一種機匣的焊接方法及其夾具的制作方法
一種機匣的焊接方法及其夾具的制作方法
【專利摘要】一種機匣的焊接方法，包括如下步驟：在安裝時保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁高出0～0.2mm；進行手工氬弧焊定位焊接，由鉗工進行焊縫滾壓和型面校正；通過自動氬弧焊焊接，由鉗工進行焊縫滾壓和型面校正，在所述機匣壁上對應12處凸臺的待焊接位置激光切割打孔；對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出0～0.2mm；手工氬弧焊焊接12處凸臺；鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm；完成所述機匣的焊接。本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
【專利說明】一種機匣的焊接方法及其夾具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機零件的加工方法，尤其是一種用于航空發(fā)動機的機匣的焊接方法，本發(fā)明還提供了一種用于上述焊接方法的專用夾具。
【背景技術】
[0002]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖，圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖，參見圖1-2所示，該機匣I屬于典型的薄壁焊接件，由上安裝邊11、下安裝邊12和機匣壁13焊接組合而成，所述機匣壁13厚度僅為0.8mm。所述機匣壁13上需焊接兩種凸臺共12件。因此整個焊接過程是關鍵技術，由于所述機匣壁13厚度很薄，因此焊接過程中所述機匣I極易產生變形，此外由于焊接總會產生縱向收縮和橫向收縮，而所述上安裝邊11的焊接接頭形式是孔軸配合，所以焊接后所述上安裝邊11很容易出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，因此，如果焊接過程尺寸控制不嚴，焊接后所述機匣壁13容易起皺成波浪形，從而使得所述機匣I的型面輪廓度達不到設計要求。而且所述機匣I焊接后還需要對所示上安裝邊11和所述下安裝邊12以及凸臺進行精加工，因此焊接的質量直接影響到最終所述機匣I的產品交付。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種機匣的焊接方法及其夾具，以減少或避免前面所提到的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種機匣的焊接方法，所述機匣由上安裝邊、下安裝邊和機匣壁焊接組合而成，所述機匣壁厚度為0.8mm ;所述機匣壁上焊接有12件凸臺，
[0005]所述焊接方法提供了一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具，
[0006]所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通；
[0007]所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通；
[0008]所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構；
[0009]所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接；
[0010]所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍；
[0011]所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)；
[0012]所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板；
[0013]所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母；
[0014]所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底板上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板，
[0015]所述焊接方法包括如下步驟:
[0016]步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊放置在所述定位板上，通過所述第一撐塊將所述下安裝邊固定，通過所述軟管將所述第二導氣孔與所述第一導氣孔連接；將所述機匣壁放置在所述下安裝邊上，通過調節(jié)所述第二螺套將所述第二撐塊撐開從而使所述機匣壁撐圓定位；將所述上安裝邊放置在所述頂環(huán)上，調節(jié)所述螺桿，通過所述第二撐塊與所述頂環(huán)將所述上安裝邊定位，通過所述蓋板將所述上安裝邊固定，調整所述上安裝邊、所述下安裝邊與所述機匣壁的位置，保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁外表面凸出O?
0.2mm ；
[0017]步驟B，對所述上安裝邊和所述下安裝邊與所述機匣壁進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm,焊點間距不大于5mm ；
[0018]步驟C，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正；
[0019]步驟D，將所述機匣裝夾到所述第一焊接夾具上，通過自動氬弧焊焊接兩條焊縫；
[0020]步驟E，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于0.5mm ；
[0021]步驟F，加工所述上安裝邊與所述下安裝邊的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔；
[0022]步驟G，利用所述第二焊接夾具對所述機匣進行裝夾，將打完孔的所述機匣放置在所述第二底板上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架對應，利用所述第二壓板壓緊所述下安裝邊，調整所述撐緊塊，使所述機匣壁處于撐緊狀態(tài)；
[0023]步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm，焊點間距不大于5mm ；
[0024]步驟I,取下所述機匣,鉗工校平焊縫,保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ；
[0025]步驟J，將所述機匣裝夾到所述第二焊接夾具上，手工氬弧焊焊接12處凸臺；
[0026]步驟K，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
[0027]優(yōu)選地，在步驟J中，采用頂桿對頂著兩兩相對的所述撐緊塊，對兩兩相對的凸臺進行焊接。
[0028]本發(fā)明還提供了一種用于上述焊接方法的夾具，其包括一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具，
[0029]所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通；
[0030]所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通；
[0031]所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構；
[0032]所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接；
[0033]所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍；
[0034]所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)；
[0035]所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板；
[0036]所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母；
[0037]所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板。
[0038]優(yōu)選地，所述第二焊接夾具包括用于連接兩兩相對的撐緊塊的頂桿。
[0039]本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，通過設計專用夾具并安排零件焊接順序，同時增加鉗工校正零件型面的步驟，使得焊接過程中能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0041]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖；
[0042]圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖；
[0043]圖3顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第一焊接夾具的裝配狀態(tài)立體結構示意圖；
[0044]圖4顯示的是圖3中的第一焊接夾具的分解狀態(tài)立體結構示意圖；
[0045]圖5顯示的是圖4中的部分分解立體結構示意圖；
[0046]圖6顯示的是圖3的剖視結構示意圖；
[0047]圖7顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第二焊接夾具的工作狀態(tài)部分剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。其中，相同的部件采用相同的標號。
[0049]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖；圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖；圖3顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第一焊接夾具的裝配狀態(tài)立體結構示意圖；圖4顯示的是圖3中的第一焊接夾具的分解狀態(tài)立體結構示意圖；圖5顯示的是圖4中的部分分解立體結構示意圖；圖6顯示的是圖3的剖視結構示意圖；圖7顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第二焊接夾具的工作狀態(tài)部分剖視結構示意圖。
[0050]參見圖1-7所示，本發(fā)明提供了一種機匣的焊接方法，所述機匣I由上安裝邊11、下安裝邊12和機匣壁13焊接組合而成，所述機匣壁13厚度為0.8mm ;所述機匣壁13上焊接有12件凸臺，
[0051]所述焊接方法提供了一個用于焊接所述上安裝邊11、所述下安裝邊12和所述機匣壁13的第一焊接夾具2，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具3，
[0052]所述第一焊接夾具2包括一個第一底板21，所述第一底板21設置有一個芯軸22，所述第一底板21通過多個第一支柱211連接有一個用于放置所述下安裝邊12的環(huán)繞所述芯軸22的定位板23，所述定位板23上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊12的第一撐塊231，所述第一撐塊231設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板23固定連接的第一導向板232，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，所述第一撐塊231為T形結構，所述第一撐塊231上設置有第一導氣孔2311，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽2312，所述第一導氣孔2311與所述導氣通槽2312連通；
[0053]所述芯軸22固定連接有一個第一螺套24，所述第一螺套24設置有第一錐塊241，所述芯軸22通過所述第一螺套24與所述第一撐塊231連接；所述芯軸22中心設置有通氣孔221，所述芯軸22外側設置有多個第二導氣孔222，所述通氣孔221與所述第二導氣孔222連通，所述第二導氣孔222通過軟管223與所述第一導氣孔2311連通；
[0054]所述定位板23通過多個第二支柱233連接有一個用于放置所述機匣壁13的環(huán)繞所述芯軸22的第一支座25，所述第一支座25上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁13的第二撐塊251，所述第二撐塊251設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座25固定連接的第二導向板252，所述第二導向板252通過彈簧與所述第二撐塊251連接，所述第二撐塊251為T形結構；
[0055]所述芯軸22固定連接有一個第二螺套26，所述第二螺套26設置有第二錐塊261，所述芯軸通過所述第二螺套26與所述第二撐塊251連接；
[0056]所述定位板23通過多個拉桿27連接有用于夾持所述機匣壁13的卡箍28 ；
[0057]所述第一支座25通過螺桿29連接有用于支撐所述上安裝邊11的頂環(huán)200 ；
[0058]所述芯軸22連接有用于夾持所述上安裝邊11的蓋板201 ；
[0059]所述芯軸22設置有用于壓緊所述蓋板201的螺母202 ；
[0060]所述第二焊接夾具3包括一個第二底板31，所述第二底板31上設置有多個支架32，所述支架32設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊33，所述撐緊塊33外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔331，所述第二底板31設置有多個用于壓住所述下安裝邊12的第二壓板 311，
[0061 ] 所述焊接方法包括如下步驟:
[0062]步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊12放置在所述定位板23上，通過所述第一撐塊231將所述下安裝邊12固定，通過所述軟管223將所述第二導氣孔222與所述第一導氣孔2311連接；將所述機匣壁13放置在所述下安裝邊12上，通過調節(jié)所述第二螺套26將所述第二撐塊251撐開從而使所述機匣壁13撐園定位；將所述上安裝邊11放置在所述頂環(huán)200上，調節(jié)所述螺桿29，通過所述第二撐塊251與所述頂環(huán)200將所述上安裝邊11定位，通過所述蓋板201將所述上安裝邊11固定，反復調整所述上安裝邊11、所述下安裝邊12與所述機匣壁13的位置，保證對接處所述上安裝邊11和所述下安裝邊12比所述機匣壁13外表面凸出O?
0.2mm ；
[0063]參見圖3、4、6所示，所述定位板23可以是一塊環(huán)形板，其周邊設置有凸起，所述凸起的內徑與所述下安裝邊12的外徑相同，這樣，將所述下安裝邊12放置于所述定位板23時，所述凸起可以對所述下安裝邊12進行初定位，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，因此，當松開所述第一螺套24時，所述第一撐塊231會在彈簧作用下向內收縮，從而能夠便于安裝所述下安裝邊12，當所述下安裝邊12安放到位后，可通過在所述芯軸22上擰緊所述第一螺套24，通過所述第一錐塊241對所述第一撐塊231施加推力，克服彈簧的彈力使所述第一撐塊231將所述下安裝邊12撐緊。
[0064]在將所述第一螺套24擰緊后，即可通過所述軟管223將所述第二導氣孔222與所述第一導氣孔2311連通，這樣可以通過所述通氣孔221向所述導氣通槽2312供應氬氣，從而便于后繼的氬弧焊操作。
[0065]參見圖4、6所示，所述第一撐塊231可以由兩部分組成，一部分是用于受力滑動的本體部2301，另一部分是用于與所述下安裝邊12和所述機匣壁13接觸的支撐部2302，這樣就便于在所述支撐部2302上加工環(huán)形的所述導氣通槽2312，而且所述支撐部2302內側也容易加工導氣槽，所述本體部2301上就只需要加工所述第一導氣孔2311以及其通往外側的通道即可，從而可以便于加工制造所述第一撐塊231。
[0066]參見圖4-6所示，在松開所述第二螺套26時，所述第二撐塊251會在與所述第二導向板252連接的彈簧作用下向內收縮，這樣就便于安放所述機匣壁13，當安放好所述機匣壁13后，可通過在所述芯軸22上擰緊所述第二螺套26，通過所述第二錐塊261對所述第二撐塊251施加推力，克服彈簧的彈力使所述第二撐塊251將所述機匣壁13撐緊定位，然后通過所述拉桿27將所述卡箍28固定，從而使得所述卡箍28與所述第二撐塊251將所述機匣壁13夾持緊密。
[0067]然后可將所述上安裝邊11放置在所述頂環(huán)200上，通過旋轉所述螺桿29調整所述頂環(huán)200的位置，從而調整所述上安裝邊11的位置，使之與所述機匣壁13貼合良好，調整到位后，擰緊所述螺母202，通過所述蓋板201將所述上安裝邊11固定。
[0068]所述第一撐塊231與所述第二撐塊251均為T形結構，這樣就可以在相鄰的所述第一撐塊231或者相鄰的所述第二撐塊251之間留有足夠的空間用于布置所述第一支柱211、所述第二支柱233以及所述螺桿29等部件。
[0069]在本步驟中，通過上述專用夾具，可將所述上安裝邊11、所述下安裝邊12以及所述機匣壁13固定在待焊接的位置，并且可保證對接處所述上安裝邊11和所述下安裝邊12比所述機匣壁13外表面凸出O?0.2_，從而可為焊接過程中的變形預留一定的余量。
[0070]步驟B，對所述上安裝邊11和所述下安裝邊12與所述機匣壁13進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5_ ;這樣可以使得焊點足夠小，能夠最終被焊縫覆蓋，且定位牢固。
[0071]步驟C，取下所述機匣1，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正；通過本步驟，在步驟B中可能造成的定位焊的缺陷可以通過鉗工校正，避免影響后繼的正式焊接。
[0072]步驟D，將所述機匣I重新裝夾到所述第一焊接夾具2上，通過自動氬弧焊焊接兩條焊縫，保證焊后兩端跳動誤差不大于0.3mm ;通過步驟C的型面校正后，本步驟的自動焊接后，可保證焊后兩端跳動誤差不大于0.3mm。
[0073]步驟E，取下所述機匣1，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于
0.5mm ;在完成步驟D的焊接后，通過鉗工校正型面，以及利用漲型塊在漲型機上對所述機匣I進行漲型，也即是撐緊所述機匣I的內腔，保持一定時間，可消除所述機匣I的焊接變形，使所述機匣壁13型面趨于正確位置。
[0074]步驟F，加工所述上安裝邊11與所述下安裝邊12的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊11的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁13上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔；
[0075]步驟G，利用所述第二焊接夾具3對所述機匣I進行裝夾，將打完孔的所述機匣I放置在所述第二底板31上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架32對應，利用所述第二壓板311壓緊所述下安裝邊12，調整所述撐緊塊33，使所述機匣壁13處于撐緊狀態(tài)；
[0076]參見圖7所示，所述撐緊塊33可以包括用于與所述支架32連接的調節(jié)銷3301，用于施加推力的壓板3302，以及用于與所述機匣壁13的型面貼合的型面塊3303，這樣就便于在所述型面塊3303上加工與所述機匣壁13上的孔的周邊對應的所述第三導氣孔331，而且在所述型面塊3303內側只需加工與所述第三導氣孔331連通的通槽，就可以便于與所述壓塊3302上的進氣孔連接了。從而可以便于加工制造所述撐緊塊33。
[0077]步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5_ ;這樣可以使得焊點足夠小，能夠最終被焊縫覆蓋，且定位牢固。
[0078]步驟I，取下所述機匣1，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ；
[0079]步驟J，將所述機匣I重新裝夾到所述第二焊接夾具3上，手工氬弧焊焊接12處凸臺；
[0080]步驟K，取下所述機匣1，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
[0081]在一個優(yōu)選實施例中，參見圖7所示，在步驟J中，采用頂桿34對頂著兩兩相對的所述撐緊塊33，對兩兩相對的凸臺進行焊。這樣可以利用焊接時所述機匣壁13自身的焊接應力相互抵消，控制焊接變形。
[0082]本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的夾具，包括一個用于焊接所述上安裝邊11、所述下安裝邊12和所述機匣壁13的第一焊接夾具2，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具3，
[0083]所述第一焊接夾具2包括一個第一底板21，所述第一底板21設置有一個芯軸22，所述第一底板21通過多個第一支柱211連接有一個用于放置所述下安裝邊12的環(huán)繞所述芯軸22的定位板23，所述定位板23上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊12的第一撐塊231，所述第一撐塊231設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板23固定連接的第一導向板232，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，所述第一撐塊231為T形結構，所述第一撐塊231上設置有第一導氣孔2311，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽2312，所述第一導氣孔2311與所述導氣通槽2312連通；
[0084]所述芯軸22固定連接有一個第一螺套24，所述第一螺套24設置有第一錐塊241，所述芯軸22通過所述第一螺套24與所述第一撐塊231連接；所述芯軸22中心設置有通氣孔221，所述芯軸22外側設置有多個第二導氣孔222，所述通氣孔221與所述第二導氣孔222連通，所述第二導氣孔222通過軟管223與所述第一導氣孔2311連通；
[0085]所述定位板23通過多個第二支柱233連接有一個用于放置所述機匣壁13的環(huán)繞所述芯軸22的第一支座25，所述第一支座25上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁13的第二撐塊251，所述第二撐塊251設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座25固定連接的第二導向板252，所述第二導向板252通過彈簧與所述第二撐塊251連接，所述第二撐塊251為T形結構；
[0086]所述芯軸22固定連接有一個第二螺套26，所述第二螺套26設置有第二錐塊261，所述芯軸通過所述第二螺套26與所述第二撐塊251連接；
[0087]所述定位板23通過多個拉桿27連接有用于夾持所述機匣壁13的卡箍28 ；
[0088]所述第一支座25通過螺桿29連接有用于支撐所述上安裝邊11的頂環(huán)200 ；
[0089]所述芯軸22連接有用于夾持所述上安裝邊11的蓋板201 ；
[0090]所述芯軸22設置有用于壓緊所述蓋板201的螺母202 ；
[0091]所述第二焊接夾具3包括一個第二底板31，所述第二底部31上設置有多個支架32，所述支架32設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊33，所述撐緊塊33外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔331，所述第二底板31設置有多個用于壓住所述下安裝邊12的第二壓板 311。
[0092]在一個優(yōu)選實施例中，所述第二焊接夾具3包括用于連接兩兩相對的撐緊塊33的頂桿34。
[0093]本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，通過設計專用夾具并安排零件焊接順序，同時增加鉗工校正零件型面的步驟，使得焊接過程中能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
[0094]本領域技術人員應當理解，雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。
[0095]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權利要求】
1.一種機匣的焊接方法，所述機匣由上安裝邊、下安裝邊和機匣壁焊接組合而成，所述機匣壁厚度為0.8_;所述機匣壁上焊接有12件凸臺，其特征在于，其提供了一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具， 所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通； 所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通； 所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構； 所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接； 所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍； 所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)； 所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板； 所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母； 所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板， 其包括如下步驟: 步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊放置在所述定位板上，通過所述第一撐塊將所述下安裝邊固定，通過所述軟管將所述第二導氣孔與所述第一導氣孔連接；將所述機匣壁放置在所述下安裝邊上，通過調節(jié)第二螺套將所述第二撐塊撐開從而使所述機匣壁撐圓定位；將所述上安裝邊放置在所述頂環(huán)上，調節(jié)所述螺桿，通過所述第二撐塊與所述頂環(huán)將所述上安裝邊定位，通過所述蓋板將所述上安裝邊固定，調整所述上安裝邊、所述下安裝邊與所述機匣壁的位置，保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁外表面凸出O?0.2mm ; 步驟B，對所述上安裝邊和所述下安裝邊與所述機匣壁進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm,焊點間距不大于5mm ； 步驟C，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正； 步驟D，將所述機匣裝夾到所述第一焊接夾具上，通過自動氬弧焊焊接步驟C的兩條焊縫； 步驟E，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于0.5mm ；步驟F，加工所述上安裝邊與所述下安裝邊的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔； 步驟G，利用所述第二焊接夾具對所述機匣進行裝夾，將打完孔的所述機匣放置在所述第二底板上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架對應，利用所述第二壓板壓緊所述下安裝邊，調整所述撐緊塊，使所述機匣壁處于撐緊狀態(tài)； 步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5mm ； 步驟I，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ; 步驟J，將所述機匣裝夾到所述第二焊接夾具上，手工氬弧焊焊接12處凸臺； 步驟K，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
2.一種根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在步驟J中，采用頂桿對頂著兩兩相對的所述撐緊塊，對兩兩相對的凸臺進行焊接。
3.一種用于權利要求1所述的焊接方法的夾具，其特征在于，其包括一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具， 所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通； 所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通； 所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構； 所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接； 所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍； 所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)； 所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板； 所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母； 所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板。
4.一個根據權利要求3所述的夾具，其特征在于，所述第二焊接夾具包括用于連接兩兩相對的撐緊塊的頂桿。
【文檔編號】B23K37/053GK104162759SQ201410406089
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】鄧春珍, 單廷臣, 趙李軍, 曾旭輝, 周成, 王超林, 胡建 申請人:中航湖南通用航空發(fā)動機有限公司
【專利摘要】一種機匣的焊接方法，包括如下步驟：在安裝時保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁高出0～0.2mm；進行手工氬弧焊定位焊接，由鉗工進行焊縫滾壓和型面校正；通過自動氬弧焊焊接，由鉗工進行焊縫滾壓和型面校正，在所述機匣壁上對應12處凸臺的待焊接位置激光切割打孔；對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出0～0.2mm；手工氬弧焊焊接12處凸臺；鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm；完成所述機匣的焊接。本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
【專利說明】一種機匣的焊接方法及其夾具
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種航空發(fā)動機零件的加工方法，尤其是一種用于航空發(fā)動機的機匣的焊接方法，本發(fā)明還提供了一種用于上述焊接方法的專用夾具。
【背景技術】
[0002]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖，圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖，參見圖1-2所示，該機匣I屬于典型的薄壁焊接件，由上安裝邊11、下安裝邊12和機匣壁13焊接組合而成，所述機匣壁13厚度僅為0.8mm。所述機匣壁13上需焊接兩種凸臺共12件。因此整個焊接過程是關鍵技術，由于所述機匣壁13厚度很薄，因此焊接過程中所述機匣I極易產生變形，此外由于焊接總會產生縱向收縮和橫向收縮，而所述上安裝邊11的焊接接頭形式是孔軸配合，所以焊接后所述上安裝邊11很容易出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象，因此，如果焊接過程尺寸控制不嚴，焊接后所述機匣壁13容易起皺成波浪形，從而使得所述機匣I的型面輪廓度達不到設計要求。而且所述機匣I焊接后還需要對所示上安裝邊11和所述下安裝邊12以及凸臺進行精加工，因此焊接的質量直接影響到最終所述機匣I的產品交付。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種機匣的焊接方法及其夾具，以減少或避免前面所提到的問題。
[0004]為解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種機匣的焊接方法，所述機匣由上安裝邊、下安裝邊和機匣壁焊接組合而成，所述機匣壁厚度為0.8mm ;所述機匣壁上焊接有12件凸臺，
[0005]所述焊接方法提供了一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具，
[0006]所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通；
[0007]所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通；
[0008]所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構；
[0009]所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接；
[0010]所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍；
[0011]所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)；
[0012]所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板；
[0013]所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母；
[0014]所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底板上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板，
[0015]所述焊接方法包括如下步驟:
[0016]步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊放置在所述定位板上，通過所述第一撐塊將所述下安裝邊固定，通過所述軟管將所述第二導氣孔與所述第一導氣孔連接；將所述機匣壁放置在所述下安裝邊上，通過調節(jié)所述第二螺套將所述第二撐塊撐開從而使所述機匣壁撐圓定位；將所述上安裝邊放置在所述頂環(huán)上，調節(jié)所述螺桿，通過所述第二撐塊與所述頂環(huán)將所述上安裝邊定位，通過所述蓋板將所述上安裝邊固定，調整所述上安裝邊、所述下安裝邊與所述機匣壁的位置，保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁外表面凸出O?
0.2mm ；
[0017]步驟B，對所述上安裝邊和所述下安裝邊與所述機匣壁進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm,焊點間距不大于5mm ；
[0018]步驟C，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正；
[0019]步驟D，將所述機匣裝夾到所述第一焊接夾具上，通過自動氬弧焊焊接兩條焊縫；
[0020]步驟E，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于0.5mm ；
[0021]步驟F，加工所述上安裝邊與所述下安裝邊的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔；
[0022]步驟G，利用所述第二焊接夾具對所述機匣進行裝夾，將打完孔的所述機匣放置在所述第二底板上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架對應，利用所述第二壓板壓緊所述下安裝邊，調整所述撐緊塊，使所述機匣壁處于撐緊狀態(tài)；
[0023]步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm，焊點間距不大于5mm ；
[0024]步驟I,取下所述機匣,鉗工校平焊縫,保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ；
[0025]步驟J，將所述機匣裝夾到所述第二焊接夾具上，手工氬弧焊焊接12處凸臺；
[0026]步驟K，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
[0027]優(yōu)選地，在步驟J中，采用頂桿對頂著兩兩相對的所述撐緊塊，對兩兩相對的凸臺進行焊接。
[0028]本發(fā)明還提供了一種用于上述焊接方法的夾具，其包括一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具，
[0029]所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通；
[0030]所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通；
[0031]所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構；
[0032]所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接；
[0033]所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍；
[0034]所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)；
[0035]所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板；
[0036]所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母；
[0037]所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板。
[0038]優(yōu)選地，所述第二焊接夾具包括用于連接兩兩相對的撐緊塊的頂桿。
[0039]本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，通過設計專用夾具并安排零件焊接順序，同時增加鉗工校正零件型面的步驟，使得焊接過程中能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0040]以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中，
[0041]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖；
[0042]圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖；
[0043]圖3顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第一焊接夾具的裝配狀態(tài)立體結構示意圖；
[0044]圖4顯示的是圖3中的第一焊接夾具的分解狀態(tài)立體結構示意圖；
[0045]圖5顯示的是圖4中的部分分解立體結構示意圖；
[0046]圖6顯示的是圖3的剖視結構示意圖；
[0047]圖7顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第二焊接夾具的工作狀態(tài)部分剖視結構示意圖。
【具體實施方式】
[0048]為了對本發(fā)明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照【專利附圖】
【附圖說明】本發(fā)明的【具體實施方式】。其中，相同的部件采用相同的標號。
[0049]圖1顯示的是一種用于航空發(fā)動機的機匣的立體結構示意圖；圖2為圖1所示的機匣的部分分解結構剖視圖；圖3顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第一焊接夾具的裝配狀態(tài)立體結構示意圖；圖4顯示的是圖3中的第一焊接夾具的分解狀態(tài)立體結構示意圖；圖5顯示的是圖4中的部分分解立體結構示意圖；圖6顯示的是圖3的剖視結構示意圖；圖7顯示的是根據本發(fā)明的一個具體實施例的一種機匣的焊接方法所提供的第二焊接夾具的工作狀態(tài)部分剖視結構示意圖。
[0050]參見圖1-7所示，本發(fā)明提供了一種機匣的焊接方法，所述機匣I由上安裝邊11、下安裝邊12和機匣壁13焊接組合而成，所述機匣壁13厚度為0.8mm ;所述機匣壁13上焊接有12件凸臺，
[0051]所述焊接方法提供了一個用于焊接所述上安裝邊11、所述下安裝邊12和所述機匣壁13的第一焊接夾具2，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具3，
[0052]所述第一焊接夾具2包括一個第一底板21，所述第一底板21設置有一個芯軸22，所述第一底板21通過多個第一支柱211連接有一個用于放置所述下安裝邊12的環(huán)繞所述芯軸22的定位板23，所述定位板23上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊12的第一撐塊231，所述第一撐塊231設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板23固定連接的第一導向板232，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，所述第一撐塊231為T形結構，所述第一撐塊231上設置有第一導氣孔2311，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽2312，所述第一導氣孔2311與所述導氣通槽2312連通；
[0053]所述芯軸22固定連接有一個第一螺套24，所述第一螺套24設置有第一錐塊241，所述芯軸22通過所述第一螺套24與所述第一撐塊231連接；所述芯軸22中心設置有通氣孔221，所述芯軸22外側設置有多個第二導氣孔222，所述通氣孔221與所述第二導氣孔222連通，所述第二導氣孔222通過軟管223與所述第一導氣孔2311連通；
[0054]所述定位板23通過多個第二支柱233連接有一個用于放置所述機匣壁13的環(huán)繞所述芯軸22的第一支座25，所述第一支座25上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁13的第二撐塊251，所述第二撐塊251設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座25固定連接的第二導向板252，所述第二導向板252通過彈簧與所述第二撐塊251連接，所述第二撐塊251為T形結構；
[0055]所述芯軸22固定連接有一個第二螺套26，所述第二螺套26設置有第二錐塊261，所述芯軸通過所述第二螺套26與所述第二撐塊251連接；
[0056]所述定位板23通過多個拉桿27連接有用于夾持所述機匣壁13的卡箍28 ；
[0057]所述第一支座25通過螺桿29連接有用于支撐所述上安裝邊11的頂環(huán)200 ；
[0058]所述芯軸22連接有用于夾持所述上安裝邊11的蓋板201 ；
[0059]所述芯軸22設置有用于壓緊所述蓋板201的螺母202 ；
[0060]所述第二焊接夾具3包括一個第二底板31，所述第二底板31上設置有多個支架32，所述支架32設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊33，所述撐緊塊33外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔331，所述第二底板31設置有多個用于壓住所述下安裝邊12的第二壓板 311，
[0061 ] 所述焊接方法包括如下步驟:
[0062]步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊12放置在所述定位板23上，通過所述第一撐塊231將所述下安裝邊12固定，通過所述軟管223將所述第二導氣孔222與所述第一導氣孔2311連接；將所述機匣壁13放置在所述下安裝邊12上，通過調節(jié)所述第二螺套26將所述第二撐塊251撐開從而使所述機匣壁13撐園定位；將所述上安裝邊11放置在所述頂環(huán)200上，調節(jié)所述螺桿29，通過所述第二撐塊251與所述頂環(huán)200將所述上安裝邊11定位，通過所述蓋板201將所述上安裝邊11固定，反復調整所述上安裝邊11、所述下安裝邊12與所述機匣壁13的位置，保證對接處所述上安裝邊11和所述下安裝邊12比所述機匣壁13外表面凸出O?
0.2mm ；
[0063]參見圖3、4、6所示，所述定位板23可以是一塊環(huán)形板，其周邊設置有凸起，所述凸起的內徑與所述下安裝邊12的外徑相同，這樣，將所述下安裝邊12放置于所述定位板23時，所述凸起可以對所述下安裝邊12進行初定位，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，因此，當松開所述第一螺套24時，所述第一撐塊231會在彈簧作用下向內收縮，從而能夠便于安裝所述下安裝邊12，當所述下安裝邊12安放到位后，可通過在所述芯軸22上擰緊所述第一螺套24，通過所述第一錐塊241對所述第一撐塊231施加推力，克服彈簧的彈力使所述第一撐塊231將所述下安裝邊12撐緊。
[0064]在將所述第一螺套24擰緊后，即可通過所述軟管223將所述第二導氣孔222與所述第一導氣孔2311連通，這樣可以通過所述通氣孔221向所述導氣通槽2312供應氬氣，從而便于后繼的氬弧焊操作。
[0065]參見圖4、6所示，所述第一撐塊231可以由兩部分組成，一部分是用于受力滑動的本體部2301，另一部分是用于與所述下安裝邊12和所述機匣壁13接觸的支撐部2302，這樣就便于在所述支撐部2302上加工環(huán)形的所述導氣通槽2312，而且所述支撐部2302內側也容易加工導氣槽，所述本體部2301上就只需要加工所述第一導氣孔2311以及其通往外側的通道即可，從而可以便于加工制造所述第一撐塊231。
[0066]參見圖4-6所示，在松開所述第二螺套26時，所述第二撐塊251會在與所述第二導向板252連接的彈簧作用下向內收縮，這樣就便于安放所述機匣壁13，當安放好所述機匣壁13后，可通過在所述芯軸22上擰緊所述第二螺套26，通過所述第二錐塊261對所述第二撐塊251施加推力，克服彈簧的彈力使所述第二撐塊251將所述機匣壁13撐緊定位，然后通過所述拉桿27將所述卡箍28固定，從而使得所述卡箍28與所述第二撐塊251將所述機匣壁13夾持緊密。
[0067]然后可將所述上安裝邊11放置在所述頂環(huán)200上，通過旋轉所述螺桿29調整所述頂環(huán)200的位置，從而調整所述上安裝邊11的位置，使之與所述機匣壁13貼合良好，調整到位后，擰緊所述螺母202，通過所述蓋板201將所述上安裝邊11固定。
[0068]所述第一撐塊231與所述第二撐塊251均為T形結構，這樣就可以在相鄰的所述第一撐塊231或者相鄰的所述第二撐塊251之間留有足夠的空間用于布置所述第一支柱211、所述第二支柱233以及所述螺桿29等部件。
[0069]在本步驟中，通過上述專用夾具，可將所述上安裝邊11、所述下安裝邊12以及所述機匣壁13固定在待焊接的位置，并且可保證對接處所述上安裝邊11和所述下安裝邊12比所述機匣壁13外表面凸出O?0.2_，從而可為焊接過程中的變形預留一定的余量。
[0070]步驟B，對所述上安裝邊11和所述下安裝邊12與所述機匣壁13進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5_ ;這樣可以使得焊點足夠小，能夠最終被焊縫覆蓋，且定位牢固。
[0071]步驟C，取下所述機匣1，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正；通過本步驟，在步驟B中可能造成的定位焊的缺陷可以通過鉗工校正，避免影響后繼的正式焊接。
[0072]步驟D，將所述機匣I重新裝夾到所述第一焊接夾具2上，通過自動氬弧焊焊接兩條焊縫，保證焊后兩端跳動誤差不大于0.3mm ;通過步驟C的型面校正后，本步驟的自動焊接后，可保證焊后兩端跳動誤差不大于0.3mm。
[0073]步驟E，取下所述機匣1，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于
0.5mm ;在完成步驟D的焊接后，通過鉗工校正型面，以及利用漲型塊在漲型機上對所述機匣I進行漲型，也即是撐緊所述機匣I的內腔，保持一定時間，可消除所述機匣I的焊接變形，使所述機匣壁13型面趨于正確位置。
[0074]步驟F，加工所述上安裝邊11與所述下安裝邊12的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊11的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁13上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔；
[0075]步驟G，利用所述第二焊接夾具3對所述機匣I進行裝夾，將打完孔的所述機匣I放置在所述第二底板31上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架32對應，利用所述第二壓板311壓緊所述下安裝邊12，調整所述撐緊塊33，使所述機匣壁13處于撐緊狀態(tài)；
[0076]參見圖7所示，所述撐緊塊33可以包括用于與所述支架32連接的調節(jié)銷3301，用于施加推力的壓板3302，以及用于與所述機匣壁13的型面貼合的型面塊3303，這樣就便于在所述型面塊3303上加工與所述機匣壁13上的孔的周邊對應的所述第三導氣孔331，而且在所述型面塊3303內側只需加工與所述第三導氣孔331連通的通槽，就可以便于與所述壓塊3302上的進氣孔連接了。從而可以便于加工制造所述撐緊塊33。
[0077]步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5_ ;這樣可以使得焊點足夠小，能夠最終被焊縫覆蓋，且定位牢固。
[0078]步驟I，取下所述機匣1，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ；
[0079]步驟J，將所述機匣I重新裝夾到所述第二焊接夾具3上，手工氬弧焊焊接12處凸臺；
[0080]步驟K，取下所述機匣1，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
[0081]在一個優(yōu)選實施例中，參見圖7所示，在步驟J中，采用頂桿34對頂著兩兩相對的所述撐緊塊33，對兩兩相對的凸臺進行焊。這樣可以利用焊接時所述機匣壁13自身的焊接應力相互抵消，控制焊接變形。
[0082]本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的夾具，包括一個用于焊接所述上安裝邊11、所述下安裝邊12和所述機匣壁13的第一焊接夾具2，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具3，
[0083]所述第一焊接夾具2包括一個第一底板21，所述第一底板21設置有一個芯軸22，所述第一底板21通過多個第一支柱211連接有一個用于放置所述下安裝邊12的環(huán)繞所述芯軸22的定位板23，所述定位板23上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊12的第一撐塊231，所述第一撐塊231設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板23固定連接的第一導向板232，所述第一導向板232通過彈簧與所述第一撐塊231連接，所述第一撐塊231為T形結構，所述第一撐塊231上設置有第一導氣孔2311，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽2312，所述第一導氣孔2311與所述導氣通槽2312連通；
[0084]所述芯軸22固定連接有一個第一螺套24，所述第一螺套24設置有第一錐塊241，所述芯軸22通過所述第一螺套24與所述第一撐塊231連接；所述芯軸22中心設置有通氣孔221，所述芯軸22外側設置有多個第二導氣孔222，所述通氣孔221與所述第二導氣孔222連通，所述第二導氣孔222通過軟管223與所述第一導氣孔2311連通；
[0085]所述定位板23通過多個第二支柱233連接有一個用于放置所述機匣壁13的環(huán)繞所述芯軸22的第一支座25，所述第一支座25上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁13的第二撐塊251，所述第二撐塊251設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座25固定連接的第二導向板252，所述第二導向板252通過彈簧與所述第二撐塊251連接，所述第二撐塊251為T形結構；
[0086]所述芯軸22固定連接有一個第二螺套26，所述第二螺套26設置有第二錐塊261，所述芯軸通過所述第二螺套26與所述第二撐塊251連接；
[0087]所述定位板23通過多個拉桿27連接有用于夾持所述機匣壁13的卡箍28 ；
[0088]所述第一支座25通過螺桿29連接有用于支撐所述上安裝邊11的頂環(huán)200 ；
[0089]所述芯軸22連接有用于夾持所述上安裝邊11的蓋板201 ；
[0090]所述芯軸22設置有用于壓緊所述蓋板201的螺母202 ；
[0091]所述第二焊接夾具3包括一個第二底板31，所述第二底部31上設置有多個支架32，所述支架32設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊33，所述撐緊塊33外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔331，所述第二底板31設置有多個用于壓住所述下安裝邊12的第二壓板 311。
[0092]在一個優(yōu)選實施例中，所述第二焊接夾具3包括用于連接兩兩相對的撐緊塊33的頂桿34。
[0093]本發(fā)明所提供的一種機匣的焊接方法，通過設計專用夾具并安排零件焊接順序，同時增加鉗工校正零件型面的步驟，使得焊接過程中能夠很好的控制焊接變形，從而保證了機匣成品的尺寸和輪廓度符合要求。本發(fā)明還提供了用于上述焊接方法的專用夾具。
[0094]本領域技術人員應當理解，雖然本發(fā)明是按照多個實施例的方式進行描述的，但是并非每個實施例僅包含一個獨立的技術方案。說明書中如此敘述僅僅是為了清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體加以理解，并將各實施例中所涉及的技術方案看作是可以相互組合成不同實施例的方式來理解本發(fā)明的保護范圍。
[0095]以上所述僅為本發(fā)明示意性的【具體實施方式】，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的構思和原則的前提下所作的等同變化、修改與結合，均應屬于本發(fā)明保護的范圍。
【權利要求】
1.一種機匣的焊接方法，所述機匣由上安裝邊、下安裝邊和機匣壁焊接組合而成，所述機匣壁厚度為0.8_;所述機匣壁上焊接有12件凸臺，其特征在于，其提供了一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具， 所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通； 所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通； 所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構； 所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接； 所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍； 所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)； 所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板； 所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母； 所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板， 其包括如下步驟: 步驟A，利用所述第一焊接夾具對所述上安裝邊、所述下安裝邊以及所述機匣壁進行裝夾定位，將所述下安裝邊放置在所述定位板上，通過所述第一撐塊將所述下安裝邊固定，通過所述軟管將所述第二導氣孔與所述第一導氣孔連接；將所述機匣壁放置在所述下安裝邊上，通過調節(jié)第二螺套將所述第二撐塊撐開從而使所述機匣壁撐圓定位；將所述上安裝邊放置在所述頂環(huán)上，調節(jié)所述螺桿，通過所述第二撐塊與所述頂環(huán)將所述上安裝邊定位，通過所述蓋板將所述上安裝邊固定，調整所述上安裝邊、所述下安裝邊與所述機匣壁的位置，保證對接處所述上安裝邊和所述下安裝邊比所述機匣壁外表面凸出O?0.2mm ; 步驟B，對所述上安裝邊和所述下安裝邊與所述機匣壁進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8mm,焊點間距不大于5mm ； 步驟C，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，有缺陷的地方由鉗工進行型面校正； 步驟D，將所述機匣裝夾到所述第一焊接夾具上，通過自動氬弧焊焊接步驟C的兩條焊縫； 步驟E，取下所述機匣，鉗工滾壓焊縫，讓焊縫齊平，鉗工校正型面，比對樣板檢查；漲型整個內型面，保證型面輪廓度在1.0mm以內，比對樣板與零件之間間隙不大于0.5mm ；步驟F，加工所述上安裝邊與所述下安裝邊的兩端面及內孔、外圓，在所述上安裝邊的端面上加工一個小孔做為角向孔，然后在所述機匣壁上對應12處所述凸臺的待焊接位置激光切割打孔； 步驟G，利用所述第二焊接夾具對所述機匣進行裝夾，將打完孔的所述機匣放置在所述第二底板上，使步驟F加工出的孔的位置與所述支架對應，利用所述第二壓板壓緊所述下安裝邊，調整所述撐緊塊，使所述機匣壁處于撐緊狀態(tài)； 步驟H，對12處所述凸臺進行手工氬弧焊定位焊接，焊點小于0.8_，焊點間距不大于5mm ； 步驟I，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，保證對接處凸臺比機匣壁高出O?0.2mm ; 步驟J，將所述機匣裝夾到所述第二焊接夾具上，手工氬弧焊焊接12處凸臺； 步驟K，取下所述機匣，鉗工校平焊縫，校正零件型面輪廓度，保證與樣板間隙不大于0.5mm ;完成所述機匣的焊接。
2.一種根據權利要求1所述的焊接方法，其特征在于，在步驟J中，采用頂桿對頂著兩兩相對的所述撐緊塊，對兩兩相對的凸臺進行焊接。
3.一種用于權利要求1所述的焊接方法的夾具，其特征在于，其包括一個用于焊接所述上安裝邊、所述下安裝邊和所述機匣壁的第一焊接夾具，以及一個用于焊接所述凸臺的第二焊接夾具， 所述第一焊接夾具包括一個第一底板，所述第一底板設置有一個芯軸，所述第一底板通過多個第一支柱連接有一個用于放置所述下安裝邊的環(huán)繞所述芯軸的定位板，所述定位板上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述下安裝邊的第一撐塊，所述第一撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述定位板固定連接的第一導向板，所述第一導向板通過彈簧與所述第一撐塊連接，所述第一撐塊為T形結構，所述第一撐塊上設置有第一導氣孔，所述第一撐塊外側壁設置有導氣通槽，所述第一導氣孔與所述導氣通槽連通； 所述芯軸固定連接有一個第一螺套，所述第一螺套設置有第一錐塊，所述芯軸通過所述第一螺套與所述第一撐塊連接；所述芯軸中心設置有通氣孔，所述芯軸外側設置有多個第二導氣孔，所述通氣孔與所述第二導氣孔連通，所述第二導氣孔通過軟管與所述第一導氣孔連通； 所述定位板通過多個第二支柱連接有一個用于放置所述機匣壁的環(huán)繞所述芯軸的第一支座，所述第一支座上設置有多個可滑動連接的用于撐緊所述機匣壁的第二撐塊，所述第二撐塊設置有中空通孔，所述中空通孔內設置有與所述第一支座固定連接的第二導向板，所述第二導向板通過彈簧與所述第二撐塊連接，所述第二撐塊為T形結構； 所述芯軸固定連接有一個第二螺套，所述第二螺套設置有第二錐塊，所述芯軸通過所述第二螺套與所述第二撐塊連接； 所述定位板通過多個拉桿連接有用于夾持所述機匣壁的卡箍； 所述第一支座通過螺桿連接有用于支撐所述上安裝邊的頂環(huán)； 所述芯軸連接有用于夾持所述上安裝邊的蓋板； 所述芯軸設置有用于壓緊所述蓋板的螺母； 所述第二焊接夾具包括一個第二底板，所述第二底部上設置有多個支架，所述支架設置有用于撐緊所述機匣壁的撐緊塊，所述撐緊塊外側設置有環(huán)形布置的多個第三導氣孔，所述第二底板設置有多個用于壓住所述下安裝邊的第二壓板。
4.一個根據權利要求3所述的夾具，其特征在于，所述第二焊接夾具包括用于連接兩兩相對的撐緊塊的頂桿。
【文檔編號】B23K37/053GK104162759SQ201410406089
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月18日 優(yōu)先權日:2014年8月18日
【發(fā)明者】鄧春珍, 單廷臣, 趙李軍, 曾旭輝, 周成, 王超林, 胡建 申請人:中航湖南通用航空發(fā)動機有限公司
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