本发明专利技术提出了一种可调型面内撑焊接工装及使用方法，属于焊接工装领域。解决了现有针对各类筒形零件对接焊缝焊接件易变形、易损伤、易错边、调节难度大的问题。它包括内撑机构、传动机构和固定法兰，所述内撑机构设置在焊接件的焊缝处，所述内撑机构包括多个胀瓣和多个顶杆，所述胀瓣和顶杆的数量相同，每个胀瓣底部均与对应的顶杆相连，多个胀瓣组合后的外型面与焊接件内型面相同，所述传动机构包括施力杆、内部传动轴、内部顶杆、传力杆、锥形轴、主轴和同心固定轴，所述锥形轴套接在主轴上，并沿主轴轴向滑动，所述锥形轴侧面设置有多个锥形轴斜面，锥形轴斜面数量及角度与顶杆相同。它主要用于对筒形零件进行焊接。
【技术实现步骤摘要】
一种可调型面内撑焊接工装及使用方法
本专利技术属于焊接工装领域，特别是涉及一种可调型面内撑焊接工装及使用方法。
技术介绍
目前，针对各类筒形零件对接焊缝主要采用以下几种方式完成装配焊接：1、无工装辅助的焊接方式。首先采用微弧冷焊的焊接方式均匀选取几点进行焊前点固，然后对环焊缝进行整体焊接。采用此种焊接方式易导致整体零件发生焊接变形，薄壁零件尤为严重，并会伴有局部错边，整体尺寸及形位公差无法保证等问题。2、制造与零件内形结构完全相同的支撑，两侧采用带有锁底的法兰将需要对接焊的零件进行夹紧焊接，采用此种方法焊接存在以下不足：1)若零件加工到尺寸下差，会导致工装无法嵌入其中；若零件加工到尺寸上差，会导致工装与零件出现间隙，起不到支撑作用；2)在零件完成焊接后，在焊缝的背侧会出现焊缝余高，直接导致工装难以拆卸，且在拆卸过程中会对零件焊缝及内部表面造成不同程度的损伤。3、采用主体支撑(略小于零件内形)加多瓣楔形胀瓣配合支撑的形式，此种方式的缺点是各楔形胀瓣插入长短难于控制，零件圆度、同轴度调节难度大，很难保证零件焊前装配尺寸。
技术实现思路
本专利技术为了解决现有技术中的问题，提出一种可调型面内撑焊接工装及使用方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种可调型面内撑焊接工装，它包括内撑机构、传动机构和固定法兰，所述内撑机构设置在焊接件的焊缝处，所述内撑机构包括多个胀瓣和多个顶杆，所述胀瓣和顶杆的数量相同，每个胀瓣底部均与对应的顶杆相连，多个胀瓣组合后的外型面与焊接件内型面相同，所述传动机构包括锥形轴、主轴和同心固定轴，所述锥形轴套接在主轴上，并沿主轴轴向滑动，所述锥形轴侧面设置有多个锥形轴斜面，锥形轴斜面数量及角度与顶杆相同，所述同心固定轴中心与主轴相连，所述同心固定轴上沿圆周方向设置有多个横向支撑板，每个横向支撑板上均开设有通孔，所有通孔均指向圆心，所述顶杆穿过通孔后与锥形轴对应的锥形轴斜面接触，所述顶杆与横向支撑板之间设置有弹簧，所述主轴两端分别设置有固定法兰，所述固定法兰与焊接件两端相连。更进一步的，所述主轴包括内部传动轴、外部主轴、内部顶杆和传力杆，所述内部传动轴与内部顶杆相连，所述内部顶杆与传力杆相连，所述传力杆与锥形轴相连，所述内部顶杆上开设有活动槽，所述传力杆沿活动槽滑动，所述内部顶杆外侧套接外部主轴。更进一步的，所述内部传动轴上设置有施力杆。更进一步的，所述同心固定轴上设置有竖向支撑板，所述竖向支撑板位于胀瓣两侧。更进一步的，所述锥形轴斜面与主轴轴线的夹角为30°。更进一步的，所述胀瓣的数量为4-8个，所述胀瓣为钢制或铝制。更进一步的，所述胀瓣为镂空结构，内部设置有立筋。本专利技术还提供了一种可调型面内撑焊接工装的使用方法，它包括以下步骤：步骤一：设计与焊接件内型面尺寸、形状相同的多个胀瓣，胀瓣之间留有收缩余量，将内撑机构设置在焊接件的焊缝处；步骤二：锥形轴套接在主轴上，保证同轴度，施力杆通过螺旋转动带动内部传动轴运动，内部传动轴带动内部顶杆运动，内部顶杆进一步通过传力杆带动主轴外部的锥形轴运动，使锥形轴在水平外力的作用下沿主轴向前、后滑动，通过锥形轴斜面的作用产生向上作用在顶杆上的分作用力，顶杆推动胀瓣向外伸展，实现内撑机构的伸缩，直至胀瓣与焊接件内表面接触，固定支撑住焊接件内表面；步骤三：通过固定法兰将焊接件两端夹紧固定后进行焊接工序；步骤四：焊接工序完成后，撤去固定法兰，对锥形轴施加相反的水平外力，使锥形轴沿主轴向后滑动，作用在顶杆上的分作用力消失，顶杆在弹簧的作用下带动胀瓣向内收缩，避开焊缝余高和干涉位置，完成焊接工装的拆卸。更进一步的，所述胀瓣与焊接件内表面接触位置镶嵌有铜块，所述胀瓣与焊接件内表面接触位置开设有通气槽，所述通气槽内通入惰性气体。更进一步的，所述步骤三中，固定法兰将焊接件两端夹紧固定后，通过螺旋转动施力杆可对内撑机构进行调节。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术解决了现有针对各类筒形零件对接焊缝焊接件易变形、易损伤、易错边、调节难度大的问题。本专利技术适用于等、变径圆筒形和非圆筒形零件的两级或多级对接环焊缝高精度焊接及辅助焊接后组件的精密机加工。可有效保证各类环形零件对焊装配尺寸的要求，且调节形式简单，易操作，能够有效提高焊接质量及焊接效率，本专利技术针对薄、厚壁，焊后易变形，且对焊后整体形位公差及尺寸公差均有严格要求的环焊缝对接焊零件，通过对焊接工装的优化设计来有效保证焊后零件质量，且工装便于焊前装配、调试与焊后拆卸。具有以下优点：1.通用性强，可适用于等、变径圆筒形和非圆筒形零件的两级或多级对接环焊缝高精度焊接，且仅对工装进行微调即可适用于不同形状、尺寸筒形件对接或搭接焊，如图14列举的两种环形结构零件。2.装配精度高，通过本工装配合装配，可有效保证整体焊接零件的同轴度、直线度等相关指标，确保对焊零件无错边。3.拆装便捷，焊前装配与焊后拆卸操作简单，省时省力，可有效提高焊接效率。附图说明图1为本专利技术所述的一种可调型面内撑焊接工装结构示意图；图2为本专利技术所述的胀瓣安装示意图；图3为本专利技术所述的胀瓣结构示意图；图4为本专利技术所述的顶杆与锥形轴连接示意图；图5为本专利技术所述的胀瓣向外伸展运动状态示意图；图6为本专利技术所述的同心固定轴结构示意图；图7为本专利技术所述的弹簧安装位置示意图；图8为本专利技术所述的胀瓣向内收缩运动状态示意图；图9为本专利技术所述的弹簧运动状态示意图；图10为本专利技术所述的主轴连接示意图；图11为本专利技术所述的主轴剖视结构示意图；图12为本专利技术所述的不同尺寸胀瓣结构示意图；图13为本专利技术所述的不同型面胀瓣结构示意图；图14为本专利技术所述的不同结构的焊接件示意图；图15为本专利技术所述的焊接件焊缝位置示意图；图16为本专利技术所述的焊接件焊接过程示意图。1-胀瓣，2-顶杆，3-锥形轴，4-主轴，5-同心固定轴，6-横向支撑板，7-竖向支撑板，8-弹簧，9-施力杆，10-固定法兰，11-内部传动轴，12-外部主轴，13-内部顶杆，14-传力杆，15-活动槽。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。参见图1-16说明本实施方式，一种可调型面内撑焊接工装，它包括内撑机构、传动机构和固定法兰10，内撑机构设置在焊接件的焊缝处，内撑机构包括多个胀瓣1和多个顶杆2，胀瓣1和顶杆2的数量相同，每个胀瓣1底部均与对应的顶杆2相连，多个胀瓣1组合后的外型面与焊接件内型面相同，传动机构包括锥形轴3、主轴4和同心固定轴5，锥形轴3套接在主轴4上，并沿主轴4轴向滑动，锥形轴3侧面设置有多个锥形轴斜面，锥形轴斜面数量及角度与顶杆2相同，同心固定轴5中心与主轴4相连，同心固定轴5上沿圆周方向设置有多个横向支撑板6，每个横向支撑板6上均开设有通孔，所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：它包括内撑机构、传动机构和固定法兰(10)，所述内撑机构设置在焊接件的焊缝处，所述内撑机构包括多个胀瓣(1)和多个顶杆(2)，所述胀瓣(1)和顶杆(2)的数量相同，每个胀瓣(1)底部均与对应的顶杆(2)相连，多个胀瓣(1)组合后的外型面与焊接件内型面相同，所述传动机构包括锥形轴(3)、主轴(4)和同心固定轴(5)，所述锥形轴(3)套接在主轴(4)上，并沿主轴(4)轴向滑动，所述锥形轴(3)侧面设置有多个锥形轴斜面，锥形轴斜面数量及角度与顶杆(2相同，所述同心固定轴(5)中心与主轴(4)相连，所述同心固定轴(5)上沿圆周方向设置有多个横向支撑板(6)，每个横向支撑板(6)上均开设有通孔，所有通孔均指向圆心，所述顶杆(2)穿过通孔后与锥形轴(3)对应的锥形轴斜面接触，所述顶杆(2)与横向支撑板(6)之间设置有弹簧(8)，所述主轴(4)两端分别设置有固定法兰(10)，所述固定法兰(10)与焊接件两端相连。/n
【技术特征摘要】
1.一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：它包括内撑机构、传动机构和固定法兰(10)，所述内撑机构设置在焊接件的焊缝处，所述内撑机构包括多个胀瓣(1)和多个顶杆(2)，所述胀瓣(1)和顶杆(2)的数量相同，每个胀瓣(1)底部均与对应的顶杆(2)相连，多个胀瓣(1)组合后的外型面与焊接件内型面相同，所述传动机构包括锥形轴(3)、主轴(4)和同心固定轴(5)，所述锥形轴(3)套接在主轴(4)上，并沿主轴(4)轴向滑动，所述锥形轴(3)侧面设置有多个锥形轴斜面，锥形轴斜面数量及角度与顶杆(2相同，所述同心固定轴(5)中心与主轴(4)相连，所述同心固定轴(5)上沿圆周方向设置有多个横向支撑板(6)，每个横向支撑板(6)上均开设有通孔，所有通孔均指向圆心，所述顶杆(2)穿过通孔后与锥形轴(3)对应的锥形轴斜面接触，所述顶杆(2)与横向支撑板(6)之间设置有弹簧(8)，所述主轴(4)两端分别设置有固定法兰(10)，所述固定法兰(10)与焊接件两端相连。
2.根据权利要求1所述的一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：所述主轴(4)包括内部传动轴(11)、外部主轴(12)、内部顶杆(13)和传力杆(14)，所述内部传动轴(11)与内部顶杆(13)相连，所述内部顶杆(13)与传力杆(14)相连，所述传力杆(14)与锥形轴(3)相连，所述内部顶杆(13)上开设有活动槽(15)，所述传力杆(14)沿活动槽(15)滑动，所述内部顶杆(13)外侧套接外部主轴(12)。
3.根据权利要求2所述的一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：所述内部传动轴(11)上设置有施力杆(9)。
4.根据权利要求1所述的一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：所述同心固定轴(5)上设置有竖向支撑板(7)，所述竖向支撑板(7)位于胀瓣(1)两侧。
5.根据权利要求1所述的一种可调型面内撑焊接工装，其特征在于：所述锥形轴斜面与主轴(4)轴线的夹角为30°。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：丛宇鹏，杨敏，丁锐，李加明，杨小克，
申请(专利权)人：航天海鹰哈尔滨钛业有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙;23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。