[實用新型]用于在大型內外薄壁圓錐筒環形空間焊接葉片的工裝夾具

有效

• 申請號: 201320712980.9
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN203541924U
• 公開（公告）日: 2014-04-16
• 發明（設計）人: 劉建;姜寶華;羅仁俊;楊莉玫;陳棟權;吳小蘭
• 申請（專利權）人: 成都發動機（集團）有限公司
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04
• 代理公司: 成都科海專利事務有限責任公司 51202
• 代理人: 呂建平

技術領域

本實用新型涉及一種工裝夾具，特別涉及一種用于在大型內外薄壁圓錐筒環形空間焊接葉片的工裝夾具。

背景技術

薄壁零件具有重量輕，節約材料，結構緊湊等特點，其在航空工業中的應用已日益廣泛，但薄壁結構形狀復雜、相對剛度較低，易發生加工變形，難以控制加工精度和達到較高的加工效率。對于本實用新型所述涉及的在內外兩個大型薄壁圓錐形筒體之間的環形空間中焊接葉片這一過程更是如此，一方面，要求控制薄壁圓錐筒體本身在焊接后不發生變形、保證環形空間的形狀具有高的精確度，另一方面，要求將葉片精確地焊接在環形空間中的特定位置。常規的漲緊焊接夾具對于焊接壁厚度較大，并且對焊接精度要求不高的工件而言是不錯的選擇，但本實用新型涉及的是在內外兩個薄壁圓錐形筒體之間的空腔中精確焊接葉片，由于薄壁工件本身在焊接過程中極其容易發生變形，而且是在內外兩個圓錐形薄壁筒體之間的環形空間中進行焊接操作，這還需要考慮到被焊接零件的裝、取方式以及焊接工具的可達性，另外，由于該焊接件是應用于航空工業中，因而對焊接精度的要求是非常高的。常規的漲緊夾具操作繁瑣，生產效率低下，生產成本過高，無法實現批量化生產，最重要的是不能保證焊縫的質量要求和無法避免焊接收縮變形，且不能保證葉片位置的精確度，因而常規的漲緊焊接夾具不再適合用于焊接本實用新型所涉及的加工對象。

發明內容

針對大型內外薄壁圓錐筒環形空間焊接葉片的技術要求和現有焊接工裝夾具的技術現狀，本實用新型的目的旨在提供一種適用于在大型內外薄壁圓錐筒環形空間焊接葉片的全新結構的工裝夾具，以保證薄壁環形空間的形狀以及葉片焊接位置具有高的精確度，而且操作簡單快速，可提高加工生產效率。

本實用新型提供的用于在大型內外薄壁圓錐筒環形空間焊接葉片的工裝夾具，其構成包括內外薄壁圓錐筒置于其上的夾具底座、位于內外薄壁圓錐筒之間環形腔內用于限制環形腔焊接收縮變形的第一組件、用于定位兩端焊接于內外薄壁圓錐筒壁上的空腔葉片焊接位置的第二組件、和用于軸向限制內外薄壁圓錐筒焊接變形的第三組件，所述第一組件至少有均勻對稱設置的四組，每組均由固定在夾具底座上的下支承定位塊、與下支承定位塊形成向下契入配合的下活動墊塊、上活動墊塊和與上活動墊塊形成向下契入配合的上活動壓塊構成，所述下支承定位塊下部設計有與內外薄壁圓錐筒壁面相配合的內外圓弧面，下支承定位塊和下活動墊塊相互契入配合面為平面，背面為與薄壁圓錐筒壁面相配合的圓弧面，上部設計有與位于上方被焊接空腔葉片下部葉形相吻合的含接槽，上活動壓塊和上活動墊塊相互契入配合面為平面，背面為與薄壁圓錐筒壁面相配合的圓弧面，下部設計有與位于下方被焊接空腔葉片上部葉形相吻合的含接槽；所述第二組件由固定于夾具底座上的支架和安裝在支架上與空腔葉片異形孔口相配合的定位芯軸構成；所述第三組件由下端安裝在夾具底座上的若干支承桿和安裝在支承桿上端軸向壓緊內外薄壁圓錐筒的壓板構成。

為了更好地實現本實用新型的目的，本實用新型還可進一步采取以下技術措施。

上述技術方案中，所述第一組件設計有壓緊調節塊，其上端作用于第三組件中的壓板，下端作用于第一組件中的上活動壓塊。

上述技術方案中，所述上活動壓塊設計有用于扣緊上活動墊塊上端面的扣緊結構。

上述技術方案中，下支承定位塊和下活動墊塊同上活動墊塊和上活動壓塊的接合面位于被焊接空腔葉片的中部。

上述技術方案中，所述第一組件中的下支承定位塊、下活動墊塊、上活動墊塊和上活動壓塊設計有焊接保護氣引入流道，所述流道由位于上述塊體上的組合結構管孔和位于上述塊體弧形面上環繞被焊接空腔葉片焊接位置的組合結構環形槽構成，組合結構管孔通過連接頭與氣源連接，組合結構環形槽與組合結構管孔相連通。

上述技術方案中，所述第三組件中的壓板由軸向壓緊外薄壁圓錐筒的環形壓板和軸向壓緊內薄壁圓錐筒的若干獨立壓塊構成，環形壓板通過螺紋副結構安裝支承桿上端，獨立壓塊通過螺紋副結構安裝在環形壓板上。

上述技術方案中，所述壓緊調節塊上端作用于構成第三組件中的環形壓板，下端作用于第一組件中的上活動壓塊。

上述技術方案中，所述第二組件中的定位芯軸，其與被定位的空腔葉片孔口相配合部分的斷面為異形斷面，左右兩側面為與空腔葉片孔口相吻合的異形面，上下兩側面為平面；所述定位芯軸上最好設計有用于減輕定位芯軸重量的軸向孔。

上述技術方案中，所述夾具底座設計有定位下支承定位塊位置的止口結構，所述下支承定位塊通過定位銷和螺栓固定安裝在夾具底座上。

本實用新型具有以下十分突出有益技術效果：