定位夾具及貯箱箱底環縫焊接設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及火箭IC箱焊接自動化領域，尤其涉及一種定位IC箱箱底的圓環和型材框的定位夾具及具有該定位夾具的貯箱箱底環縫焊接設備。
【背景技術】
[0002]運載火箭的箭體結構主要由推進劑貯箱、鉚接艙段、整流罩等部分構成。其中，推進劑貯箱(簡稱貯箱)是一種大尺寸、薄壁高強鋁合金焊接結構，作為運載火箭的主承力結構，是箭體結構中最大的結構部件和影響運載火箭安全性和可靠性的關鍵部件，占火箭總質量的60%、全箭長度的2/3。
[0003]貯箱又由貯箱箱底和筒段裝焊而成:筒段由壁板拼焊而成;火箭的貯箱箱底由瓜瓣、頂蓋、型材框拼焊而成;其中6個瓜瓣通過6個縱縫焊接后形成圓環，圓環的底部與型材框通過環縫焊接，圓環的頂部與頂蓋也通過環縫焊接。
[0004]由于貯箱箱底為旋轉橢球面，共有縱縫6條，環縫2條，材料是2A14鋁合金，為大型薄壁構件，與黑色金屬相比，2A14鋁合金材料熱應力大，焊接后容易變形，所以要把箱底各個零件焊接成一整體時，一定要定位可靠、裝夾牢固，才能把焊接變形控制在允許范圍內，因此焊接工裝困難。在焊接過程中要求定位夾具具有良好的剛性，焊縫的焊接邊必須可靠固定，準確對齊，不許出現錯邊及明顯變形等現象。然而，目前大型鋼結構自動化焊接設備主要包括立縫、橫縫、角縫自動焊接操作機，這些設備都無法直接應用于貯箱的焊接。
[0005]有鑒于此，有必要對現有的定位夾具及貯箱箱底環縫焊接設備予以改進，以解決上述問題。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型的目的在于提供一種定位貯箱箱底的圓環和型材框的定位夾具及具有該定位夾具的貯箱箱底環縫焊接設備。
[0007]為實現上述實用新型目的，本實用新型提供了一種用于貯箱箱底環縫焊接時定位貯箱箱底的圓環和型材框的定位夾具，包括呈環狀的基座、固定于所述基座上且從內側定位所述圓環和所述型材框的模胎、從圓環外側壓緊所述圓環的第一壓緊組件以及從所述型材框外側壓緊所述型材框的第二壓緊組件;其特征在于:所述第一壓緊組件包括從外側套于所述圓環上的第一壓環、作用于所述第一壓環上以使得所述第一壓環將所述圓環緊壓于所述模胎上的第一壓緊機構；所述第二壓緊組件包括從外側套于所述型材框上的第二壓環、作用于所述第二壓環上以使得所述第二壓環將所述型材框緊壓于所述模胎上的第二壓緊機構、從外側向內壓緊所述型材框的第三壓緊機構;所述第一壓緊機構、第二壓緊機構和第三壓緊機構固定于所述基座上且位于所述模胎外側。
[0008]作為本實用新型的進一步改進，所述模胎包括固定于所述基座上用于定位所述型材框的下模胎、位于所述下模胎上方用于定位所述圓環的瓜瓣模胎;所述下模胎與所述瓜瓣模胎之間呈臺階設置，且所述下模胎的頂端直徑大于所述瓜瓣模胎底端的直徑。
[0009]作為本實用新型的進一步改進，所述第一壓環包括可緊密貼合在所述圓環表面的第--^箍圈、自第--^箍圈頂端向外凸伸的第一壓圈、位于所述第一壓圈下方用于向上支撐所述第一壓圈的環形的支撐圈、間隔設置于所述第一卡箍圈上以從下側支撐所述支撐圈的若干支撐塊。
[0010]作為本實用新型的進一步改進，所述第一壓緊機構包括第一氣缸座、固定于所述第一氣缸座內的第一氣缸、固定于所述第一氣缸座上的支撐板、位于所述支撐板背離所述第一氣缸座一側面上的連接塊、與所述連接塊靠近所述第一氣缸的第一氣缸桿一側樞轉連接的第一壓臂、與所述連接塊朝背離所述支撐板的一側凸伸的凸塊樞轉連接的連接桿、設于所述連接桿上用于控制所述第一壓臂樞轉角度的限制塊;所述連接桿與所述第一氣缸桿連接，所述第一氣缸桿可驅動所述連接桿相對所述連接塊樞轉;所述支撐板固定于所述基座上。
[0011]作為本實用新型的進一步改進，所述第一壓緊機構包括第一氣缸座、固定于所述第一氣缸座內的第一氣缸、固定于所述第一氣缸座上的滑套、固定于所述滑套上的支撐腿、與所述支撐腿遠離所述滑套一端連接且朝向所述第一氣缸的第一氣缸桿延伸的支撐板、位于所述支撐板背離所述支撐腿一側面上的連接塊、與所述連接塊靠近所述第一氣缸桿的一側樞轉連接的第一壓臂、從兩側夾住所述連接塊靠近所述第一氣缸桿的一側朝背離所述支撐板的一側凸伸的三角狀的凸塊且與所述凸塊樞轉連接的呈L狀的連接桿、設于所述連接桿上用于控制所述第一壓臂樞轉角度的限制塊。
[0012]作為本實用新型的進一步改進，所述第二壓環包括可緊密貼合在所述型材框外表面的第二卡箍圈、自第二卡箍圈頂端向外凸伸的第二壓圈。
[0013]作為本實用新型的進一步改進，所述第二壓緊機構包括固定于所述基座上的第二氣缸座、位于所述第二氣缸座上的第二氣缸、樞轉連接于所述第二氣缸座上的第二壓臂;所述第二氣缸的第二氣缸桿驅動所述第二壓臂相對于所述第二氣缸座樞轉，進而使得所述第二壓臂壓緊所述第二壓環。
[0014]作為本實用新型的進一步改進，所述第三壓緊機構包括操作桿、由所述操作桿驅動以靠近或遠離所述型材框的驅動桿、位于所述驅動桿上可頂壓于所述型材框外側的頂塊。
[0015]作為本實用新型的進一步改進，所述基座在所述模胎底端的外側間隔設有若干固定座，每兩個相鄰的固定座中間形成固定孔，所述第一壓緊機構位于所述固定孔處，且所述第一壓緊機構固定于形成所述固定孔的相鄰兩個固定座上;所述第二壓緊機構和第三壓緊機構設于所述固定座上。
[0016]為實現上述實用新型目的，本實用新型還提供了一種用于焊接貯箱箱底的圓環和型材框的貯箱箱底環縫焊接設備，包括定位所述圓環和所述型材框的定位夾具、焊接所述圓環和所述型材框的環縫的焊接裝置、驅動所述定位夾具轉動的電機。
[0017]本實用新型的有益效果是:本實用新型的定位夾具分別通過第一壓緊組件和第二壓緊組件與模胎的配合定位圓環和型材框，定位效果好。所述第一壓緊組件的第一壓緊機構作用于所述第一壓環上以使得所述第一壓環將所述圓環緊壓于所述模胎上；施力面積大，且施力均勻，在很好地定位所述圓環的同時可防止所述圓環變形。所述第二壓緊組件通過第二壓緊機構和第三壓緊機構從不同的方向施力定位所述型材框，定位效果好、不易變形且不影響焊接，為實現較高質量的焊接提供了保證。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的定位夾具的立體機構示意圖。
[0019]圖2是圖1除去第一壓緊組件和第二壓緊組件的結構示意圖。
[0020]圖3是本實用新型的第一壓環的結構示意圖。
[0021]圖4是圖3于另一角度的示意圖。
[0022]圖5是圖4沿B-B方向的剖視圖。
[0023]圖6是本實用新型的第二壓環的結構示意圖。
[0024]圖7是圖6沿A-A方向的剖視圖。
[0025]圖8是圖7中圓圈部分的局部放大圖。
[0026]圖9是圖1中圓圈部分的局部放大圖。
[0027]圖10是第一種第一壓緊機構的結構示意圖。
[0028]圖11是第二種第一壓緊機構的結構示意圖。
[0029]圖12是第二壓緊機構和第三壓緊機構的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0030]為了使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細描述。
[0031 ] 請參閱圖1?圖12所示，為了更好地焊接所述圓環(未圖示)和型材框(未圖示)，本實用新型提供了一種貯箱箱底環縫焊接設備，包括定位所述圓環和所述型材框的定位夾具100、驅動所述定位夾具100轉動的電機(未圖示)、焊接所述圓環和所述型材框的環縫的焊接裝置(未圖示)。使用時，圓環和型材框固定于所述定位夾具100上，定位夾具100按照預定的焊接軌跡轉動，焊接裝置從外側進行環縫焊接。
[0032]請參閱圖1、圖2和圖9所