一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置及利用其焊接侧部结构的方法制造方法及图纸

技术编号:18643529 阅读:10 留言:0更新日期:2018-08-11 08:26
一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置及利用其焊接侧部结构的方法,它本发明专利技术属于特种焊接领域,具体涉及空间可展开超薄金属结构的侧部接头焊接装置及及利用焊接侧部结构的方法。本发明专利技术的目的是要解决现有不存在可变形超薄金属结构侧部的焊接方法的问题。可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置包括接头固定部和侧部固定部;侧部固定部以中心对称的形状置于接头固定部的两侧,且侧部固定部与接头固定部螺钉连接。焊接方法:一、固定于自动氩弧焊夹持平台;二、上压块与下压块分离;三、定位并夹紧;四、焊接;五、取出焊接后可变形超薄金属结构。优点:实现结构侧部的可靠焊接。本发明专利技术主要用于可变形超薄金属结构的侧部接头焊接。

【技术实现步骤摘要】
一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置及利用其焊接侧部结构的方法
本专利技术属于特种焊接领域,具体涉及空间可展开超薄金属结构的侧部接头焊接装置及及利用焊接侧部结构的方法。
技术介绍
随着人类向深空的不断拓展,航天器件的大型化是未来航天技术发展的重要方向之一。大尺寸的器件可提供足够的人员活动空间,长距离高精度的信息传递能力,以及优良的太阳能源转化系统。但是将这些器件从地球地面运往太空的运载工具(如火箭、航天飞机等)的包络空间有限,因此尺寸增大会造成运输成本及难度增加。一种解决办法是采用可变型结构,该类结构在地面可以折叠成体积最小的状态,放置在运输工具里。运送到目的地后,通过外载荷或者向其中充入气体的方式展开成体积最大的状态,在最大体积状态下投入使用。目前使用的可变型结构多是由树脂基材料制造,而金属材料的结构在抗大温变、抗硬质粒子撞击、抗空间紫外线辐射方面性能更加优良。目前国外有相关应用报道,而国内的研究处于起始阶段。哈尔滨工业大学张凯锋课题组已经通过钢模制备出金属薄板的可变型结构的舱段,但是通过机械连接的方式进行侧部连接。而应用条件要求结构在变形过程中保持密封,且能承受一定的应力而不破坏。因此需要通过焊接连接侧部,目前关于可变形超薄金属结构侧部的焊接技术没有具体研究或专利技术成果的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是要解决现有不存在可变形超薄金属结构侧部的焊接方法的问题,而提供一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置及利用其焊接侧部结构的方法。一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置,它包括接头固定部和2个侧部固定部;2个侧部固定部以中心对称的形状置于接头固定部的两侧,且2个侧部固定部与接头固定部螺钉连接;接头固定部的上表面设有坡口,且坡口与可变形超薄金属结构的折痕成4°~6°的夹角,坡口的两端为接头固定部的2个接头端;所述侧部固定部包括锁扣架、锁扣下固定块、锁扣上固定块、锁扣侧上板、锁扣侧下板、固定螺钉、顶板、顶板螺钉、上压块、下压块、T型槽、圆环螺母、枢纽侧上板、枢纽和枢纽侧下板;锁扣架和锁扣下固定块设置在锁扣侧下板上部,锁扣上固定块设置在锁扣侧上板下部,且由锁扣架、锁扣下固定块和锁扣上固定块组成锁扣,锁扣侧上板与锁扣侧下板锁扣连接;在顶板沿长度方向的一端与锁扣侧上板顶端螺钉连接在一起,顶板沿长度方向的另一端与枢纽侧上板顶端螺钉连接在一起,枢纽侧上板与枢纽侧下板通过枢纽连接,下压块置于锁扣侧下板与枢纽侧下板之间,上压块置于下压块上,下压块与接头固定部螺钉连接,在上压块的顶部设置T型槽,圆环螺母置于T型槽内,利用顶板螺钉和圆环螺母将上压块与顶板连接,锁扣侧上板的中下部设置固定螺钉,上压块侧部设置螺钉盲孔,固定螺钉穿过锁扣侧上板拧入上压块的螺钉盲孔中。一种利用可变形超薄金属结构的侧部接头焊接装置焊接侧部结构的方法,具体是按以下步骤完成的:一、将可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置以接头固定部的2个接头端竖直形式整体固定于自动氩弧焊夹持平台,使接头固定部的2个接头端分别与自动氩弧焊夹持平台的上接头和下接头接触固定;二、先将固定螺钉穿过锁扣侧上板拧入上压块的螺钉盲孔中,实现上压块的纵向固定,然后打开锁扣,并沿枢纽打开2个侧部固定部,使上压块与下压块分离;三、以待焊接侧部结构朝向外侧形式将可变形超薄金属结构的两端分别置于2个侧部固定部的下压块上,并使可变形超薄金属结构与接头固定部的坡口接触,完成定位,然后闭合锁扣,并将固定螺钉从上压块的螺钉盲孔中拧出,通过旋转顶板螺钉利用上压块将可变形超薄金属结构与下压块和接头固定部的坡口夹紧;四、利用氩弧焊焊枪完成可变形超薄金属结构的侧部结构焊缝的焊接;五、反向旋转顶板螺钉,并将固定螺钉穿过锁扣侧上板拧入上压块的螺钉盲孔中,实现上压块的纵向固定,然后打开锁扣,并沿枢纽打开2个侧部固定部,取出焊接后可变形超薄金属结构。本专利技术优点:一、利用本专利技术的方法实现了可变形超薄金属结构侧部的可靠焊接,即通过在结构的两端设置定位夹紧装置,完成结构接头的精确对接。同时在焊缝附近设置足够空间使得焊枪能在设计的离焦量下完成焊接。此外,将焊接定位夹持装置固定于自动氩弧焊平台,实现焊接角度可调可控。从而实现结构侧部的可靠焊接。二、本专利技术通过夹持固定的方式实现精确定位,确保焊后结构的形状和尺寸精度符合应用要求。且焊接过程中装置可满足设计的离焦量及焊枪的焊接角度的要求,从而保证接头的焊接质量。三、经本专利技术装置和方法焊接后的可变形超薄金属结构件,能够承受1atm的压差而不出现气体泄漏,并且结构在折叠展开后,接头处没有出现破坏。本专利技术主要用于可变形超薄金属结构的侧部接头焊接。附图说明图1是本专利技术一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置的结构示意图,图中1表示接头端,2表示锁扣架,3表示固定螺钉,4表示上压块,5表示锁扣侧上板,6表示顶板,7表示顶板螺钉,8表示下压块,9表示枢纽侧下板;图2是侧部固定部的结构示意图,图中8表示下压块,10表示锁扣下固定块,11表示锁扣上固定块,12表示T型槽;图3表示侧部固定部的外框结构示意图,图中9表示枢纽侧下板,13表示锁扣侧下板,11表示锁扣上固定块,14表示圆环螺母,15表示枢纽侧上板,16表示枢纽;图4是上压块的结构示意图,图中4表示上压块,12表示T型槽;图5是下压块的结构示意图;图6是接头固定部的结构示意图,图中17表示坡口;图7是现有可变形超薄金属结构的结构示意,图中18表示焊缝。具体实施方式具体实施方式一:本实施方式是一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置,它包括接头固定部和2个侧部固定部;2个侧部固定部以中心对称的形状置于接头固定部的两侧,且2个侧部固定部与接头固定部螺钉连接;接头固定部的上表面设有坡口17,且坡口17与可变形超薄金属结构的折痕成4°~6°的夹角,坡口17的两端为接头固定部的2个接头端1;所述侧部固定部包括锁扣架2、锁扣下固定块10、锁扣上固定块11、锁扣侧上板5、锁扣侧下板13、固定螺钉3、顶板6、顶板螺钉7、上压块4、下压块8、T型槽12、圆环螺母14、枢纽侧上板15、枢纽16和枢纽侧下板9;锁扣架2和锁扣下固定块10设置在锁扣侧下板13上部,锁扣上固定块11设置在锁扣侧上板5下部,且由锁扣架2、锁扣下固定块10和锁扣上固定块11组成锁扣,锁扣侧上板5与锁扣侧下板13锁扣连接;在顶板6沿长度方向的一端与锁扣侧上板5顶端螺钉连接在一起,顶板6沿长度方向的另一端与枢纽侧上板15顶端螺钉连接在一起,枢纽侧上板15与枢纽侧下板9通过枢纽16连接,下压块8置于锁扣侧下板13与枢纽侧下板9之间,上压块4置于下压块8上,下压块8与接头固定部螺钉连接,在上压块4的顶部设置T型槽12,圆环螺母14置于T型槽12内,利用顶板螺钉7和圆环螺母14将上压块4与顶板6连接,锁扣侧上板5的中下部设置固定螺钉3,上压块4侧部设置螺钉盲孔,固定螺钉3穿过锁扣侧上板5拧入上压块4的螺钉盲孔中。具体实施方式一:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:下压块8的顶端呈坡口设计,下压块8顶端坡口的坡度为4°~6°,且上压块4底部与下压块8顶端坡口吻合咬合。其他与具体实施方式一相同。具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述枢纽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置,其特征在于可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置包括接头固定部和2个侧部固定部;2个侧部固定部以中心对称的形状置于接头固定部的两侧,且2个侧部固定部与接头固定部螺钉连接;接头固定部的上表面设有坡口(17),且坡口(17)与可变形超薄金属结构的折痕成4°~6°的夹角,坡口(17)的两端为接头固定部的2个接头端(1);所述侧部固定部包括锁扣架(2)、锁扣下固定块(10)、锁扣上固定块(11)、锁扣侧上板(5)、锁扣侧下板(13)、固定螺钉(3)、顶板(6)、顶板螺钉(7)、上压块(4)、下压块(8)、T型槽(12)、圆环螺母(14)、枢纽侧上板(15)、枢纽(16)和枢纽侧下板(9);锁扣架(2)和锁扣下固定块(10)设置在锁扣侧下板(13)上部,锁扣上固定块(11)设置在锁扣侧上板(5)下部,且由锁扣架(2)、锁扣下固定块(10)和锁扣上固定块(11)组成锁扣,锁扣侧上板(5)与锁扣侧下板(13)锁扣连接;在顶板(6)沿长度方向的一端与锁扣侧上板(5)顶端螺钉连接在一起,顶板(6)沿长度方向的另一端与枢纽侧上板(15)顶端螺钉连接在一起,枢纽侧上板(15)与枢纽侧下板(9)通过枢纽(16)连接,下压块(8)置于锁扣侧下板(13)与枢纽侧下板(9)之间,上压块(4)置于下压块(8)上,下压块(8)与接头固定部螺钉连接,在上压块(4)的顶部设置T型槽(12),圆环螺母(14)置于T型槽(12)内,利用顶板螺钉(7)和圆环螺母(14)将上压块(4)与顶板(6)连接,锁扣侧上板(5)的中下部设置固定螺钉(3),上压块(4)侧部设置螺钉盲孔,固定螺钉(3)穿过锁扣侧上板(5)拧入上压块(4)的螺钉盲孔中。...

【技术特征摘要】
1.一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置,其特征在于可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置包括接头固定部和2个侧部固定部;2个侧部固定部以中心对称的形状置于接头固定部的两侧,且2个侧部固定部与接头固定部螺钉连接;接头固定部的上表面设有坡口(17),且坡口(17)与可变形超薄金属结构的折痕成4°~6°的夹角,坡口(17)的两端为接头固定部的2个接头端(1);所述侧部固定部包括锁扣架(2)、锁扣下固定块(10)、锁扣上固定块(11)、锁扣侧上板(5)、锁扣侧下板(13)、固定螺钉(3)、顶板(6)、顶板螺钉(7)、上压块(4)、下压块(8)、T型槽(12)、圆环螺母(14)、枢纽侧上板(15)、枢纽(16)和枢纽侧下板(9);锁扣架(2)和锁扣下固定块(10)设置在锁扣侧下板(13)上部,锁扣上固定块(11)设置在锁扣侧上板(5)下部,且由锁扣架(2)、锁扣下固定块(10)和锁扣上固定块(11)组成锁扣,锁扣侧上板(5)与锁扣侧下板(13)锁扣连接;在顶板(6)沿长度方向的一端与锁扣侧上板(5)顶端螺钉连接在一起,顶板(6)沿长度方向的另一端与枢纽侧上板(15)顶端螺钉连接在一起,枢纽侧上板(15)与枢纽侧下板(9)通过枢纽(16)连接,下压块(8)置于锁扣侧下板(13)与枢纽侧下板(9)之间,上压块(4)置于下压块(8)上,下压块(8)与接头固定部螺钉连接,在上压块(4)的顶部设置T型槽(12),圆环螺母(14)置于T型槽(12)内,利用顶板螺钉(7)和圆环螺母(14)将上压块(4)与顶板(6)连接,锁扣侧上板(5)的中下部设置固定螺钉(3),上压块(4)侧部设置螺钉盲孔,固定螺钉(3)穿过锁扣侧上板(5)拧入上压块(4)的螺钉盲孔中。2.根据权利要求1所述的一种可变形超薄金属结构的侧部接头焊接固定装置,其特征在于下压块(8)的顶端呈坡口设计,下压块(8)顶端坡口的坡度为4°~6°,且上压块(4)底部与下压块(8)顶端坡口吻合咬合。3.根据权利要求1所述的一种利用可变形超薄金属结构的侧部接头焊接装置,其特征在于所述枢纽侧上板(15)与枢纽侧下板(9)相邻的端面夹角是135°。4.根据权利要求1所述的一种利用可变形超薄金属结构的侧部接头焊接装,其特征在于所述锁扣下固定块(10)的下端面与水平面夹角为45°。5.根据权利要求1所述的一种利...

【专利技术属性】
技术研发人员:聂大明曹丽丽祝邦文郑军马红萍管爱枝
申请(专利权)人:浙江科技学院
类型:发明
国别省市:浙江,33

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