一种骨架蒙皮结构激光焊接装配工装的制作方法

本发明涉及一种焊装工装，特别是一种梯形轮廓骨架蒙皮结构激光焊接装配定位工装。

背景技术：

目前，钛合金材料由于其质轻、比强度高等优良的性能广泛应用于航天产品中。某航天产品的主要承力部件，为了实现减重增强的效果，采用钛合金网格结构的骨架外包钛合金薄板蒙皮而成，蒙皮和骨架采用激光焊接连接。

该部件的骨架外轮廓为梯形，内部为纵横交错的筋条结构，蒙皮通过激光焊接焊在骨架筋条上，使该部件形成一个封闭结构。

为了实现该部件焊接过程的快速装配定位，提升产品的生产效率，需要设计产品的专用装配定位工装，使骨架在焊接时位置固定，实现产品焊接时的快速装配定位。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种骨架蒙皮结构激光焊接装配工装，实现骨架蒙皮结构产品焊接过程中的零件定位。

本装置的目的及解决其技术问题是通过以下技术方案来实现的。本发明提出的一种外轮廓为梯形的骨架蒙皮结构激光焊接装配工装，包括压紧机构、底板、限位块、升降撑杆、螺杆。

本装置的压紧机构包括立板、拉伸杆、垫块、压块和推拉式夹钳。

压紧机构的立板是一个长方形金属板，金属板上有三个圆形通孔。一个圆形通孔位于金属板中心，另两个圆形通孔沿金属板中心对称分布。

压紧机构的拉伸杆为金属圆杆，圆杆外径与立板两侧通孔直径相同，拉伸杆与金属板通孔采用过渡配合。

压紧机构的垫块为方形金属块，垫块一表面有四个螺纹孔。

压紧机构压块为一个长方形金属板。

推拉式夹钳通过螺栓连接在垫块上。

推拉式夹钳的滑杆穿过立板的中心孔后，滑杆前端与压块连接。滑杆与压块采用焊接连接。滑杆与中心孔为间隙配合，保证滑杆在中心孔内无阻碍滑动。

将2个拉伸杆分别插入立板的通孔中。连接后的推拉式夹钳的滑杆应位于两个拉伸杆中间。

拉伸杆的一侧端面与压块连接，可采用焊接方式连接。

本装置的底板为一块梯形金属平板，厚度10mm-20mm。底板靠近梯形的长边和相邻的直边中部各有4个螺纹孔。

限位块为“回”字形金属壳体，壳体高度不低于50mm，在一侧壁上有两个长圆孔。

升降撑杆为下方圆柱上端圆锥的金属棒，在圆柱端沿升降撑杆轴心加工螺纹盲孔。

压紧机构的立板安装在梯形底板的上部，安装方向为推拉式夹钳靠近底板外侧，压块靠近底板内侧。立板与底板通过焊接连接

将压紧机构的垫块与底板通过焊接连接。

移动推拉式夹钳手柄，推拉式夹钳滑杆带动压块和拉伸杆前后移动。

在底板上安装限位块，限位块安装在梯形底板的下侧和临近的直边附近，通过限位块上的长圆孔与底板通过螺栓连接。

螺杆安装在底板上，螺杆与底板通过焊接连接，螺杆数量共四个，调整螺杆间距，使骨架安装时螺杆支撑在骨架的筋条上，实现对骨架零件的有效支撑螺杆分布在骨架的前中后区域，两螺杆间距不小于100mm。

将升降撑杆安装在螺杆上，升降撑杆与螺杆采用螺纹连接，通过螺纹副配合实现升降撑杆的高度调整。

使用时，首先将骨架的梯形长边和相邻直边分别靠在两个限位块上，使零件水平方向位置固定。调整各升降撑杆高度，使骨架高度方向位置固定，即可进行后续的蒙皮装配和焊接操作。

附图说明

图1骨架零件俯视图示意；

图2骨架零件主视图示意；

图3骨架零件右视图示意；

图4升降撑杆、螺杆装配剖视图；

图5骨架蒙皮结构激光焊接装配定位工装；

图6压紧机构放大图；

图7压紧机构剖视图；

图5中1底板、2限位板、3升降撑杆、4螺杆、5压块、6立板、7垫块、8拉伸杆、9推拉式夹钳。其中压紧机构由5压块、6立板、7垫块、8拉伸杆、9推拉式夹钳组成。

具体实施方式

下面通过实例对本装置做进一步的说明：

提出的一种外轮廓为梯形的骨架蒙皮结构激光焊接装配工装，主要包括压紧机构、底板、限位块、升降撑杆、螺杆。

本装置的压紧机构包括立板、拉伸杆、垫块、压块和推拉式夹钳。

压紧机构的立板是一个长方形金属板，金属板上有三个圆形通孔。一个圆形通孔位于金属板中心，另两个圆形通孔沿金属板中心对称分布。

压紧机构的拉伸杆为金属圆杆，圆杆外径与立板两侧通孔直径相同，拉伸杆与金属板通孔采用过渡配合。

压紧机构的垫块为方形金属块，垫块一表面有四个螺纹孔。

压紧机构压块为一个长方形金属板。

推拉式夹钳通过螺栓连接在垫块上。

推拉式夹钳的滑杆穿过立板的中心孔后，滑杆前端与压块连接。滑杆与压块采用焊接连接。滑杆与中心孔为间隙配合，保证滑杆在中心孔内无阻碍滑动。

将2个拉伸杆分别插入立板的通孔中。连接后的推拉式夹钳的滑杆应位于两个拉伸杆中间。

拉伸杆的一侧端面与压块连接，可采用焊接方式连接。

本装置的底板为一块梯形金属平板，厚度10mm-20mm。底板靠近梯形的长边和相邻的直边中部各有4个螺纹孔。

限位块为“回”字形金属壳体，壳体高度不低于50mm，在一侧壁上有两个长圆孔。

升降撑杆为下方圆柱上端圆锥的金属棒，在圆柱端沿升降撑杆轴心加工螺纹盲孔。

压紧机构的立板安装在梯形底板的上部，安装方向为推拉式夹钳靠近底板外侧，压块靠近底板内侧。立板与底板通过焊接连接

将压紧机构的垫块与底板通过焊接连接。

移动推拉式夹钳手柄，推拉式夹钳滑杆带动压块和拉伸杆前后移动。

在底板上安装限位块，限位块安装在梯形底板的下侧和临近的直边附近，通过限位块上的长圆孔与底板通过螺栓连接。

螺杆安装在底板上，螺杆与底板通过焊接连接，螺杆数量共四个，调整螺杆间距，使骨架安装时螺杆支撑在骨架的筋条上，实现对骨架零件的有效支撑，螺杆分布在骨架的前中后区域，两螺杆间距不小于100mm。

将升降撑杆安装在螺杆上，升降撑杆与螺杆采用螺纹连接，通过螺纹副配合实现升降撑杆的高度调整。

使用时，首先将骨架水平方向放置在工装上，骨架的梯形长边和相邻直边分别靠在两个限位块上，完成对骨架前后、左右方向的限位。升降撑杆的支撑位置均位于骨架的筋条上，通过旋转升降撑杆调整各升降撑杆高度，使安装后的骨架高度方向一致，完成对骨架的支撑、装配。最后通过压紧机构中推拉式夹钳的手柄的运动，带动拉伸块、压块运动实现对骨架的压紧后即可进行后续的蒙皮装配和焊接操作。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，配合前述附图,详细说明。

技术特征：

技术总结
本发明提出的一种外轮廓为梯形的骨架蒙皮结构激光焊接装配工装，包括压紧机构、底板、限位块、升降撑杆、螺杆。使用时，首先将骨架的梯形长边和相邻直边分别靠在两个限位块上，使零件水平方向位置固定。调整各升降撑杆高度，使骨架高度方向位置固定，即可进行后续的蒙皮装配和焊接操作。此工装可以实现骨架蒙皮结构产品焊接过程中的零件定位。

技术研发人员：马立彩
受保护的技术使用者：北京航天新风机械设备有限责任公司
技术研发日：2018.12.03
技术公布日：2019.01.29