一种薄壁零件焊接反变形加工装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种薄壁零件焊接反变形加工装置，包括：螺杆，所述螺杆的左端、右端表面各加工有一段旋向相反且同轴的螺纹；左涨型胎，所述左涨型胎与螺杆的左端螺纹连接，左涨型胎与零件接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长；右涨型胎，所述右涨型胎与螺杆的右端螺纹连接，右涨型胎与零件接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长。本实用新型专利技术通过摸索液压油散热冷边接头不同位置的焊接收缩情况，通过大圆弧外撑方式使待焊零件形成反方向形变，待零件焊接后通过焊接变形使零件恢复原状保证零件要求尺寸，实现零件变形的有效控制。

【技术实现步骤摘要】
一种薄壁零件焊接反变形加工装置
本技术属于薄壁零件焊接
，特别是手工氩弧焊焊接变形的控制装置。
技术介绍
如图1和图5所示，为一种航空铝制换热器产品，在产品首次加工过程中，用以往的加工方法无法满足设计要求，即：除了该产品管嘴型面复杂，加工位置壁厚较薄，且管嘴直径尺寸由于焊接加工过程零件发生变形，薄壁件加工过程产生焊接热变形、各边焊缝位置收缩量不同、各钣金面形状误差大应力传递不一致。实际加工结果表现为：管嘴直径尺寸在各个方向不一致，具体为管嘴直径尺寸①②方向尺寸为141mm，③④方向尺寸为144mm，尺寸超差量较大，造成批量报废。上述问题使产品在实现过程中出现了工艺技术瓶颈，无法完成产品交付，已严重影响到科研生产进度。
技术实现思路
本技术旨在提供一种薄壁零件焊接反变形加工装置，依靠薄壁零件焊接反变形加工装置在焊接前使管嘴发生与焊接变形反方向的变形，焊接及冷却过程工装不得拆卸下，使焊接过程中产生的变形正好与工装产生的变形相互抵消，使管嘴尺寸达到要求。本技术依靠涨型装置在焊接前使管嘴发生与焊接变形反方向的变形，即在两个特定方向：管嘴截面两条相互垂直径向的一涨一缩，焊接及冷却过程薄壁零件焊接反变形加工装置不得拆卸下来，使焊接过程中产生的变形正好与工装产生的变形相互抵消，使管嘴尺寸达到要求。一种薄壁零件焊接反变形加工方法，包括截面为圆形的管嘴的焊接，焊接前从管嘴内部给予管嘴一个沿着管嘴圆形截面直径方向的涨紧力，使得管嘴外径在该直径方向的尺寸大于设计要求尺寸，同时管嘴外径在垂直于该直径方向的尺寸小于设计要求尺寸；焊接过程中以及焊接后冷却时保持该涨紧力不变直至焊接和冷却完成。一种薄壁零件焊接反变形加工装置，包括，螺杆，所述螺杆的左端、右端表面各加工有一段旋向相反且同轴的螺纹；左涨型胎，所述左涨型胎与螺杆的左端螺纹连接，左涨型胎与零件接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长，由于小于半圆弧长(对应产品内圆周长)，所以能够实现产品内圆周的不完全支撑，即某个方向的变长，某个方向缩短；右涨型胎，所述右涨型胎与螺杆的右端螺纹连接，右涨型胎与零件接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长，由于小于半圆弧长(对应产品内圆周长)，所以能够实现产品内圆周的不完全支撑，即某个方向的变长，某个方向缩短。进一步，所述螺杆轴线方向中间位置连接有凸块，凸块上开有与螺杆相贯的圆孔。进一步，左涨型胎和右涨型胎与螺杆连接表面开有螺纹孔。进一步，所述左涨型胎、右涨型胎的圆弧面表面设置有多个凸起，且凸起的轴线与圆弧面的径向共线。进一步，所述凸起包括位于螺杆轴线与左涨型胎、右涨型胎圆弧面相交位置的第一凸起，以及左涨型胎、右涨型胎圆弧面上关于第一凸起对称设置的第二凸起。凸起起到限位作用，保证两侧涨型胎齐平，避免校正及焊接过程中工艺装置偏离，防止装置掉入产品内腔中损伤产品。进一步，所述左涨型胎和右涨型胎关于垂直于螺杆轴线的平面对称。采用上述薄壁零件焊接反变形加工装置的焊接方法，包括以下步骤：步骤一，将薄壁零件焊接反变形加工装置置于零件的管嘴内，调整其位置以满足左涨型胎、右涨型胎的圆弧面表面与管嘴内壁贴合，同时确保螺杆的轴线与零件的管嘴内圆的径向线共线；步骤二，旋转螺杆，增大左涨型胎、右涨型胎之间的间距，当零件管嘴的第一外径大于设计要求尺寸且第二外径小于设计要求尺寸时，停止旋转螺杆，所述第一外径为管嘴与螺杆轴线共线处的外径，所述第二外径为与第一外径垂直的外径；步骤三，保持薄壁零件焊接反变形加工装置不动，对零件实施焊接；步骤四，保持薄壁零件焊接反变形加工装置不动，待零件冷却至室温后取出薄壁零件焊接反变形加工装置。本技术应用于铝合金薄壁件异型管嘴型面，特别是在焊接过程中通过控制管嘴反方向变形抵消焊接变形，最终加工出高精度尺寸零件。焊接前利用涨型工装在特定方向使管嘴向焊接变形反方向发生变形，使焊接过程中发生的形变与焊前涨型工装人为产生的形变相互抵消，使薄壁件异型管嘴满足图纸要求尺寸。本技术区别于现有焊接变形控制方法中常见的整体限位(即在管嘴内沿整个内壁周向向外涨紧，或者在管嘴内壁和外表面同时压紧管嘴壁的方式)，有针对性的根据变形方向进行预变形，特别是对于圆形截面，只用一个涨紧力就实现两个方向的一涨一缩。与现有技术相比，本技术的优势体现在：本技术通过对管嘴进行有方向性的预变形，使得焊接变形变得有规律且可控，即选择了在管嘴相互垂直的两个外径方向产生预变形，一个方向大于焊接设计要求尺寸，一个方向小于焊接设计要求尺寸，并且在焊接过程及焊接后的冷却过程中保持该变形力不变，最终使得焊接后的管嘴外径尺寸满足要求。附图说明图1和图4为产品零件示意图；图2和图6为产品零件装夹到薄壁零件焊接反变形加工装置上的结构示意图；图3为薄壁零件焊接反变形加工装置示意图；图5为图4中区域I的局部放大示意图；图中：1-零件，2-左涨型胎，3-螺杆，4-右涨型胎。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的说明，但不应就此理解为本技术所述主题的范围仅限于以下的实施例，在不脱离本技术上述技术思想情况下，凡根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种修改、替换和变更，均包括在本技术的范围内。如图1，本实施例中对薄壁铝合金高精度管嘴组件使用手工氩弧焊焊接方法,通过反撑涨紧方式保证零组件尺寸，依据待加工零件1内孔直径尺寸,选择合适的左涨型胎2、右涨型胎4，通过调节螺杆3使待加工零件1外圆变形，通过焊接变形与工装涨型变形互相抵消，保证零件1外圆尺寸142.6±0.5mm。零件1加工方式为手工氩弧焊，零件1焊接方式使零组件焊接变形成规律：焊接变形方向为单一方向，同一方向变形情况基本一致，零(组)件前、后焊接接头形式一致，零(组)件左、右焊接接头形式一致。零件1自由状态下焊接，让零件1自由变形，其变化规律：①②方向外圆尺寸变大(尺寸为144mm)，③④方向外圆尺寸变小(尺寸为141mm)，变形方向基本可控，变形大小基本相同。薄壁零件焊接反变形加工装置焊接前调整让零件1管嘴发生反方向变形，选用大圆弧面左涨型胎2、右涨型胎4，选用左旋、右旋螺纹螺杆3使左涨型胎2、右涨型胎4能起到撑开零件1管嘴功能，方便安装及拆卸。运用薄壁零件焊接反变形加工装置使零件1管嘴变形到一定尺寸,使其变形量正好与焊接变形量抵消，薄壁零件焊接反变形加工装置将零件1管嘴撑开③④方向外圆尺寸变形至144mm，①②方向外圆尺寸缩小至141mm，焊接过程薄壁零件焊接反变形加工装置不得拆下。如图3所示，薄壁零件焊接反变形加工装置包括螺杆3、左涨型胎2和右涨型胎4，螺杆3的左端、右端表面各加工有一段旋向相反且同轴的螺纹；左涨型胎2和右涨型胎4尺寸和外形一致。左涨型胎2与螺杆3的左端螺纹连接，左涨型胎2与零件1接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种薄壁零件焊接反变形加工装置，其特征在于：包括，/n螺杆(3)，所述螺杆(3)的左端、右端表面各加工有一段旋向相反且同轴的螺纹；/n左涨型胎(2)，所述左涨型胎(2)与螺杆(3)的左端螺纹连接，左涨型胎(2)与零件(1)接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长；/n右涨型胎(4)，所述右涨型胎(4)与螺杆(3)的右端螺纹连接，右涨型胎(4)与零件(1)接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长。/n

【技术特征摘要】
1.一种薄壁零件焊接反变形加工装置，其特征在于：包括，
螺杆(3)，所述螺杆(3)的左端、右端表面各加工有一段旋向相反且同轴的螺纹；
左涨型胎(2)，所述左涨型胎(2)与螺杆(3)的左端螺纹连接，左涨型胎(2)与零件(1)接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长；
右涨型胎(4)，所述右涨型胎(4)与螺杆(3)的右端螺纹连接，右涨型胎(4)与零件(1)接触的表面为圆弧面，且圆弧面的弧长小于半圆弧长。


2.根据权利要求1所述的薄壁零件焊接反变形加工装置，其特征在于：所述螺杆(3)轴线方向中间位置连接有凸块，凸块上开有与螺杆(3)相贯的圆孔。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李明刚，郭文平，黄志勇，
申请(专利权)人：贵州永红航空机械有限责任公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52