[發明專利]一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法

有效

• 申請號: 201410679972.8
• 申請日: 2014-11-24
• 公開（公告）號: CN104416379A
• 公開（公告）日: 2015-03-18
• 發明（設計）人: 王國慶;王德志;邱龍;孫秀京;高培濤;白金鑫;趙衍華;黃誠;孫世烜
• 申請（專利權）人: 首都航天機械公司;中國運載火箭技術研究院
• 主分類號: B23Q3/00
• 分類號: B23Q3/00;B23K37/04;B23K20/26
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 莫丹

技術領域

本發明屬于航天設備焊接技術領域，具體涉及到一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法。

背景技術

攪拌摩擦焊技術已經成為航天領域中鋁合金貯箱焊接的一種非常理想的焊接方法。攪拌摩擦焊接對產品裝配后的圓度要求非常高，對厚度方向上的變形非常敏感，因此對內撐機構有更苛刻的要求。要求其自身不但剛性大、強度高，而且撐圓精度高，復位準確，且易操作。對于貯箱的臥式攪拌摩擦焊接，要對產品施加10噸的徑向頂鍛力，同時還有進給力，并且單條環縫長8米上。在焊接前要對貯箱對接面進行銑切來保證對接精度。因此必須采取特殊的撐緊裝置來高效快速的滿足焊接需要。目前，傳統的桿系內撐機構無法滿足當前需求。

發明內容

本發明針對傳統的桿系內撐的不足，提出了一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法。

實現本發明目的的技術方案：一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，該撐緊裝置主體為一個剛性的支撐環；沿支撐環圓周均布若干個通孔，若干個頂緊器的一端分別穿過支撐環上開設的通孔，一一對應連接1個位于支撐環另一側的連桿；

在連桿一側的支撐環上分為兩層設置了若干個相同數量的銑切撐塊和焊接撐塊；若干個銑切撐塊連接形成環形結構緊鄰支撐環，在每個銑切撐塊的靠近中心的內端均連接一個連桿；若干個焊接撐塊連接形成環形結構緊鄰銑切撐塊，在每個焊接撐塊的靠近中心的內端均連接一個連桿；若干個銑切撐塊形成的環形結構和若干個焊接撐塊形成的環形結構半徑相同并且大于支撐環的半徑；相鄰的每個銑切撐塊和焊接撐塊的外端均通過可拆卸漲緊器連接。

如上所述的一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其所述的支撐環為鑄鋁材料制成；沿支撐環圓周均勻開設若干個減輕孔。

如上所述的一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其所述的連桿在頂緊器的帶動下沿支撐環半徑方向伸縮運動，從而帶動銑切撐塊或焊接撐塊沿支撐環半徑方向伸縮運動。

如上所述的一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其沿支撐環圓周均布24個頂緊器，這24個頂緊器分別連接24個位于支撐環另一側的連桿；12個銑切撐塊連接形成的環形結構緊鄰支撐環，這12個銑切撐塊的靠近中心的內端分別連接上述12個連桿；12個焊接撐塊連接形成的環形結構緊鄰銑切撐塊，12個焊接撐塊的靠近中心的內端分別連接上述12個連桿；通過12組24個漲緊器連接相鄰的銑切撐塊和焊接撐塊的外端。

本發明所述的一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接撐緊方法：

貯箱筒段一在位銑切時，將撐緊裝置推入貯箱筒段一內部；松開所有漲緊器，使得相鄰銑切撐塊和焊接撐塊分離；拉緊能夠帶動銑切撐塊運動的頂緊器，通過頂緊器帶動與每個銑切撐塊連接的連桿沿支撐環半徑方向向外運動，從而使得所有銑切撐塊運動至貯箱筒段一處，將貯箱筒段一撐圓，然后進行在位銑邊；

攪拌摩擦焊接貯箱筒段一與貯箱筒段二時，將貯箱筒段二與銑邊后的貯箱筒段一對接；拉緊所有頂緊器，通過頂緊器帶動與每個焊接撐塊連接的連桿沿支撐環半徑方向向外運動，從而使得所有焊接撐塊運動至貯箱筒段一與貯箱筒段二對接處，將貯箱筒段一與貯箱筒段二撐圓；擰緊所有漲緊器，使得相鄰銑切撐塊和焊接撐塊連接；然后進行攪拌摩擦焊接。

本發明的效果在于：本發明提供了一種新的貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法，主體非傳統的桿系內撐，而是有一個剛性的支撐環做本體。支撐環為鑄鋁材料，能夠減輕自重。撐緊裝置的撐塊分上下兩層(銑切撐塊和焊接撐塊)，能夠實現產品的在位銑切撐緊和攪拌摩擦焊接撐緊。每層由若干個撐塊組成，可對產品局部變形通過局部撐塊來調節。攪拌摩擦焊接時，上下兩層銑切撐塊和焊接撐塊通過漲緊器連成剛性體，更好的克服頂鍛力。采用連桿機構，撐塊后退空間較大，能有效避開產品內部突起角片。

附圖說明

圖1為本發明所述的一種貯箱環縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置立體圖；

圖2為支撐環結構示意圖；

圖3為銑切撐塊和焊接撐塊連接示意圖；

圖4為連桿結構示意圖；

圖5為撐緊裝置上位示意圖；

圖6為在位銑切時撐緊裝置示意圖；

圖7為筒段對接時撐緊機構示意圖；

圖8為攪拌摩擦焊接筒段時撐緊機構示意圖。

圖中：1-支撐環；2-連桿；3-焊接撐塊；4-銑切撐塊；5-頂緊器；6-漲緊器；7-貯箱筒段一；8-貯箱筒段二。

具體實施方式