一种焊接工装及焊接方法技术

本发明专利技术公开了一种焊接工装，包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。利用该工装可连续对接缝部位进行焊接，而无需像现有技术采用多套焊接工装多次焊接，且可拆卸的外卡环和内支撑环使焊接后的金属壳体拆装方便，显著提高焊接效率。

【技术实现步骤摘要】
一种焊接工装及焊接方法
本专利技术涉及金属焊接
，尤其涉及一种焊接工装及焊接方法。
技术介绍
随着航天器装备的发展，型号研制呈现高效、高质量及低成本制造的发展特点，装备迭代额周期大大加快，型号中舱段壳体主要采用铝合金壳体+防隔热层的结构形式，为内部安装件提供填装空间、承载和热防护作用。在实践中，铝合金壳体一般由4种端框+3种蒙皮共7项零件组装焊接成形，共6条环向焊缝，焊缝长度达12.9m，焊缝数量和焊缝长度均为同类产品之最。产品要求焊缝满足QJ2698A-2011中I级标准。随着焊缝数量的增多、焊缝长度的加长，焊接变形呈现增大的趋势，控制难度将增大。现有技术中，对同类产品采用简易的单独焊接工装，由小端向大端依次逐段分三次焊接，即先利用现有工装焊接第一端框、第一蒙皮、中框I，经校形、加工中框I端面后再利用工装焊接第二蒙皮、第三端框，经校形、加工第三端框端面、对接面和对接孔后再焊接第三蒙皮、第四端框。由于工装的限制，现有焊接金属壳体的效率低。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种焊接工装及焊接方法，解决了现有焊接金属壳体效率低的技术问题。一方面，本申请通过本申请的一实施例提供如下技术方案：一种焊接工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。可选的，所述内支撑环包括多个弧形结构，相邻所述弧形结构之间可拆卸活动连接形成圆环；所述多个弧形结构中的相邻两个相邻弧形结构之间通过伸缩杆连接，所述伸缩杆上设置有调节螺母，所述调节螺母用于调节伸缩杆的长度，以改变所述内支撑环的圆度。可选的，所述内支撑环上还设置有定位结构，所述定位结构用于顶住所述金属壳体最后端的端框前表面，对所述金属壳体最后端的端框的接缝部位进行径向定位。可选的，所述点焊槽包括多个矩形槽，所述多个矩形槽在所述外卡环上均匀间隔分布。可选的，所述内支撑盘滑动套接在所述定位轴上，且所述内支撑盘上固定连接有可在所述定位轴内部沿轴向方向运动的拉杆，所述拉杆可带动所述内支撑盘沿轴向方向运动。可选的，所述多个定位盘包括位于所述金属壳体前端的前端定位盘、位于所述金属壳体中间的中端定位盘和位于所述金属壳体后端的后端定位盘，所述前端定位盘和所述后端定位盘上都设置有象限线。另一方面，本申请通过本申请的另一实施例还提供一种焊接方法，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述方法包括：在上述的工装上，由从大到小的顺序依次交替安装所述多个端框和所述多个蒙皮；利用所述外卡环上的点焊槽，对所述接缝部位进行定位焊接，获得定位焊接金属壳体；在完成定位焊接后，拆除所述外卡环和所述内支撑环，调节所述拉杆带动所述内支撑盘避开所述接缝部位；对所述定位焊接金属壳体进行连续焊接；其中，所述连续焊接的顺序为先内后外，且相邻两次焊接的接缝部位之间至少间隔一个蒙皮。可选的，在进行所述连续焊接时，同一端框两侧接缝部位的起弧点错开180度。可选的，所述利用所述外卡环上的点焊槽，对所述接缝部位进行定位焊接，获得定位焊接金属壳体，具体包括：在所述接缝部位周向对称点焊，在所述接缝部位上获得多个定位焊缝；其中，所述多个定位焊缝中相邻两个定位焊缝之间的间距为170～220mm，所述定位焊缝的长度为20～30mm，所述定位焊缝的高度≤1.2mm。可选的，所述方法还包括：在所述定位焊接前，对所述多个端框和所述多个蒙皮进行碱洗；其中，所述碱洗的温度为40～55℃。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术的工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。由于多个定位盘对端框进行同轴固定，并使用外卡环、内支撑盘和内支撑环，对端框和蒙皮的接缝部位进行内外辅助支撑，因此，可连续对接缝部位进行焊接，而无需像现有技术采用多套焊接工装多次焊接，且可拆卸的外卡环和内支撑环使焊接后的金属壳体拆装方便，显著提高焊接效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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它的附图。图1是本专利技术一种实施例中焊接工装的结构示意图；图2是本专利技术一种实施例中金属壳体的焊接示意图；图3是图2中的端框焊接前的结构示意图；图4是图2中的蒙皮焊接前的结构示意图；图5是图1中焊接工装的外卡环的结构示意图；图6是图1中焊接工装的内支撑环的正视图；图7是图6的侧视图；图8是本专利技术一种实施例中焊接方法的流程图。附图标记说明如下：1-1、定位轴，1-11、转接盘，1-12、定位键，1-13、锁紧螺母，1-2、前端定位盘，1-3、中端定位盘，1-4、后端定位盘，1-41、钩形螺栓，2-1、内支撑盘，2-11、螺杆，2-2、内支撑环，2-21、第一弧形结构，2-22，第二弧形结构，2-23、第三弧形结构，2-24、伸缩杆，2-25、定位柱，3-1、第一外卡环，3-2、第二外卡环，3-3、第三外卡环，3-4、第四外卡环，3-5、第五外卡环，3-6、第六外卡环，3-11、第一半圆弧，3-12、第二半圆弧，4-1、第一端框，4-2、第二端框，4-3、第三端框，4-4、第四端框，5-1、第一蒙皮，5-2、第二蒙皮，5-3、第三蒙皮。具体实施方式本申请实施例通过提供一种焊接工装及焊接方法，解决了现有技术中对金属壳体焊接效率低的技术问题。本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：一种焊接工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，所述定位组件包括定位轴1-1以及同轴固定在所述定位轴1-1上的多个定位盘，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种焊接工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，其特征在于，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，/n所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；/n所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；/n所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。/n

【技术特征摘要】
1.一种焊接工装，用于焊接金属壳体，所述金属壳体包括多个端框和多个蒙皮，其特征在于，所述工装包括定位组件、内支撑组件和外约束组件；其中，
所述定位组件包括定位轴以及同轴固定在所述定位轴上的多个定位盘，所述多个定位盘用于固定所述多个端框；
所述外约束组件包括多个外卡环，所述多个外卡环用于卡接所述端框与所述蒙皮的接缝部位，所述外卡环上设置有用于将所述接缝部位露出的点焊槽；
所述内支撑组件包括内支撑盘和内支撑环；所述内支撑环可拆卸，用于对所述金属壳体最后端接缝部位进行内支撑；所述内支撑盘用于在所述金属壳体内对接缝部位进行支撑。


2.如权利要求1所述的工装，其特征在于，所述内支撑环包括多个弧形结构，相邻所述弧形结构之间可拆卸活动连接；所述多个弧形结构中的两个相邻弧形结构之间通过伸缩杆连接，所述伸缩杆上设置有调节螺母，所述调节螺母用于调节伸缩杆的长度，以改变所述内支撑环的圆度。


3.如权利要求2所述的工装，其特征在于，所述内支撑环上还设置有定位结构，所述定位结构用于顶住所述金属壳体最后端的端框前表面，对所述金属壳体最后端的端框的接缝部位进行径向定位。


4.如权利要求1所述的工装，其特征在于，所述点焊槽包括多个矩形槽，所述多个矩形槽在所述外卡环上均匀间隔分布。


5.如权利要求1所述的工装，其特征在于，所述内支撑盘滑动套接在所述定位轴上，且所述内支撑盘上固定连接有可在所述定位轴内部沿轴向方向运动的拉杆，所述拉杆可带动所述内支撑盘沿轴向方向运动。


6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁永宏，王维新，张军，贺春影，肖丽，钱春雨，
申请(专利权)人：湖北三江航天红阳机电有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42