一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装的制作方法

本实用新型属于数控加工技术领域，具体涉及一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装。

背景技术：

在某飞行器发动机护罩的零件加工中，由于零件材料为3.5mm的钛合金，零件大端直径为1800mm，小端直径为970mm。由于材料限制，零件需分瓣成型后焊接在一起。此类零件的焊接工装一般采用：模胎支撑零件型面；在焊缝位置安装横梁，横梁上安装压紧螺钉；在零件型面上设置活动的型面压块，压紧螺钉的压紧力作用在型面压块上，使压块能够压紧零件。

对于同类或类似的零件激光焊接时，目前的焊接工装存在以下缺点：

横梁拆、装麻烦。目前类似的激光焊接工装上，横梁通过销钉与模胎定位后再用螺钉连接在一起。由于零件尺寸较大，横梁为了保证强度，其自身重量较重，在安装和拆卸时需要起吊设备配合装、卸，且每次装卸都需要拆装螺钉、销钉。这样就增加了装卸零件所需要的时间和人力，造成对资源的浪费。

零件拆装麻烦、所需时间较长。由于焊接时零件内型面需与模体型面贴合，然后再将横梁安装在模体上，所以每次零件的拆装都必须将横梁拆装一遍，造成零件焊接周期大大增长。

型面压块装卸麻烦，定位不准。零件在模体上定位后需要在横梁上的压紧螺钉压紧，但为了防止螺钉将零件压伤，需在零件与螺钉之间设置型面压块。由于型面压块为活动的，工作时需每块型面压块分别安装在压紧螺钉下面，压块为手工安装，安装时有可能由于定位不准，造成压紧零件时型面压块和零件之间为点或线接触，会使零件上出现压痕，严重时会将零件局部压变形。

技术实现要素：

鉴于此，本实用新型为了解决上述存在之不足，提供一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，工装拆装方便，焊接周期短，定位准确，不会对零件造成损伤。用于大型飞行器发动机罩激光焊接过程中对零件的装夹与拆卸，此激光焊接工装加工精度高，定位准，对零件损伤小；无需重复拆装横梁，节省时间，加工效率高。

本实用新型的发明人通过长期的探索尝试以及多次的实验和努力，不断改革与创新，为解决以上技术问题，本实用新型提供一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其具体的所采用的具体技术方案如下：

该工装包括支撑框架、模体框架、气缸、横梁、模体托架，所述模体框架、气缸和模体托架都分别安装在支撑框架上；所述模体托架安装在支撑框架底部，模体框架对应安装在模体托架上方，所述气缸安装在支撑框架上，横梁通过转动座可转动安装在模体框架上，横梁一端与气缸连接形成以转动座为支点的杠杆结构，所述横梁另一端横可拆卸的与模体框架连接。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述支撑框架上各零部件的位置度为0-0.1mm。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述支撑框架上设有气缸安装座，气缸通过气缸安装座安装在支撑框架上。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述模体框架上设有固定夹。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述模体框架的一端设有转动座，另一端设有固定扣，横梁通过该转动座和固定扣安装在模体框架上。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述模体框架的型面小于半圆，型面的最大处与圆心位置的间距为80mm-100mm。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：模体托架包括底座、支撑架、卡板、手柄、丝杆、铰链机构，转动手柄带动传动丝杆转动，托架卡板位于传动丝杆上方，通过传动丝杆传动带动铰链机构的伸缩，完成托架整体上下移动。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述卡板安装在支撑架上，所述支撑架通过铰链机构和底座相连，所述手柄通过丝杆和支撑架相连。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：所述横梁上设置有压块，横梁通过压块与模体框架连接。

根据本实用新型所述的一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，其进一步的技术方案是：横梁与压块通过压紧螺钉和导向销实现连接；所述螺钉为台阶螺钉，且螺钉头部开槽，用卡箍将压块与螺钉连接在一起，在压块上设置两个导向销，用于型面压块运动时的导向。

与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有如下优点：

1.本实用新型结构简单，操作方便，用于一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装。本实用新型能够自动实现横梁的移动，避免重复的拆装横梁，即节省人力，又使得焊接周期缩短，加工效率提高；而且对零件定位准确，不会造成零件的损伤。

2.本实用新型通过合理的设计横梁，利用杠杠原理，将横梁可转动的安装在模体框架上。利用气缸的往复运动带动横梁绕其旋转中心做旋转运动。当气缸充气时，气缸向上运动，带动横梁绕旋转轴向下运动，运动到合适位置后，用固定扣将横梁与模体锁紧，对模体进行压紧。

3.本实用新型通过合理的设计压块，将横梁与压块通过螺钉连接在一起，通过导向销限位和导向，使型面压块只能沿导向销方向运动，在压紧零件时重复定位精度高，防止由于压块的定位问题将零件压变形，造成零件损坏。

4.本实用新型通过合理的设计模体框架的型面，型面设置为半圆，型面的最大处距圆心位置的距离为80-100mm,这样设置方便取件时零件能够顺利的脱离模体型面，不会使零件在模体型面上做摩擦运动造成划伤。

5.本实用新型通过合理的设计模体托架，模体托架设在模体框架的下方，通过转动手柄带动丝杆转动，支撑架通过丝杆传动，带动铰链机构的伸缩，完成支撑架整体上下平稳移动，实现零件的装卸过程。

6.本实用新型通过合理的设计固定夹，固定夹设在模体框架上。将模体放置在模体框架上，先通过固定夹对模体进行初步压紧，不让其滑动。再通过横梁装置对模体进一步压紧，让模体完全压紧。通过双重压紧，使得零件定位准确，加工精度高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实用新型的结构示意图。

图2和图3是实施例2的结构示意图。

图4是实施例3的结构示意图。

图5是实施例4的结构示意图。

图中标记分别为：1、模体托架；2、模体；3、模体框架；4、支撑框架；5、气缸；6、横梁；7、固定夹；8、气缸安装座；9、转动座；10、转动轴；11、压块；12、螺钉；13、导向销；14、固定扣；15、卡箍；16、圆心线；17、卡板；18、手柄；19、丝杆；20、铰链机构；21、支撑架；22、底座。

具体实施方式

本实用新型实施方式中对附图进行详细说明，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。

实施例1：

如图1、2所示，本实用新型在此提供一种大型飞行器发动机罩激光焊接工装，包括模体框架3、支撑框架4、气缸5、横梁6、压块11，模体框架3安装在支撑框架4上，支撑框架4上还设有气缸安装座8，气缸5通过气缸安装座8与支撑框架4相连。模体框架3上设有转动座9，横梁6通过转动座上的转动轴10与模体框架3相连。横梁的一端与气缸的活塞杆相连，气缸5做往复运动带动横梁6转动；横梁的另一端设有挂钩，挂钩与模体框架上的固定扣14连接，用来锁紧横梁6和模体框架3。

模体框架上还设有固定夹7，模体2与模体框架的型面贴合，通过固定夹7简单压紧。模体框架的下方设有模体托架1，模体2通过托架的上下平稳移动完成装卸。

如图2、3所示，压块11安装在横梁6下方，通过螺钉12与横梁6连接，然后用卡箍15将压块11与螺钉12连接。在压块两端设有导向销13，用于压块11运动时导向。

本实用新型使用时，如图1所示安装好工艺装备，通过气缸5将横梁6打开，再将模体2放在模体框架3上，扣上固定夹7进行初步压紧。然后，控制气缸5将横梁6放下，通过横梁上的挂钩与模体框架上的固定扣14连接，将横梁6与模体框架3锁紧，完成模体的装夹工作。最后，将各个压紧部件打开，调节模体托架1向上移动，使得模体2脱离模体框架3，完成模体的拆卸工作。

实施例2：

如图2所示，是横梁的工作示意图。本实施例在上述基础上，进一步优化设计：具体是在模体框架的一端设有转动座9，转动座9上设有转动轴10，横梁6通过转动轴10与模体框架3连接。横梁的一端有挂钩，用来和模体框架一端的固定扣14连接，实现横梁6与模体框架3的锁紧固定。横梁的另一端与气缸的活塞杆连接，气缸5安装在支撑框架4上。气缸5做往复运动带动横梁6绕其旋转中心做旋转运动。当气缸5向下运动时，带动横梁6绕旋转轴向上运动，将横梁6打开，放入模体2。当气缸5充气时，气缸5向上运动，带动横梁6绕旋转轴向下运动，运动到恰当位置后用固定扣14将横梁6与模体框架3锁紧，将模体2压紧。

如图3所示，压块11安装在横梁6下方，通过螺钉12与横梁连接，然后用卡箍15将压块11与螺钉12连接。在压块两端设有导向销13，用于压块11运动时导向。当螺钉12锁紧时，螺钉12带动压块11向下运动，将零件压紧。螺钉12和压块11连接成为一个整体，通过2个导向销13导向，使压块的重复定位精度高，压紧时对零件不会造成变形。

实施例3：

如图4所示，是模体框架的型面示意图。本实施例在上述实施例的基础上进一步优化设计：将模体框架的型面设置为小于半圆，型面的最大处距圆心线16的距离为L，L大小保持在80-100mm。这样设置方便取件时零件能够顺利的脱离模体型面，不会使零件在模体型面上做摩擦运动造成划伤。

模体框架上各零部件的位置度为0-0.1mm，限定位置度确保了各零部件的准确安装，提高了加工工装的精度。

实施例4：

如图5所示，是模体托架的结构示意图。模体托架1设在模体框架的下方，完成对模体的装卸。

本实施例进一步细化设计：其具体是在模体托架1包括底座22、铰链机构20、支撑架21、手柄18、丝杆19、卡板17。铰链机构20安装在底座22上，支撑架21与铰链机构20连接，支撑架的一侧设有手柄18，手柄18通过丝杆19与支撑架21相连，支撑架上安装有卡板17。转动手柄18带动丝杆19转动，支撑架21通过丝杆传动带动铰链机构20的伸缩，铰链的伸缩让支撑架21整体上下移动，完成模体2的装卸过程。

本实用新型横梁运用气缸带动，在拆卸零件时不需要拆卸横梁，横梁可自动打开。这样不仅提高了横梁的重复定位精度，而且不用拆卸、安装横梁，大大简化了工作过程，节约大量时间。

本实用新型中将横梁与型面压块通过压紧螺钉连接在一起，通过导向销限位和导向，使型面压块只能沿导向销方向运动，在压紧零件时重复定位精高，防止由于型面压紧块的定位问题将零件压变形。

本实用新型通过丝杆传动，带动铰链机构伸缩，完成托架整体上下平稳移动，完成零件的装卸过程。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的精神范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。