一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝，主要由定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂、轉(zhuǎn)接板組成；定位座由筋板、頂板、套筒焊接而成，作為柔性工裝的核心承力構(gòu)件；可調(diào)節(jié)千斤頂裝配在定位座的套筒內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)螺母控制可調(diào)節(jié)千斤頂在套筒內(nèi)軸向移動(dòng)；轉(zhuǎn)接板通過螺釘與定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂連接，并通過焊接手段與被焊工件相連接，該柔性工裝解決了傳統(tǒng)厚板角對(duì)接焊接過程中剛性工裝約束度大、阻礙焊接收縮變形、不利于裝配間隙調(diào)整、加劇焊接應(yīng)力的問題，實(shí)現(xiàn)了厚板角對(duì)接焊接的柔性裝配調(diào)節(jié)及焊接變形的收縮控制。
【專利說明】一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及焊接裝備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝。

【背景技術(shù)】
[0002]焊接是一種局部加熱的工藝過程，由于周圍溫度低，使高溫區(qū)的材料產(chǎn)生局部的壓縮塑性變形，在冷卻過程中，因不能自由收縮而受到拉伸，于是在工件內(nèi)部出現(xiàn)一個(gè)與加熱方向大致相反的內(nèi)應(yīng)力場(chǎng)，使工件產(chǎn)生殘余應(yīng)力和變形，而殘余應(yīng)力和變形的大小及分布取決于工件的形狀、尺寸、焊接約束等。
[0003]目前，在大厚板箱體、盒體類產(chǎn)品的焊接中，焊縫形式多為角對(duì)接焊縫，焊后會(huì)產(chǎn)生角變形及垂直于焊縫長(zhǎng)度方向的橫向收縮變形，并且由于箱體、盒體內(nèi)部施焊空間有限等因素限制，坡口形式大多數(shù)為“ I ”型或者單邊“V”型坡口，且施焊方式為單邊施焊，這種坡口形式及焊接方法加劇了焊縫的收縮變形及角變形，導(dǎo)致箱體、盒體類零件焊后無法保證焊縫處零件的相互垂直(角尺)，焊后由于焊縫處的角變形產(chǎn)生箱體“大肚子”現(xiàn)象。
[0004]目前，針對(duì)箱體、盒體類零件焊接角變形問題，為了保證箱體裝配角尺，主要采用焊接剛性約束工裝(如90°三角筋板)的方法約束焊接角變形。具體如圖1所示，通過焊接三角筋板33來保證角對(duì)接焊縫中橫板21、豎板22的裝配角尺，利用該方法約束焊接過程中的角變形。該方法存在以下幾點(diǎn)缺點(diǎn):
[0005]1.該工裝屬于剛性、不可調(diào)節(jié)工裝，焊接裝配后不便于拆除，無法進(jìn)行裝配間隙δ的調(diào)整，不利于焊接的高精度裝配，尤其對(duì)于大型、長(zhǎng)焊縫結(jié)構(gòu)件，裝配間隙調(diào)整困難。
[0006]2.對(duì)于厚板的角對(duì)接焊縫，焊接過程中存在較大的橫向收縮變形及角變形，而剛性工裝僅能夠約束角變形，但會(huì)阻礙焊縫的橫向收縮變形，進(jìn)而增加焊縫處焊接殘余應(yīng)力，加劇了箱體的變形程度。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]針對(duì)現(xiàn)有厚板角對(duì)接焊接中剛性角變形控制工裝無法進(jìn)行焊接裝配間隙調(diào)整、阻礙焊縫收縮變形的不足，本實(shí)用新型提供一種柔性的、可調(diào)節(jié)角變形控制工裝，該裝置可用于厚板角對(duì)接焊縫的焊前裝配間隙調(diào)整，約束焊接角變形，并且能夠隨焊接過程調(diào)節(jié)工裝約束狀態(tài)，吸收焊縫的橫向收縮變形，減小剛性工裝的過度約束。
[0008]本實(shí)用新型公開一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝，主要由定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂、轉(zhuǎn)接板組成；定位座由筋板、頂板、套筒焊接而成，作為柔性工裝的核心承力構(gòu)件；可調(diào)節(jié)千斤頂裝配在定位座的套筒內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)螺母控制可調(diào)節(jié)千斤頂在套筒內(nèi)軸向移動(dòng)；轉(zhuǎn)接板通過螺釘與定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂連接，并通過焊接手段與被焊工件相連接。
[0009]進(jìn)一步，所述可調(diào)節(jié)千斤頂由千斤頂、鍵、推力軸承、轉(zhuǎn)桿、螺旋螺母、緊定螺釘組成，所述千斤頂裝配在軸套內(nèi)部，通過鍵及軸套內(nèi)部鍵槽控制千斤頂進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，推力軸承、旋轉(zhuǎn)螺母裝配在穿過軸套的千斤頂螺紋桿上，緊定螺釘作為限位銷通過旋轉(zhuǎn)螺母上卡槽控制旋轉(zhuǎn)螺母軸向運(yùn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母調(diào)節(jié)千斤頂在軸套內(nèi)部的軸向運(yùn)動(dòng)。
[0010]本實(shí)用新型提供一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝，由于采取上述的技術(shù)方案，該柔性工裝解決了傳統(tǒng)厚板角對(duì)接焊接過程中剛性工裝約束度大、阻礙焊接收縮變形、不利于裝配間隙調(diào)整、加劇焊接應(yīng)力的問題，實(shí)現(xiàn)了厚板角對(duì)接焊接的柔性裝配調(diào)節(jié)及焊接變形的收縮控制。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是【背景技術(shù)】中傳統(tǒng)剛性角尺工裝示意圖；
[0012]圖2是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制厚板焊接角變形的柔性工裝的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制厚板焊接角變形的柔性工裝的A-A視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本實(shí)用新型的使用進(jìn)行說明。
[0015]本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的控制厚板焊接角變形的柔性工裝，如圖2、3所示。其中，圖3為本實(shí)用新型裝配工裝的剖視圖。被焊產(chǎn)品豎板14、橫板15通過焊接手段與轉(zhuǎn)接板12、9相焊接，并通過螺釘7、13與千斤頂3、頂板8相互連接，千斤頂3通過旋轉(zhuǎn)螺母2、緊定螺釘6、推力軸承10、鍵11裝配在軸套4內(nèi)部，并通過轉(zhuǎn)桿5轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母2調(diào)節(jié)千斤頂3在軸套4內(nèi)部的軸向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)該裝置對(duì)被焊豎板14、橫板15裝配間隙δ的調(diào)整，以及焊接過程中對(duì)豎板14、橫板15裝配角度、約束狀態(tài)的調(diào)整，焊后通過螺釘拆除轉(zhuǎn)接板，并可根據(jù)使用情況對(duì)轉(zhuǎn)接板進(jìn)行更換，實(shí)現(xiàn)該裝置的多次、重復(fù)使用。
[0016]以焊接長(zhǎng)度Sm板厚40_的不銹鋼全焊透箱體為例。裝配前將該裝置的轉(zhuǎn)接板9、12分別與被焊產(chǎn)品的橫板15、豎板14相互焊接，保證箱體橫板15、豎板14裝配垂直，并約束焊接角變形。為保證裝配精度及工裝約束度，在8m箱體的長(zhǎng)度方向上，以80(Tl000mm的分布間距裝配多個(gè)該裝置。焊前通過旋轉(zhuǎn)螺母2調(diào)節(jié)千斤頂3，保證箱體豎板14、橫板15裝配間隙δ為2_。隨著焊接過程的進(jìn)行，焊前裝配間隙隨著焊縫橫向收縮而減小為O或者負(fù)值，在該過程隨著每道次的焊接過程均勻調(diào)節(jié)豎板14、橫板15的裝配間隙，從而達(dá)到吸收焊接橫向收縮變形，降低工裝約束度，并限制焊接角變形的作用。焊接完成后，通過螺釘將該裝置與轉(zhuǎn)接板12、9相互拆除，將焊接變形后的轉(zhuǎn)接板12、9進(jìn)行更換，從而實(shí)現(xiàn)該裝置的多次重復(fù)利用。
[0017]雖然本實(shí)用新型披露如上，但本實(shí)用新型并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，均可作各種更動(dòng)與修改，因此本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制厚板焊接角變形的柔性工裝，其特征在于，包括定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂、轉(zhuǎn)接板； 所述定位座由筋板、頂板、套筒焊接而成，作為柔性工裝的核心承力構(gòu)件，其中，套筒在下端，通過筋板與頂板相連接； 所述可調(diào)節(jié)千斤頂裝配在定位座的套筒內(nèi)，通過可調(diào)節(jié)千斤頂?shù)男D(zhuǎn)螺母控制可調(diào)節(jié)千斤頂在套筒內(nèi)軸向移動(dòng)；所述轉(zhuǎn)接板與定位座、可調(diào)節(jié)千斤頂連接，并通過焊接手段與被焊工件相連接。
2.如權(quán)利要求1所述的控制厚板焊接角變形的柔性工裝，其特征在于，所述可調(diào)節(jié)千斤頂由千斤頂、鍵、推力軸承、轉(zhuǎn)桿、螺旋螺母、緊定螺釘組成， 所述千斤頂裝配在軸套內(nèi)部，通過鍵及軸套內(nèi)部鍵槽控制千斤頂進(jìn)行軸向運(yùn)動(dòng)，推力軸承、旋轉(zhuǎn)螺母裝配在穿過軸套的千斤頂螺紋桿上，緊定螺釘作為限位銷通過旋轉(zhuǎn)螺母上卡槽控制旋轉(zhuǎn)螺母軸向運(yùn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)桿轉(zhuǎn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)螺母調(diào)節(jié)千斤頂在軸套內(nèi)部的軸向運(yùn)動(dòng)。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK204235020SQ201420641068
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】鮑宏偉, 庹福幸, 程怡, 宋偉, 廖傳清, 宿國(guó)友, 胡藍(lán) 申請(qǐng)人:上海航天設(shè)備制造總廠