一种T形接头焊接工装及焊接变形控制方法技术

本发明专利技术涉及一种T形接头焊接工装及焊接变形控制方法，针对纵向横向垂直交叉的多根长桁、隔框的蒙皮筋条结构的焊接变形控制，所设计焊接工装包括工装底座、支撑件以及真空吸盘，所述工装底座上对应筋条位置设置有一个或多个所述支撑件，所述真空吸盘从下方穿过工装底座上的中空部分设置在所述支撑件两侧。通过一种T形接头焊接工装并结合一种T形接头焊接变形控制方法，在焊接时，所述蒙皮由所述支撑件进行支撑，通过所述真空吸盘吸附所述蒙皮，使蒙皮与工装型面贴形，并施加下拉力，再进行T形接头焊接，焊接完成后，将所述真空吸盘进行卸载，减小产生的角变形量，保证了零件的形状尺寸。尺寸。尺寸。

【技术实现步骤摘要】
一种T形接头焊接工装及焊接变形控制方法


[0001]本专利技术涉及焊接领域，特别是涉及一种T形接头焊接工装及焊接变形控制方法。

技术介绍

[0002]现代航空航天、轨道交通、船舶等广泛采用带筋壁板制造技术，带筋壁板通常是由蒙皮1与筋条2焊接构成的，焊接处为T形接头结构，如图1所示，由于蒙皮1很薄，T形接头焊接时会产生角变形，即使采用激光焊接方法，仍然不能避免角变形的产生。即焊后筋条2两侧的蒙皮1向上弯，使筋条2与蒙皮1之间的角度小于焊前的初始角度。这种变形一旦产生，后续阶段很难消除，即使采用长时间的焊后热处理，仍然不能有效地将其完全消除，这种变形对产品的外观及性能都有较大的损害。
[0003]现有技术是将蒙皮1与工装型面贴形(即工装的型面就是零件的理论型面)，并将蒙皮1四周压紧在工装型面上，再利用压梁将筋条2压紧在蒙皮1上，然后进行焊接。焊前蒙皮1与工装型面不论贴形有多好，焊后将零件从工装上卸下后，都会产生角变形。由于这种蒙皮1和筋条2结构多数为复杂的空间三维薄壁结构，展开尺寸达数米，而厚度却是mm级，蒙皮1刚度小，零件形状尺寸难以通过工装型面来保证。另一方面，蒙皮1上焊接筋条2后，角变形会使结构向筋条2侧卷曲，此时为焊接后续筋条2，又必须通过外力将零件压回使之与工装型面完全贴形，从而使零件结构承受附加应力作用，增大了焊缝产生裂纹的危险。

技术实现思路

[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种T形接头焊接工装及焊接变形控制方法。
[0005]第一方面，本专利技术的实施例提出一种T形接头焊接工装，包括工装底座、支撑座、支撑件、下拉机构以及真空吸盘，所述工装底座上通过所述支撑座设置有所述支撑件；所述支撑件包括纵向支撑件和横向支撑件，所述纵向支撑件对应筋条的长桁纵向设置，所述横向支撑件对应所述筋条的隔框横向设置，所述支撑件为蒙皮提供支撑；所述工装底座上设置有中空结构，所述真空吸盘穿过所述中空结构设置在所述支撑件两侧，并吸附所述蒙皮，将所述蒙皮固定在所述支撑件形成的工装型面上，所述真空吸盘的底部穿过所述中空结构与位于所述工装底座下方的所述下拉机构连接，焊接过程中通过所述真空吸盘对所述蒙皮产生下拉力。
[0006]进一步地，所述支撑件包括支撑面和支撑脚，所述支撑面设置在所述支撑脚的顶部，所述支撑面与蒙皮抵接，所述支撑脚与所述支撑座连接，所述支撑座用于嵌设安装所述支撑脚，所述支撑面两侧棱边倒圆角。
[0007]第二方面，提供了一种T形接头焊接变形控制方法，包括步骤：焊接长桁时，将长桁支撑件安装在工装底座上；将蒙皮设置在长桁支撑件上；将长桁设置在所述蒙皮上；通过真空吸盘吸住长桁两侧蒙皮并下拉；将所述蒙皮和长桁进行焊接；将长桁支撑件全部缷下；将隔框支撑件安装在工装底座上；将蒙皮设置在隔框支撑件上；将隔框设置在所述蒙皮上；通
过所述真空吸盘吸住隔框两侧所述蒙皮，保持固定或下拉；将所述蒙皮和隔框进行焊接。
[0008]进一步地，焊接长桁时，将全部长桁支撑件通过支撑座设置在工装底座上，然后逐条焊接各长桁，焊接各长桁时，通过真空吸盘吸附该长桁两侧蒙皮保持固定或下拉。
[0009]进一步地，焊接长桁时，焊接其中一长桁，将与该长桁对应的长桁支撑件通过支撑座设置在工装底座上，拆下其他长桁的长桁支撑件，并焊接该长桁，焊接该长桁时，通过真空吸盘吸附该长桁两侧蒙皮并下拉。
[0010]进一步地，通过真空吸盘吸住长桁两侧蒙皮并下拉时，长桁两侧所述蒙皮分别向下产生0～3
°
的倾斜。
[0011]进一步地，所述隔框支撑件配有支撑座，所述工装底座上对应位置有安装槽，将支撑座固定在安装槽中，将隔框支撑件固定在支撑座中，完成隔框支撑件固定。
[0012]进一步地，通过隔框压梁将所述隔框固定在蒙皮上，通过真空吸盘吸住隔框两侧蒙皮，真空吸盘保持待焊隔框两侧蒙皮在原位置不动或下拉，将蒙皮和隔框进行焊接。
[0013]综上，本专利技术通过一种T形接头焊接工装并结合一种T形接头焊接变形控制方法，在焊接时，所述蒙皮由所述支撑件进行支撑，通过所述真空吸盘吸附所述蒙皮，使蒙皮与工装型面贴形(即所述支撑件构成的型面与工装的型面重合)，再进行T形接头焊接，焊接完成后，将所述真空吸盘进行卸载，所述蒙皮都会有少量回弹，这种回弹可起到减小焊缝内应力的作用，减小产生的角变形量，保证了零件的形状尺寸。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是T形接头结构角变形示意图；
[0016]图2是一种带筋壁板结构示意图；
[0017]图3是本专利技术一实施例中一种T形接头焊接工装的结构示意图；
[0018]图4是本专利技术一实施例中真空吸盘下拉蒙皮的结构示意图；
[0019]图5是本专利技术一实施例中支撑件的结构示意图；
[0020]图6是本专利技术一实施例中一种T形接头焊接工装焊接长桁的结构示意图；
[0021]图7是本专利技术一实施例中一种T形接头焊接工装焊接隔框的结构示意图；
[0022]图中：1、蒙皮；2、筋条；3、支撑件；4、工装底座；5、真空吸盘；6、焊接工作台；7、压梁；21、长桁；22、隔框；31、支撑面；32、支撑脚；41、支撑座；42、中空结构。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例对本专利技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本专利技术的原理，但不能用来限制本专利技术的范围，即本专利技术不限于所描述的实施例，在不脱离本专利技术的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。
[0024]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0025]请参阅图3和图4，本专利技术的实施例提出一种T形接头焊接工装，包括工装底座4、支撑座41、支撑件3、下拉机构以及真空吸盘5，所述工装底座4可设置在焊接工作台6上，所述焊接工作台6上设置有压梁7，所述工装底座4上通过所述支撑座41设置有所述支撑件3；所述支撑件3包括纵向支撑件和横向支撑件，所述纵向支撑件对应筋条2的长桁21纵向设置，所述横向支撑件对应所述筋条2的隔框22横向设置，其中所述长桁21和所述隔框22焊接分先后进行，因此所述纵向支撑件和所述横向支撑件可以不同时使用，不会出现干涉。所述支撑件3为蒙皮1提供支撑，并利用压梁7将所述筋条2压紧在所述蒙皮1上；所述工装底座4上设置有中空结构42，所述真空吸盘5穿过所述中空结构42设置在所述支撑件3两侧，并吸附所述蒙皮1，将所述蒙皮1固定在所述支撑件3形成的工装型面上，所述真空吸盘5的底部穿过所述中空结构42与位于所述工装底座4下方的所述下拉机构连接，所述下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种T形接头焊接工装，其特征在于：包括工装底座、支撑座、支撑件、下拉机构以及真空吸盘，所述工装底座上通过所述支撑座设置有所述支撑件；所述支撑件包括纵向支撑件和横向支撑件，所述纵向支撑件对应筋条的长桁纵向设置，所述横向支撑件对应所述筋条的隔框横向设置，所述支撑件为蒙皮提供支撑；所述工装底座上设置有中空结构，所述真空吸盘穿过所述中空结构设置在所述支撑件两侧，并吸附所述蒙皮，将所述蒙皮固定在所述支撑件形成的工装型面上，所述真空吸盘的底部穿过所述中空结构与位于所述工装底座下方的所述下拉机构连接，焊接过程中通过所述真空吸盘对所述蒙皮产生下拉力。2.根据权利要求1所述的一种T形接头焊接工装，其特征在于：所述支撑件包括支撑面和支撑脚，所述支撑面设置在所述支撑脚的顶部，所述支撑面与蒙皮抵接，所述支撑脚与所述支撑座连接，所述支撑座用于嵌设安装所述支撑脚，所述支撑面两侧棱边倒圆角。3.一种T形接头焊接变形控制方法，其特征在于：包括步骤：焊接长桁时，将长桁支撑件安装在工装底座上；将蒙皮设置在长桁支撑件上；将长桁设置在所述蒙皮上；通过真空吸盘吸住长桁两侧蒙皮并下拉；将所述蒙皮和长桁进行焊接；将长桁支撑件全部缷下；将隔框支撑件安装在工装底座上；将蒙皮设置在隔框支撑件上；将隔框设置在所述蒙皮上；通过所述真...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学东，
申请(专利权)人：中国航空制造技术研究院，
类型：发明
国别省市：