機構和零件定位槽，用內(nèi)形卡板定位蒙皮內(nèi)形，定位支臂的支撐端有與蒙皮對應的定位孔，以槽型托座托起零件的唇口翻邊，焊接完成后，拔掉定位支臂的定位銷，打開壓緊機構使其向外側翻轉，松開內(nèi)形卡板的快卸銷，使內(nèi)形卡板轉向中心支撐框架，實現(xiàn)零件從焊接夾具的上方順利出架。
【專利說明】一種用于大型薄壁筒狀零件的焊接夾具

【技術領域】
[0001]本申請屬于飛機生產(chǎn)中的零組件焊接領域，涉及一種解決焊接多條焊縫連接而成的腰鼓狀，大型薄壁筒狀零件的焊接定位方法和焊接夾具。

【背景技術】
[0002]飛機進氣道是保證噴氣式發(fā)動機正常工作的重要部件之一，它由進氣口、輔助進氣口、放氣口、進氣通道等幾部分組成。此次加工的產(chǎn)品是進氣口端的唇口蒙皮部位，這種大型薄壁構件很難整體一次成型，需要先分段制造再聯(lián)接為整體，故該產(chǎn)品是由4片壁厚1.2_的蒙皮焊接而成的筒狀零件，最大處直徑約1.6m，高約1.3m，兩端粗，中間稍細，呈腰鼓形(圖1)。對于管類零件焊接夾具一般采用外形定位的方式，而該零件尺寸大，形狀不規(guī)貝U，剛性差，焊接部位長，如果仍然采用外形定位其一占用空間較大，其二操作空間不開敞，其三焊后產(chǎn)品不易出架，那么如何可以保證做到便于零件焊接、焊后變形小，焊后產(chǎn)品方便下架，這就需要研制一種新型的焊接夾具來解決上述問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本申請的目的在于提供一種焊接大型筒狀薄壁蒙皮構件的焊接定位方法和焊接夾具，以解決焊接大型筒狀不規(guī)則曲面的薄壁零件時不易定位，操作不開敞，焊接變形大，焊后產(chǎn)品不易下架的問題。
[0004]為達到上述目的，本申請采用以下技術方案予以實現(xiàn):
[0005]一種用于大型薄壁筒狀零件的焊接夾具，該焊接夾具含有中心支撐框架、多個定位支臂、多個內(nèi)形卡板、多個壓緊機構和零件定位槽，所述的中心支撐框架的上端是一個環(huán)形架，下端是一個環(huán)形基座，上端環(huán)形架和下端環(huán)形基座之間有垂直的連接撐桿，上端環(huán)形架的直徑小于零件直徑，所述的定位支臂是一個懸臂結構，定位支臂的上端鉸接在上端環(huán)形架外側的雙耳連接座上，在鉸接點的下方，該定位支臂還通過一個定位銷連接在該雙耳連接座的定位孔上，定位支臂的另一端可支撐定位零件的內(nèi)壁，內(nèi)形卡板具有與零件內(nèi)壁曲率吻合的工作型面，內(nèi)形卡板的下端鉸接在中心支撐框架下端的環(huán)形基座內(nèi)側的連接座上，內(nèi)形卡板的上端通過快卸銷連接在上端環(huán)形架外側的連接座上，壓緊機構是一個可翻轉機構，由支撐座和鉸接在支撐座上的翻轉壓緊機構組成，壓緊機構的支撐座固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座的外側，所述的零件定位槽是由多個槽型托座組成的與零件匹配的環(huán)形結構，槽型托座固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座的上表面；
[0006]使用時，用內(nèi)形卡板定位蒙皮內(nèi)形，定位支臂的支撐端有與蒙皮對應的定位孔，以槽型托座托起零件的唇口翻邊，外側選擇柔性壓緊帶固定蒙皮，壓緊機構用帶型面的壓塊壓緊零件，使蒙皮更好地與內(nèi)形卡板貼合焊接；焊接完成后，拔掉定位支臂的定位銷，打開壓緊機構使其向外側翻轉，松開內(nèi)形卡板的快卸銷，使內(nèi)形卡板轉向中心支撐框架，實現(xiàn)零件從焊接夾具的上方順利出架。
[0007]本申請的有益效果在于:夾具為筒狀封閉式框架結構，位于產(chǎn)品中心位置，在夾具中心框架上設置多個豎卡板和定位支臂定位零件筒壁內(nèi)形，豎卡板和定位支臂可以傘狀內(nèi)收，整體結構為傘狀，每組卡板上端可快速拆卸向內(nèi)收和，使其小于被焊接件最小直徑處，便于焊接好的零件下架。
[0008]以下結合實施例附圖對本申請做進一步詳細描述:

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1零件結構示意圖
[0010]圖2焊接夾具整體結構軸側示意圖
[0011]圖3中心框架結構示意圖
[0012]圖4單組卡板組件工作狀態(tài)示意圖
[0013]圖5卡板上端及定位支臂結構示意圖
[0014]圖中編號說明:I零件、2中心支撐框架；3內(nèi)形卡板、4定位支臂、5壓緊機構、6環(huán)形架、7環(huán)形基座、8槽型托座、9支撐座、10快卸銷、12定位銷、連接撐桿13

【具體實施方式】
[0015]參見附圖，待焊的零件I是飛機進氣道口端的唇口蒙皮零件，這種大型薄壁構件很難整體一次成型，需要先分段制造再聯(lián)接為整體，故該零件是由四片壁厚1.2mm的蒙皮焊接而成的筒狀零件，最大處直徑約1.6m，高約1.3m，兩端粗，中間稍細，呈腰鼓形。
[0016]本申請的焊接夾具，主要含有中心支撐框架2、定位支臂4、內(nèi)形卡板3、壓緊機構5和零件定位槽，所述的中心支撐框架2的上端是一個環(huán)形架6，下端是一個環(huán)形基座7，上端環(huán)形架6和下端環(huán)形基座7之間有垂直的連接撐桿13，上端環(huán)形架6的直徑小于零件I的最小直徑，定位支臂4是一個懸臂結構，定位支臂的上端鉸接在上端環(huán)形架外側的雙耳連接座上，在鉸接點的下方，該定位支臂還通過一個定位銷12連接在該雙耳連接座的定位孔上，定位支臂的另一端可支撐零件的內(nèi)壁，內(nèi)形卡板3具有與零件內(nèi)壁曲率吻合的工作型面，內(nèi)形卡板的下端鉸接在中心支撐框架下端的環(huán)形基座7內(nèi)側的連接座上，內(nèi)形卡板的上端通過快卸銷10連接在上端環(huán)形架6外側的連接座上，壓緊機構5是一個可翻轉機構，由支撐座9和鉸接在支撐座上的翻轉壓緊機構組成，壓緊機構5的支撐座9固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座7的外側，所述的零件定位槽是由多個槽型托座8組成的與零件匹配的環(huán)形結構，槽型托座8固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座7的上表面。
[0017]零件的四個待焊蒙皮分別采用邊緣刻線、工藝孔和型面定位的形式確定裝配位置，用內(nèi)形卡板3和定位支臂4支撐定位蒙皮套筒內(nèi)形，以槽型托座8托起零件的唇口翻邊，用來準確定位蒙皮位置。
[0018]所述內(nèi)形卡板3共設置十二塊，每片蒙皮設置三塊，以防止蒙皮型面變形。每塊卡板下端與環(huán)形基座7的內(nèi)側的連接座采用間隙配合鉸接。定位零件時內(nèi)形卡板與上端環(huán)形架外側的連接座由快卸銷10定位夾緊，使蒙皮與豎卡板外側的工作型面貼合。同時每片蒙皮設置兩個工藝定位孔，定位支臂4前端設置定位孔配合插銷以定位蒙皮上的工藝孔，達到零件的精準定位，最后從外側選擇柔性壓緊帶固定，從而保證了蒙皮筒狀部分外形。
[0019]環(huán)形基座7的上表面設置有多個槽型托座8用于定位零件一周的唇口部位，在相應槽型托座外側設置可翻轉壓緊機構5，該壓緊機構用帶型面的壓塊壓緊零件，使蒙皮更好地貼合，達到控制變形的目的。焊接完成后，拔掉定位支臂4的定位銷12，使其繞鉸軸在連接支座上轉離零件，打開.壓緊機構5使其向外側翻轉，松開內(nèi)形卡板3的快卸銷10，使內(nèi)形卡板轉向中心支撐框架，如圖4中的虛線所示，如同傘骨架收合，實現(xiàn)零件從焊接夾具的上方順利出架。
[0020]本申請的焊接夾具改變以往圓筒類零件焊接夾具采用的外形定位方式，采用內(nèi)形卡板定位支撐構件內(nèi)壁，外壁可以選擇用柔性壓緊帶固定，該結構增加了焊接過程中的開敞性，方便零件下架，降低了勞動強度，提高了生產(chǎn)率，可廣泛應用于類似大型薄壁筒狀構件的定位焊接。
【權利要求】
1.一種用于大型薄壁筒狀零件的焊接夾具，含有中心支撐框架、多個定位支臂、多個內(nèi)形卡板、多個壓緊機構和零件定位槽，其特征在于，所述的中心支撐框架的上端是一個環(huán)形架，下端是一個環(huán)形基座，上端環(huán)形架和下端環(huán)形基座之間有垂直的連接撐桿，上端環(huán)形架的直徑小于零件直徑，所述的定位支臂是一個懸臂結構，定位支臂的上端鉸接在上端環(huán)形架外側的雙耳連接座上，在鉸接點的下方，該定位支臂還通過一個定位銷連接在該雙耳連接座的定位孔上，定位支臂的另一端可支撐零件的內(nèi)壁，內(nèi)形卡板具有與零件內(nèi)壁曲率吻合的工作型面，內(nèi)形卡板的下端鉸接在中心支撐框架下端的環(huán)形基座內(nèi)側的連接座上，內(nèi)形卡板的上端通過快卸銷連接在上端環(huán)形架外側的連接座上，壓緊機構是一個可翻轉機構，由支撐座和鉸接在支撐座上的翻轉壓緊機構組成，壓緊機構的支撐座固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座的外側，所述的零件定位槽是由多個槽型托座組成的與零件匹配的環(huán)形結構，槽型托座固定在中心支撐框架下端的環(huán)形基座的上表面。
【文檔編號】B23K37/04GK204183152SQ201420596200
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權日:2014年10月15日
【發(fā)明者】韓云, 伍東升, 董鳳巖, 韓美洲, 紀嚴 申請人:中航飛機股份有限公司西安飛機分公司