一种薄壁容器柔性整圆焊接工装及其加工方法与流程

本发明涉及薄壁容器加工领域，尤其涉及薄壁容器柔性整圆焊接工装及其加工方法。

背景技术：

随着现代制造业的迅速发展，机械产品日趋轻量化和微型化，薄壁零件的应用越来越广泛。目前，对于薄壁容器的装焊及整圆，由于刚性差，采用普通的装配方法不易实现，且装配时容易造成零件的变形和错边，不易满足零件装配焊接尺寸要求，需借用专用的工艺装置才能提高生产效率和质量。

技术实现要素：

本发明针对以上问题，提供了一种结构简单，方便定位，操作可靠的薄壁容器柔性整圆焊接工装及其加工方法。

本发明的技术方案是：所述薄壁容器包括上筒节和下筒节，所述上筒节上设有一定位组，所述下筒节上设有一对定位组和一衬套，

所述定位组包括一对膨胀管，一对膨胀管上下设置、且通过螺栓连接，一对膨胀管的中心线位于同一直线上，所述膨胀管具有开口、呈半封闭环形管体，所述管体的截面呈长腰孔形，所述管体上设有气管；

一对定位组上下设置，所述衬套连接在一对定位组的膨胀管内，所述衬套在环向上设有若干焊接孔，所述焊接孔位于一对定位组之间。

所述气管上设有球阀。

所述定位组中一对膨胀管的开口错开设置。

所述衬套的顶端伸出一对定位组中的位于上方的定位组，所述衬套的顶端设有一圈外凸边。

所述下筒节上的一对定位组中，位于最下方的膨胀管的底部均布设有L形挡块，所述挡块用于支撑衬套。

所述下筒节上的一对定位组中，位于最上方和最下方的膨胀管上分别设有凸耳，所述凸耳上设有连接孔。

所述衬套为圆环状或一对半圆环状。

一种薄壁容器柔性整圆焊接工装的加工方法，包括以下步骤：

1）、上筒节定位安装，先对定位组中的一对膨胀管充气，套入上筒节并调整位置；然后将气体释放；

2）、下筒节定位安装，先对一对定位组中的膨胀管充气，套入下筒节；再将气体释放；释放过程中，放入衬套，使得衬套位于膨胀管和下筒节之间；

3）、上、下筒节定位，将上筒节放置在下筒节的衬套内，上、下筒节之间端面接触形成焊缝；

4）、上、下筒节点焊，将下筒节上的一对定位组上移，使得若干焊接孔对应焊缝，通过焊接孔对焊缝进行点焊，形成筒节体；

5）、移位，将一对定位组下移，让开焊缝；

6）、焊接，将筒节体放置在滚轮支架上，对焊缝进行焊接；

7）、完成。

本发明在工作中，在薄壁容器的上筒节上设有一定位组，下筒节上设有一对定位组和衬套，通过对定位组中的一对膨胀管充气，使得开口变大，套在上、下筒节上；再放气，膨胀管弹性变形小时，开口缩小，紧贴在上、下筒节上，使得上、下筒节的圆度跟随膨胀管的变形而趋圆，从而实现上、下筒节的筒口对齐，达到自动组对的目的。通过设置衬套，衬套上预留焊接孔，移动一对定位组，使得焊接孔与焊缝对应，对焊缝进行点焊；再将一对定位组移位，将筒节组放置在滚轮支架上，对焊缝进行完整焊接，提高焊接的可靠性。本发明方便加工，成本低。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是膨胀管的结构示意图，

图3是图2中A处的局部放大图，

图4是图2的俯视图，

图5是膨胀管充气时与上筒节的连接结构示意图，

图6是膨胀管放气时与上筒节的连接结构示意图，

图7是上筒节定位安装图，

图8是下筒节定位安装图，

图9是图8中M处的局部放大图，

图10是上、下筒节定位图，

图11是上、下筒节点焊图，

图12是上、下筒节点焊后移位图，

图13是上、下筒节的焊接图，

图14是图13的左视图；

图中1是上筒节，2是下筒节，

3是定位组，31是膨胀管，310是开口，32是螺栓，33是气管，34是球阀，

4是衬套，5是焊接孔，6是外凸边，7是挡块，8是凸耳，9是滚轮支架，10是焊缝。

具体实施方式

本发明如图1-14所示，所述薄壁容器包括上筒节1和下筒节2，所述上筒节上设有一定位组3，所述下筒节上设有一对定位组3和一衬套4，

所述定位组包括一对膨胀管31（即胀圈），一对膨胀管31上下设置、且通过螺栓32连接，一对膨胀管的中心线位于同一直线上，所述膨胀管具有开口310、呈半封闭环形管体，所述管体的截面呈长腰孔形（即中间为矩形，两端为弧形），所述管体上设有气管33；管体为全密封件，通过对管体进行充、放气动作，实现管体形状变化；充气时，造成开口变大。

一对定位组3上下设置，所述衬套4连接在一对定位组的膨胀管内，所述衬套在环向上设有若干焊接孔5，所述焊接孔5位于一对定位组3之间，通过设置焊接孔，使其对应焊缝，便于让开，实现点焊动作。

所述气管上设有球阀34，便于控制气体动作。

所述定位组中一对膨胀管31的开口310错开设置，一对膨胀管开口交叉，通过重叠设置，使得定位组形成完整的环形支撑区。

所述衬套的顶端伸出一对定位组中的位于上方的定位组，所述衬套的顶端设有一圈外凸边6，设置外凸边，起到导向作用，使得上筒节可靠设在衬套内，实现上、下筒节自动组对。

所述下筒节上的一对定位组中，位于最下方的膨胀管的底部均布设有L形挡块7，所述挡块用于支撑衬套；设置挡块，起到可靠支撑衬套。

所述下筒节上的一对定位组中，位于最上方和最下方的膨胀管上分别设有凸耳8，所述凸耳上设有连接孔；设置凸耳，便于吊起一对定位组，在下筒节定位安装中，使得一对定位组之间设有间距，便于空出焊接孔位置。

所述衬套4为圆环状或一对半圆环状，便于根据工作需要进行选择设置。

如图7-14所示，一种薄壁容器柔性整圆焊接工装的加工方法，包括以下步骤：

1）、上筒节定位安装，先对定位组3中的一对膨胀管充气，套入上筒节并调整位置；然后将气体释放；（膨胀管直径变小，这样由于筒体的刚性远小于膨胀圈，筒体趋圆）

2）、下筒节定位安装，先对一对定位组3中的膨胀管充气，套入下筒节；再将气体释放；释放过程中，放入衬套，使得衬套位于膨胀管和下筒节之间；

3）、上、下筒节定位，将上筒节放置在下筒节的衬套内，上、下筒节之间端面接触形成焊缝10(即为需要焊接的焊缝位置)；

4）、上、下筒节点焊，将下筒节上的一对定位组上移，使得若干焊接孔对应焊缝，通过焊接孔对焊缝进行点焊，形成筒节体；

5）、移位，将一对定位组下移，让开焊缝（先对一对定位组中的膨胀管进行充气，使得膨胀管变大，可靠移位；再释放气体，让开焊缝，便于后续操作）；

6）、焊接，将筒节体放置在滚轮支架9上，对焊缝进行焊接，可自动焊接；

7）、完成。

本发明中的膨胀管为圆形开口零件，其为全密封件；通过内部压力使膨胀管等比例的变大，需保证变化在弹性范围内进行；当内部压力释放后，弹性变形消失，膨胀管缩小，同时紧贴在筒节（即上、下筒节）上。在刚度上，筒节远小于膨胀管，这样筒节的圆度跟随本工装（即定位组）而趋圆。