一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及异型薄壁锥管工件焊接的工艺领域，尤其涉及一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具。
【背景技术】
[0002]对于异型薄壁锥形管子工件，如航空发动机涡轮叶片中常用的冷气导管，目前普遍采用分次成型后激光焊接的工艺方法。在进行激光焊接过程中，由于零件壁厚薄、截面形状复杂且大多为变截面结构，造成此类管件在焊接过程中难以使用焊接夹具进行精确定位，焊接部位对接较差，直接影响工件的焊接质量，焊接报废率较高；另一方面，如使用普通焊接夹具，在对异型薄壁锥形管进行焊接后，由于焊接收缩造成定位心轴无法取出，致使焊接操作无法正常进行。
【发明内容】
[0003]针对上述缺陷或不足，本发明的目的在于提供一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具，通过分体式定位心轴和外部压紧装置，精确对接待焊部位，解决异型薄壁锥形管子焊接问题。
[0004]为达到以上目的，本发明的技术方案为:
[0005]包括设置于异型薄壁锥管内的心轴以及设置于异型薄壁锥管外的定位外盖:所述心轴包括可拼接的第一心轴和第二心轴，第一心轴与第二心轴拼接后与异型薄壁锥管内型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第一焊接凹槽，第一焊接凹槽内填充有耐腐蚀材料；所述定位外盖内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第二焊接凹槽。
[0006]第一心轴或第二心轴上设置有顶针螺钉孔，顶针螺钉孔内设置有用于拆卸分解第一心轴和第二心轴的顶针螺钉。
[0007]所述第一心轴和第二心轴通过若干定位孔和定位销相连接。
[0008]所述耐腐蚀材料为聚四氟乙烯。
[0009]所述定位外盖包括相匹配的第一定位外盖和第二定位外盖，第一定位外盖与第二定位外盖组合后内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有焊接凹槽。
[0010]所述第一定位外盖与第二定位外盖通过若干压紧螺栓连接。与现有技术比较，本发明的有益效果为:
[0011]本发明提供了一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具，通过在异型薄壁锥管内设置用于异型薄壁锥管内型相同的心轴，使得心轴在管子内部进行支撑，外盖在管子外部压紧，通过内撑力和外压力的共同作用，保证管子待焊接部位对接良好，将异型薄壁锥形管子工件的焊接合格率由40%提高到80%以上；另外，由于心轴是由第一心轴和第二心轴两部分组成，因此，在进行焊接结束后，有利于心轴的取出，提高了工作效率。
[0012]进一步的，在心轴中方设置有分解顶针孔，通过顶针螺钉可以轻松将心轴从管子中取出，避免了由于焊接收缩造成的焊接后心轴卡死问题，避免了对异型薄壁锥管的二次伤害。
【附图说明】
[0013]图1是本发明焊接夹具的结构示意图；
[0014]图2是本发明焊接夹具的心轴的结构示意图；
[0015]图3是本发明焊接夹具的定位外盖结构示意图；
[0016]图4是本发明异型薄壁锥管结构示意图，其中，为(a)异型薄壁锥管的侧视图，(b)为异型薄壁锥管的主视图。
[0017]图中，I为第一心轴，2为第二心轴，3为第一定位外盖，4为第二定位外盖，5为压紧螺栓，6为顶针螺钉，7为第一焊接凹槽，8为第二焊接凹槽，9为耐腐蚀材料。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明做详细描述。
[0019]如图1所示，本发明提供了一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具，异型薄壁锥管的结构如图4所示，图4(a)为异型薄壁锥管的侧视图，图4(b)为异型薄壁锥管的主视图。
[0020]焊接夹具包括设置于异型薄壁锥管内的心轴以及设置于异型薄壁锥管外的定位外盖:所述心轴包括可拼接的第一心轴I和第二心轴2，第一心轴I与第二心轴2拼接后与异型薄壁锥管内型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第一焊接凹槽7，第一焊接凹槽7的宽度3mmX深度8mm，第一焊接凹槽7内填充有耐腐蚀材料9 ;所述定位外盖内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第二焊接凹槽8。为了更好的将第一心轴I和第二心轴2在进行焊接结束后分离，所述耐腐蚀材料9采用聚四氟乙烯，且聚四氟乙烯表面低于心轴表面1mm。
[0021]进一步的，为了使得第一心轴I和第二心轴2更好的进行拆卸分解，如图2所示，在第一心轴I或第二心轴2上设置有顶针螺钉孔，顶针螺钉孔内设置有用于拆卸分解第一心轴I和第二心轴2的顶针螺钉6，通过顶针螺钉可以轻松将心轴从管子中取出，避免了由于焊接收缩造成的焊接后心轴卡死问题。在进行第一心轴I或第二心轴2固定时，第一心轴I和第二心轴2通过若干定位孔和定位销相连接，示例性的，本实施例中以2对定位孔和定位销为例。
[0022]进一步的，为了使得定位外盖容易拆卸，如图3所示，本发明中定位外盖包括相匹配的第一定位外盖3和第二定位外盖4，第一定位外盖3与第二定位外盖4组合后内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第二焊接凹槽8，所述第一定位外盖3与第二定位外盖4通过若干压紧螺栓5连接，示例性的，本实施例中以四对压紧螺栓为例。
[0023]本发明的工作过程为:
[0024]首先，进行焊接时，将第一心轴I和第二心轴2通过定位销进行连接，并将连接后的第一心轴I和第二心轴2安装到待焊接的异型薄壁锥管中；然后在第一焊接凹槽7中填充聚四氟乙烯材料，所填充的聚四氟乙烯表面低于心轴表面Imm;最后，将第一定位外盖3和第二定位外盖4通过若干压紧螺栓5固定连接后，通过第二焊接凹槽8进行激光焊接。
[0025]本发明的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，通过分体式定位心轴和外部压紧装置，精确对接待焊部位，解决异型薄壁锥形管子焊接问题。另外分体式定位心轴采用易分解结构，方便焊后夹具的拆卸问题，将异型薄壁锥形管子工件的焊接合格率由40%提高到80%以上。
【主权项】
1.一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，包括设置于异型薄壁锥管内的心轴以及设置于异型薄壁锥管外的定位外盖:所述心轴包括可拼接的第一心轴(I)和第二心轴(2)，第一心轴(I)与第二心轴(2)拼接后与异型薄壁锥管内型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第一焊接凹槽(7)，第一焊接凹槽(7)内填充有耐腐蚀材料(9);所述定位外盖内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第二焊接凹槽(8)。2.根据权利要求1所述的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，第一心轴(I)或第二心轴(2)上设置有顶针螺钉孔，顶针螺钉孔内设置有用于拆卸分解第一心轴(I)和第二心轴(2)的顶针螺钉(6)。3.根据权利要求1或2所述的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，所述第一心轴(I)和第二心轴(2)通过若干定位孔和定位销相连接。4.根据权利要求1所述的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，所述耐腐蚀材料(9)为聚四氟乙烯。5.根据权利要求1所述的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，所述定位外盖包括相匹配的第一定位外盖(3)和第二定位外盖(4)，第一定位外盖(3)与第二定位外盖(4)组合后内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有焊接凹槽(8)。6.根据权利要求5所述的用于异型薄壁锥管的焊接夹具，其特征在于，所述第一定位外盖(3)与第二定位外盖(4)通过若干压紧螺栓(5)连接。
【专利摘要】本发明公开了一种用于异型薄壁锥管的焊接夹具，包括设置于异型薄壁锥管内的心轴以及设置于异型薄壁锥管外的定位外盖：所述心轴包括可拼接的第一心轴和第二心轴，第一心轴与第二心轴拼接后与异型薄壁锥管内型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第一焊接凹槽，第一焊接凹槽内填充有耐腐蚀材料；所述定位外盖内腔与异型管外型相同，且沿异型薄壁锥管焊缝位置开设有第二焊接凹槽。通过在异型薄壁锥管内设置用于异型薄壁锥管内型相同的心轴，使得心轴在管子内部进行支撑，外盖在管子外部压紧，通过内撑力和外压力的共同作用，保证管子待焊接部位对接良好，将异型薄壁锥形管子工件的焊接合格率由40％提高到80％以上。
【IPC分类】B23K37/04, B23K26/70
【公开号】CN105014246
【申请号】CN201510424266
【发明人】杨毅, 周敏, 梁忠效, 汤婷婷, 李昕悦, 张德龙
【申请人】西安航空动力股份有限公司
【公开日】2015年11月4日
【申请日】2015年7月17日