蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具的工作方法技术

本发明专利技术涉及一种蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具的工作方法，包括用于构成一圆盘的多个扇形的型面胀块、圆台、上压板和胀块支撑块，各型面胀块的内侧端设置胀块锥形面，使用时胀块支撑块置于外环段内侧壁的内侧，各型面胀块的内侧端置于胀块支撑块的顶面，各型面胀块的外侧端置于环形腔体内且邻近外环段外侧壁的内侧，以使各型面胀块形成一圆盘，各型面胀块的胀块锥形面形成与圆台的形状相适配的锥形孔，圆台倒置在锥形孔内，上压板置于圆台的上方，下压上压板使得圆台下降，由圆台将各型面胀块沿径向向外挤压，各型面胀块的外侧端对外环段外侧壁的内侧抵接。

【技术实现步骤摘要】
蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具的工作方法
本专利技术涉及航空发动机辅助设备
，特别是一种蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具。
技术介绍
某型发动机的核心部件燃烧室火焰筒，为蒸发管式薄壁结构（如图1所示），内外环表面分布一万多个冷却孔以及掺燃孔；燃烧室火焰筒的材料为GH3536，基本壁厚0.8mm，由42个单件组合而成，加工方法涵盖钣金成型、真空钎焊、电阻缝焊、自动氩弧焊、手工氩弧焊、激光打孔、激光切割、热喷涂、热处理、机械加工、水流量试验等，零件为薄壁钣金件变形量大较，加工尺寸难以控制，尤其是其中的火焰筒外壳1与火焰筒外环段2进行焊接时，火焰筒外环段2由外环段外侧壁21、外环段内侧壁22、外环段底壁23组成一个环形腔体24，火焰筒外壳1需要倒扣在火焰筒外环段2的顶部，由火焰筒外壳1与外环段外侧壁21接触并进行焊接形成环形焊缝26，由于火焰筒外壳1与火焰筒外环段2的壁厚较薄（约0.8mm），外径较大（约300mm），因此焊接时极容易出现变形，影响整个零件的质量，进而影响发动机的燃烧性能；为了保证焊接质量，增加焊件刚性，减少焊接变形，提高焊缝质量，保证产品的焊接加工要求，设计一种专用的焊接夹具是本领域技术人员急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于装配的蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具。为解决上述技术问题，本专利技术提供的蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具，包括用于构成一圆盘的多个扇形的型面胀块、圆台、上压板和胀块支撑块，各型面胀块的内侧端设置胀块锥形面，使用时胀块支撑块置于外环段内侧壁的内侧，各型面胀块的内侧端置于所述胀块支撑块的顶面，各型面胀块的外侧端置于环形腔体内且邻近外环段外侧壁的内侧，以使各型面胀块形成一圆盘，各型面胀块的胀块锥形面形成与所述圆台的形状相适配的锥形孔，所述圆台倒置在所述锥形孔内，所述上压板置于所述圆台的上方，下压所述上压板使得圆台下降，由圆台将各型面胀块沿径向向外挤压，各型面胀块的外侧端对外环段外侧壁的内侧抵接，形成支撑，焊接时焊缝置于抵接处，可有效避免焊接变形。进一步，蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具还包括多个与型面胀块外侧端相适配的弧形的托弧板，所述托弧板为铜制品，所述托弧板固定设置在所述型面胀块的外侧端以使托弧板的外侧伸出所述型面胀块的外侧端，由托弧板与外环段外侧壁接触，对外环段外侧壁形成支撑。进一步，蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具还包括底板和定心销，火焰筒外环段的外环段底壁设置定位孔，所述定位销的一端插入所述定位孔，另一端插入所述底板上，以使所述火焰筒外环段固定设置在底板上。进一步，蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具还包括中心轴、压紧螺母，所述底板、胀块支撑块、上压板、圆台的中心设置适于中心轴的前端穿过的中心孔，所述中心轴的前端设置与压紧螺母螺纹配合的螺纹部，装配时中心轴的前端依次穿过底板、胀块支撑块、圆台、上压板的中心孔，压紧螺母套在螺纹部，以使压紧螺母可调节上压板与胀块支撑块之间的间距，驱动圆台的移动。进一步，所述型面胀块的中部下侧设置弧形槽，以使各型面胀块形成圆盘时各弧形槽连接形成环槽，型面胀块的外侧端置于环形腔体内时外环段内侧壁置于环槽内。进一步，蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具还包括通气环，所述通气环包括多段塑料管和多段不锈钢管，各不锈钢管之间经塑料管相连以形成一环体，各不锈钢管上设置出气管，所述环槽的外侧壁上沿径向设置适于所述出气管通过的出气孔，使用时通气环置于环槽内，出气管插入出气孔，通气环引入惰性气体后由出气管排向焊接处以形成保护。进一步，所述托弧板的内侧壁上设置弧形的内环槽，所述托弧板的外侧壁上设置弧形的外环槽，所述外环槽的上侧面设置与外环段外侧壁相适配的弧形支撑部，所述内环槽与外环槽之间设置多个托弧板通气孔，使用时内环槽罩设在出气孔上，使得通气环内的气体可进入内环槽，并由托弧板通气孔进入外环槽，以实现对焊接处的保护。专利技术的技术效果：（1）本专利技术的蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具，相对于现有技术，通过设置可形成一圆盘的多个扇形的型面胀块，并在型面胀块的内侧端设置胀块锥形面，与圆台相配合，使得圆台的升降可驱动型面胀块的径向移动，由型面胀块的外侧端对外环段外侧壁的内侧抵接以形成支撑，可有效避免焊接时变形；（2）各型面胀块的外侧端配备铜质的托弧板，铜具有电阻率低、导热性较好的优点，且仅在焊缝处的托弧板采用铜质材料，大幅降低成本；（3）中心轴和底板的设置，使得夹具易于装配；（4）托弧板上设置内环槽、外环槽、托弧板通气孔，使得通气环内的惰性气体可作用在焊缝处，提高了保护效果。附图说明下面结合说明书附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是火焰筒焊接后的剖面结构示意图；图2是本专利技术的蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具与火焰筒装夹后的剖面结构示意图；图3是底板的剖面结构示意图；图4是型面胀块拼装后的轴向示意图；图5是型面胀块拼装后沿径向的剖面结构示意图；图6是上压板的轴向结构示意图；图7是图6中的A-A向剖视图；图8是圆台的剖面结构示意图；图9是胀块支撑块的剖面结构示意图；图10是通气环的结构示意图；图11是中心轴的结构示意图；图12托弧板的剖面结构示意图。图中：火焰筒外壳1，火焰筒外环段2，外环段外侧壁21，外环段内侧壁22，外环段底壁23，环形腔体24，定位孔25，环形焊缝26；底板3，定心销31，胀块支撑块32，支撑块中心孔33，底板中心孔34，定心销插孔35，减重孔36；圆台4，倾斜侧壁41，圆台中心孔42，型面胀块5，胀块锥形面51，弧形槽52，外侧壁53，凸沿54，凸沿连接孔55，螺钉安装孔56，夹持螺钉57，胀块拼接缝58，锥形孔59；通气环6，不锈钢管61，塑料管62，进气口63，出气管64；托弧板7，外环槽71，内环槽72，弧形支撑部73，安装孔74，托弧板通气孔75；上压板8，上压板台阶81，上压板中心孔82，上压板减重孔83，通气槽84，夹持槽85，夹持把手86；中心轴9，压紧螺母91，压紧垫圈92，螺纹部93。具体实施方式实施例1本实施例的蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具，如图2所示，包括用于构成一圆盘的6个扇形的型面胀块5、圆台4、上压板8和胀块支撑块32。如图4和图5所示，型面胀块5由一个直径为308mm的圆盘进行型面加工获得，具体包括在圆盘的中心加工出锥度为30º、深度为34mm、底端直径为61.5mm至62mm的锥形孔59，在圆盘的底端加工出深度为30mm、宽度为43.5mm的环槽，在圆盘底端的边缘加工出高度为10mm、宽度为10.5mm的凸沿54；完成型面加工后，将圆盘采用线切割的方式分割为6块型面胀块5，其中的3块的切割角度为40º、3块的切割角度为80º，且40º的型面胀块5和80º的型面胀块5交替设置，切缝3mm以留出胀形本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具的工作方法，其特征在于，该夹具包括用于构成一圆盘的多个扇形的型面胀块、圆台、上压板和胀块支撑块，各型面胀块的内侧端设置胀块锥形面，使用时胀块支撑块置于外环段内侧壁的内侧，各型面胀块的内侧端置于所述胀块支撑块的顶面，各型面胀块的外侧端置于环形腔体内且邻近外环段外侧壁的内侧，以使各型面胀块形成一圆盘，各型面胀块的胀块锥形面形成与所述圆台的形状相适配的锥形孔，所述圆台倒置在所述锥形孔内，所述上压板置于所述圆台的上方，下压所述上压板使得圆台下降，由圆台将各型面胀块沿径向向外挤压，各型面胀块的外侧端对外环段外侧壁的内侧抵接；/n所述的工作方法，包括如下步骤：/nA、将胀块支撑块置于底板上，使得支撑块中心孔与底板中心孔对齐，中心轴穿过底板中心孔、支撑块中心孔，中心轴的端帽置于底板外，由底板进行限位；/nB、将个定心销的一端分别插入外环段底壁的相应个定位孔内，另一端插入底板的定心销插孔内，以使火焰筒外环段固定设置在底板上，由定心销对火焰筒外环段进行角向限位，此时胀块支撑块置于火焰筒外环段内；/nC、将个托弧板依次固定在对应的型面胀块的凸沿上，使得托弧板的内环槽罩设在出气孔上，且托弧板的外侧伸出型面胀块的外侧端；将通气环其中一个出气管插入第一个型面胀块的出气孔上，使得通气环置于该型面胀块的弧形槽内，将型面胀块的内侧端置于胀块支撑块上，型面胀块的外侧端伸入环形腔体内，且外环段内侧壁置于弧形槽内，使得外环段内侧壁对型面胀块形成支撑；将其余的个型面胀块按同样操作依次放置在胀块支撑块上，使得型面胀块形成一圆盘，且相邻型面胀块之间紧靠以减小胀块拼接缝的宽度，型面胀块内侧端的胀块锥形面形成锥形孔，中心轴穿过锥形孔；/nD、沿圆台中心孔将圆台套在中心轴上，使得圆台倒置在锥形孔上，圆台的小头端插入锥形孔的大头端，由圆台的倾斜侧壁与胀块锥形面接触；将火焰筒外壳扣在火焰筒外环段上，使得火焰筒外壳的内壁紧贴火焰筒外环段外侧壁；沿上压板中心孔将上压板套在中心轴上，且上压板与圆台之间还套设压紧垫圈，中心轴前端的螺纹部伸出上压板后与压紧螺母螺纹配合，上压板的上压板台阶插入火焰筒外壳；压紧螺母拧紧时驱动上压板下降，上压板带动圆台下降，倾斜侧壁挤压型面胀块的胀块锥形面，使得各型面胀块沿径向向外移动，相邻型面胀块之间的胀块拼接缝增大，由型面胀块外侧端的托弧板与外环段外侧壁接触，对外环段外侧壁形成支撑。/n...

【技术特征摘要】
1.一种蒸发管式火焰筒环焊缝自动焊接用夹具的工作方法，其特征在于，该夹具包括用于构成一圆盘的多个扇形的型面胀块、圆台、上压板和胀块支撑块，各型面胀块的内侧端设置胀块锥形面，使用时胀块支撑块置于外环段内侧壁的内侧，各型面胀块的内侧端置于所述胀块支撑块的顶面，各型面胀块的外侧端置于环形腔体内且邻近外环段外侧壁的内侧，以使各型面胀块形成一圆盘，各型面胀块的胀块锥形面形成与所述圆台的形状相适配的锥形孔，所述圆台倒置在所述锥形孔内，所述上压板置于所述圆台的上方，下压所述上压板使得圆台下降，由圆台将各型面胀块沿径向向外挤压，各型面胀块的外侧端对外环段外侧壁的内侧抵接；
所述的工作方法，包括如下步骤：
A、将胀块支撑块置于底板上，使得支撑块中心孔与底板中心孔对齐，中心轴穿过底板中心孔、支撑块中心孔，中心轴的端帽置于底板外，由底板进行限位；
B、将个定心销的一端分别插入外环段底壁的相应个定位孔内，另一端插入底板的定心销插孔内，以使火焰筒外环段固定设置在底板上，由定心销对火焰筒外环段进行角向限位，此时胀块支撑块置于火焰筒外环段内；
C、将个托弧板依次固定在对应的型面胀块的凸沿上，使得托弧板的内环槽罩设在出气孔上，且托弧板的外侧伸出型面胀块的外侧端；将通气环其中一个出气管插入第一个型面胀块的出气孔上，使得通气环置于该型面胀块的弧形槽内，将型面胀块的内侧端置于胀块支撑块上，型面胀块的外侧端伸入环形腔体内，且外环段内侧壁置于弧形槽内，使得外环段内侧壁对型面胀块形成支撑；将其余的个型面胀块按同样操作依次放置在胀块支撑块上，使得型面胀块形成一圆盘，且相邻型面胀块之间紧靠以减小胀块拼接缝的宽度，型面胀块内侧端的胀块锥形面形成锥形孔，中心轴穿过锥形孔；
D、沿圆台中心孔将圆台套在中心轴上，使得圆台倒置在锥形孔上，圆台的小头端插入锥形孔的大头端，由圆台的倾斜侧壁与胀块锥形面接触；将火焰筒外壳扣在火焰筒外环段上，使得火焰筒外壳的内壁紧贴火焰筒外环段外侧壁；沿上压板中心孔将上压板套在中心轴上，且上压板与圆台之间还套设压紧垫圈，中心轴前端的螺纹部伸出上压板后与压紧螺母螺纹配合，上压板的上压板台阶插入火焰筒外壳；压紧螺母拧紧时驱动上压板下降，上...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可甲，吴鸣耀，
申请(专利权)人：中国航发常州兰翔机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32