一种封头结构件焊接错位控制工装及装配方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110405400A(43)申请公布日2019.11.05(21)申请号201910736885.4(22)申请日2019.08.10(71)申请人西安长峰机电研究所地址710065陕西省西安市雁塔区电子一路90号(72)发明人刘涛孟强陈锋胡新郑莉杨立合(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人顾潮琪(51)Int.Cl.B23K37/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种封头结构件焊接错位控制工装及装配方法(57)摘要本发明提供了一种封头结构件焊接错位控制工装及装配方法，包括压紧盘、定位体组件、衬套和支撑杆，定位体组件包括心轴、定位体和底盘；底盘上表面开孔，垂直于底盘安装心轴；定位体为圆环结构，与心轴同轴安装在地盘上，定位体上表面与待焊接的半球体内壁形面紧密贴合；所述的压紧盘为环形结构，内孔形面与待焊接的半球体外壁形面紧密贴合，压紧盘通过若干支撑杆安装在底盘上，与定位体配合，固定半球体位置；衬套为中空台阶柱，内孔与心轴螺纹配合，上端穿过前接头内孔，与垫圈和紧固螺母配合，将前接头固定在心轴上。本发明优化焊接工艺，采用合理的装配定位方法，解决某发动机前封头端面环缝焊接错位变形问题。CN110405400ACN110405400A权利要求书1/1页1.一种封头结构件焊接错位控制工装，包括压紧盘、定位体组件、衬套和支撑杆，其特征在于：所述的定位体组件包括心轴、定位体和底盘；所述的底盘上表面开孔，垂直于底盘安装心轴；心轴上端为螺纹段；所述的定位体为圆环结构，与心轴同轴安装在地盘上，定位体上表面与待焊接的半球体内壁形面紧密贴合；所述的压紧盘为环形结构，内孔形面与待焊接的半球体外壁形面紧密贴合，压紧盘通过若干支撑杆安装在底盘上，与定位体配合，固定半球体位置；所述的衬套为中空台阶柱，内孔与心轴螺纹配合，上端外径与待焊接的前接头内径相同，下端外径大于前接头内径，上端穿过前接头内孔，与垫圈和紧固螺母配合，将前接头固定在心轴上。2.根据权利要求1所述的封头结构件焊接错位控制工装，其特征在于：所述的压紧盘外压半球体口部型面，防止半球体口部翻边。3.根据权利要求1所述的封头结构件焊接错位控制工装，其特征在于：所述的支撑杆以心轴为圆心呈环形均布。4.根据权利要求1所述的封头结构件焊接错位控制工装，其特征在于：所述的衬套上开有若干调整孔，插入扳手后能够旋动衬套，调节衬套在心轴上的位置。5.根据权利要求1所述的封头结构件焊接错位控制工装，其特征在于：所述的定位体外壁开有若干手柄孔，插入手柄后能够旋动定位体。6.一种利用权利要求1所述封头结构件焊接错位控制工装的装配方法，其特征在于：的方法，其特征在于包括下述步骤：将半球体装在定位体组件上，半球体内型面与定位体组件型面配合，压紧盘外压半球体口部，压紧部分与半球体型面贴合紧密，用若干支撑杆将工装底盘与压紧盘拉紧固定住半球体；将衬套旋入定位体组件的芯轴，旋至与半球体对接位置，前接头装在衬套上，旋动衬套，调节半球体与前接头的焊前错位高度，检验调节错位量，前接头焊口整圈高于半球体焊口0.4mm；压上垫圈，拧紧紧固螺母压紧前接头，沿前接头和半球体连接圆周进行12处定位点焊。2CN110405400A说明书1/3页一种封头结构件焊接错位控制工装及装配方法技术领域[0001]本发明属于超高强度钢承压结构件焊接制造技术范畴，涉及一种某发动机壳体封头结构件的焊接错位控制。背景技术[0002]作为某发动机重要结构部件，前封头是由前接头与半球体两种零件组焊成型，结构如图1所示。焊缝质量不仅要满足燃烧室壳体承压考核设计指标要求，还需满足发动机产品装药设计需求。由于前接头与半球体壁厚较薄、焊前状态与加工性差异、装配等因素易造成焊缝错位变形。利用现有内撑工装组装发动机封头结构件，不能灵活自如调节前接头与半球体焊前对接错位。当不满足装配要求时，还需重新装配，不仅增加操作者劳动强度，还降低装配效率，装配质量一致性难以保证。查阅相关专利了解到，对于薄壁筒形件焊接错位可以借助焊接工装进行内撑外压方式来控制，但是因零件结构差异的原因，筒形结构件所用的工装及控制方法不能解决此类封头结构件端面环缝错位变形问题。发明内容[0003]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种封头结构件焊接错位控制工装及装配方法，通过设计前封头氩弧焊焊接夹具、利用工装可调节装配功能，优化焊接工艺，采用合理的装配定位方法，解决某发动机前封头端面环缝焊接错位变形问题。[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种封头结构件焊接错位控制工装，包括压紧盘、定位体组件、衬套和支撑杆。[0005]所述的定位体组件包括心轴、定位体和底盘；所述的底盘上表面