一種薄壁筒體焊接胎具的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種工裝夾具，屬于機械加工領域，具體涉及一種能實現張緊和收縮功能的薄壁筒體類零件焊接胎具。
【背景技術】
[0002]現有的薄壁筒體類零件焊接胎具多采用拼接式四面體結構，焊接工件前先把工裝拼接成與工件腔體尺寸一致的四面體胎具，然后把焊接工件分別放置在四面體胎具上實施焊接和加工，焊接完成后對四面體胎具進行破壞分解，把分解的工裝從工件腔體內抽出。此類焊接胎具結構存在以下缺點:操作不方便，每次焊接都需要重新拼接，焊接后需要對工裝進行破壞并分拆抽出，且不易保證精度要求。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是采用一種新型薄壁筒體焊接胎具，實現胎具的張緊和收縮，從而實現薄壁筒體類零件焊接時不變形，焊接后能夠方便的把胎具抽出。
[0004]為實現上述目的，本發明采用下述技術方案:一種薄壁筒體焊接胎具，它包括定位彎板、轉臂法蘭和撥盤，轉臂法蘭位于定位彎板外側，轉臂法蘭通過鎖緊螺柱固定在定位彎板上，撥盤套在轉臂法蘭上，撥盤與轉臂法蘭之間設有鎖緊螺母，撥盤上設有與定位彎板相關聯的導向槽，轉臂法蘭在導向槽對應位置處設有腰形孔，導向槽內設有導向銷，導向銷穿過轉臂法蘭上的腰形孔與定位彎板連接。
[0005]撥盤外圈設有卡槽，撥盤外圈的卡槽內插入扳手。
[0006]扳手為帶卡爪的金屬結構件，扳手卡爪與撥盤外圈的卡槽相匹配。
[0007]扳手為鋼件或者合金鋼件。
[0008]所述導向槽的中心軌跡R通過導向銷的運動距離L和撥盤的運動角度Θ計算而成，其計算方法為:R=f (L，Θ )，其中Dn彡L彡D1，O彡Θ彡A，0° < A < 90°。
[0009]定位彎板為四塊。
[0010]相鄰兩塊定位彎板的間距O彡d彡20mm。
[0011]相鄰兩塊定位彎板的間距O彡d彡10mm。
[0012]轉臂法蘭與定位彎板之間設有定位銷。
[0013]本發明采用凸輪機構的工作原理，撥盤在扳手的作用下實現運動，定位彎板通過導向銷在撥盤的驅動下沿著轉臂法蘭上的腰形孔運動，從而實現張緊和收縮，張緊和收縮后通過鎖緊螺柱和定位銷對焊接胎具進行狀態固定。本發明能實現薄壁筒體類零件焊接不變形，焊接后能夠方便抽出，且可以反復張緊和收縮，保持精度不變；解決了該類零件焊接工裝一次性或拆卸不方便等問題，實現了工裝使用的重復性。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明結構示意圖。
[0015]圖2是本發明張緊狀態的工作示意圖。
[0016]圖3是本發明收縮狀態的工作示意圖。
[0017]圖4是取下轉臂法蘭后的定位彎板張緊狀態示意圖。
[0018]圖5是取下轉臂法蘭后的定位彎板收縮狀態示意圖。
[0019]圖6是撥盤結構示意圖。
[0020]圖7是導向槽中心軌跡R與導向銷的運動距離L及撥盤的運動角度Θ關系圖。
【具體實施方式】
[0021]—種薄壁筒體焊接胎具，它包括定位彎板1、轉臂法蘭4和撥盤2，轉臂法蘭4位于定位彎板I外側，轉臂法蘭4通過鎖緊螺柱6固定在定位彎板I上，撥盤2套在轉臂法蘭4上，撥盤2與轉臂法蘭4之間設有鎖緊螺母3，撥盤2上設有與定位彎板I相對應的導向槽8，轉臂法蘭4在導向槽8對應位置處設有腰形孔10，導向槽8內設有導向銷5，導向銷5穿過轉臂法蘭4上的腰形孔10與定位彎板I連接。
[0022]如圖1所示，轉臂法蘭4通過鎖緊螺柱6連接四塊定位彎板1，相鄰兩塊定位彎板I的間距O < d < 20mm，撥盤2套在轉臂法蘭4上，撥盤2上設有與定位彎板I相關聯的導向槽8，臂法蘭在導向槽8對應位置處設有腰形孔10，導向槽8內設有導向銷5，導向銷5穿過轉臂法蘭4上的腰形孔10與定位彎板I連接。
[0023]如圖6、圖7所示，所述導向槽8的半徑R通過導向銷5的運動距離L和撥盤2的運動角度Θ計算而成，其計算方法為:R=f(L，Θ )，其中Dn彡L彡D1，0彡Θ彡A，0° < A<90° ;利用圖7所示方法可以測量出R在不同角度Θ的若干值Di，通過對Di若干點進行曲線擬合即可設計出導向槽8的中心軌跡。
[0024]如圖2、圖3所示，撥盤2外圈設有卡槽9，扳手7為帶卡爪的金屬結構件，扳手7的卡爪結構與撥盤2外圈的卡槽9相匹配，扳手7插入卡槽9內，使撥盤2相對于轉臂法蘭4轉動，撥盤2轉動過程中帶動與定位彎板I相連的導向銷5在轉臂法蘭4的腰形孔10內運動，從而實現定位彎板的張緊和收縮，定位彎板張緊和收縮后通過鎖緊螺柱6和定位銷11對胎具進行狀態固定和定位。
[0025]如圖4、圖5所示，張緊狀態時相鄰兩塊定位彎板的最大間距為20mm，收縮狀態時相鄰兩塊定位彎板的最小間距為O。薄壁筒體焊接前，通過扳手將焊接胎具張緊，鎖緊螺柱對胎具進行狀態固定，并用定位銷11進行定位，復測胎具外形尺寸在合格范圍內，然后把薄壁焊接件拼接在胎具上，并實施焊接；薄壁筒體焊接完成后，將焊接胎具收縮，相鄰定位彎板之間20mm的收縮量可以保證焊接胎具很輕松方便的從薄壁筒體內抽出，且保持焊接精度不變。一般情況下，相鄰兩塊定位彎板的間距O < d < 1mm即可滿足焊接胎具輕松方便的從薄壁筒體內抽出。
[0026]本發明能實現薄壁筒體類零件焊接不變形，焊接后能夠方便抽出，且可以反復張緊和收縮，保持精度不變；解決了該類零件焊接工裝一次性或拆卸不方便等問題，實現了工裝使用的重復性。
【主權項】
1.一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:它包括定位彎板(1)、轉臂法蘭(4)和撥盤(2 )，轉臂法蘭(4 )位于定位彎板(I)外側，轉臂法蘭(4 )通過鎖緊螺柱(6 )固定在定位彎板(I)上，撥盤(2)套在轉臂法蘭(4)上，撥盤(2)與轉臂法蘭(4)之間設有鎖緊螺母(3)，撥盤(2)上設有與定位彎板(I)相關聯的導向槽(8)，轉臂法蘭(4)在導向槽(8)對應位置處設有腰形孔(10)，導向槽(8)內設有導向銷(5)，導向銷(5)穿過轉臂法蘭(4)上的腰形孔(10)與定位彎板(I)連接。2.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:撥盤(2)外圈設有卡槽(9)，撥盤(2)外圈的卡槽(9)內插入扳手(7)。3.根據權利要求2所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:扳手(7)為帶卡爪的金屬結構件，扳手卡爪與撥盤(2)外圈的卡槽(9)相匹配。4.根據權利要求3所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:扳手(7)為鋼件或者合金鋼件。5.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:所述導向槽(8)的中心軌跡R通過導向銷(5)的運動距離L和撥盤(2)的運動角度Θ計算而成，其計算方法為:R=f (L，θ )，其中 Dn 彡 L 彡 DLO 彡 Θ 彡 A，0° < A < 90°。6.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:定位彎板(I)為四塊。7.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:相鄰兩塊定位彎板(I)的間距O < d < 20mmo8.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:相鄰兩塊定位彎板(I)的間距O < d < 1mm09.根據權利要求1所述的一種薄壁筒體焊接胎具，其特征在于:轉臂法蘭(4)與定位彎板(I)之間設有定位銷(11)。
【專利摘要】本發明公開了一種薄壁筒體焊接胎具，它包括定位彎板、轉臂法蘭和撥盤，轉臂法蘭位于定位彎板外側，轉臂法蘭通過鎖緊螺柱固定在定位彎板上，撥盤套在轉臂法蘭上，撥盤與轉臂法蘭之間設有鎖緊螺母，撥盤上設有與定位彎板相關聯的導向槽，轉臂法蘭在導向槽對應位置處設有腰形孔，導向槽內設有導向銷，導向銷穿過轉臂法蘭上的腰形孔與定位彎板連接。本發明能實現薄壁筒體類零件焊接不變形，焊接后能夠方便抽出，且可以反復張緊和收縮，保持精度不變；解決了該類零件焊接工裝一次性或拆卸不方便等問題，實現了工裝使用的重復性。
【IPC分類】B23K37/04
【公開號】CN105057946
【申請號】CN201510417576
【發明人】白潔, 張克, 周旭陽, 崔嘉超, 趙四強, 張建
【申請人】中國船舶重工集團公司第七一三研究所
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月16日