[發(fā)明專利]一種用于漏斗形薄壁件的焊接裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110555086.4
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113385802B
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李勝波;劉許勛;莫靖宇;白鳳民;吉尼斯.舒金
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號: B23K15/00
• 分類號: B23K15/00;B23K37/047;B23K37/00
• 代理公司: 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222
• 代理人: 郭福利

本發(fā)明提供了一種用于漏斗形薄壁件的焊接裝置及其使用方法，涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，包括：夾持組件，用以夾持待加工工件，以使待加工工件的焊縫對接整齊；支撐組件，用以支撐工件的內(nèi)壁，能夠帶動工件轉(zhuǎn)動，構(gòu)造成通過驅(qū)動件在展開和收縮狀態(tài)之間切換；在所述支撐組件處于展開狀態(tài)時，使得工件隨所述支撐組件轉(zhuǎn)動，在所述支撐組件處于收縮狀態(tài)時，工件可從所述支撐組件中脫出；焊接組件，用以沿焊縫焊接；控制組件，與所述夾持組件、支撐組件以及焊接組件均相電連接。通過各組件之間的配合，有效避免了大型薄壁件焊接過程中引起的焊接應(yīng)力變形、裝夾與拆卸困難等問題，提高了焊接效率和焊接質(zhì)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及焊接技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于漏斗形薄壁件的焊接裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

大型薄壁件具有重量輕、整體性強、形狀可塑性強等優(yōu)點而得到廣泛運用。隨著我國航空航天工業(yè)發(fā)展迅速，對于高性能、大厚徑比的筒形薄壁構(gòu)件的應(yīng)用越來越廣泛，如火箭發(fā)射裝置尾部的漏斗狀噴射裝置，其采用耐高溫的難融金屬材料，一般通過電子束焊接完成，如圖1和圖2所示。然而，大型薄壁件在加工過程中的挑戰(zhàn)主要集中在如下方面：

薄壁件剛性差，加工過程中容易發(fā)生變形，導(dǎo)致工件的尺寸精度、形狀精度很難保證，尤其在大型變半徑薄壁件加工中更加突出。

薄壁件在焊接加工過程中，對裝夾工藝要求極為嚴(yán)苛，裝夾過程中必須降低或減少因夾具引入的應(yīng)力裝夾，否則容易導(dǎo)致裝夾應(yīng)力變形，當(dāng)卸掉夾具時容易導(dǎo)致零件自然回彈，造成零件不可修復(fù)的質(zhì)量問題。

腔型薄壁件形狀各異，有規(guī)則的圓柱形、變半徑的漏斗形以及特殊形狀的薄壁件，對于特殊形狀的薄壁件對于腔體內(nèi)的裝夾夾具要求高，一方面要求無應(yīng)力裝夾，另一方面薄壁件加工后要求裝夾容易拆卸。

對于漏斗狀薄壁件，傳統(tǒng)焊接方式是多人協(xié)同操作，首先兩個人將漏斗狀薄壁件焊縫對準(zhǔn)，然后另外一個人再進(jìn)行人工點焊，這對工人的焊接經(jīng)驗要求極高，整個焊接過程操作繁瑣，效率低，工序重復(fù)性差，焊縫質(zhì)量不穩(wěn)定。此外，根據(jù)漏斗型薄壁件腔體形狀，預(yù)先設(shè)置腔體內(nèi)裝夾件，然后人工手動將薄壁件用力貼合至夾緊表面，最后對焊縫進(jìn)行焊接，焊接完成后需要用力將薄壁件腔體內(nèi)的夾具敲擊出來，整個過程容易發(fā)生焊接后的變形，工件經(jīng)常出現(xiàn)拆卸困難，工件焊接后由于裝夾應(yīng)力的存在，使得其形狀發(fā)生改變，更嚴(yán)重的是若應(yīng)力過大，容易導(dǎo)致焊縫撕裂或破壞，成品率較低。

總體來說，大型薄壁件的焊接工藝難度在于：夾具裝拆困難，導(dǎo)致工件焊接后發(fā)生變形。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種用于漏斗形薄壁件的焊接裝置及其使用方法，旨在改善現(xiàn)有焊接夾具裝拆困難，導(dǎo)致焊接后工件變形的問題。

本發(fā)明采用了如下方案：

一種用于漏斗形薄壁件的焊接裝置，包括：

夾持組件，用以夾持待加工工件，以使待加工工件的焊縫對接整齊；

支撐組件，用以支撐工件的內(nèi)壁，能夠帶動工件轉(zhuǎn)動，構(gòu)造成通過驅(qū)動件在展開和收縮狀態(tài)之間切換；在所述支撐組件處于展開狀態(tài)時，使得工件隨所述支撐組件轉(zhuǎn)動，在所述支撐組件處于收縮狀態(tài)時，工件可從所述支撐組件中脫出；

焊接組件，用以沿焊縫焊接；

控制組件，與所述夾持組件、支撐組件以及焊接組件均相電連接。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，還包括基座，所述基座上設(shè)有供所述夾持組件移動的導(dǎo)軌，所述夾持組件具有相對配置的第一夾持件和第二夾持件，所述第一夾持件、第二夾持件均與所述導(dǎo)軌相適配連接，在所述控制組件驅(qū)使所述夾持組件夾緊工件時，所述第一夾持件、第二夾持件沿所述導(dǎo)軌相向移動。

作為進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一夾持件和第二夾持件均設(shè)有移動部和轉(zhuǎn)動部，所述移動部與所述導(dǎo)軌相適配連接，所述轉(zhuǎn)動部用以帶動工件轉(zhuǎn)動。