【技术实现步骤摘要】
本申请属于航空飞行器蒙皮制造，尤其涉及一种蒙皮与加强筋搅拌摩擦焊接的夹具和方法。
技术介绍
1、加筋蒙皮是飞机上一种典型的结构形式，已应用在翼面和机身等部位，筋条对蒙皮的刚性方面有很大程度的增强，加强筋还承受了部分作用在蒙皮上的空气动力并传递给机身的其他构件。
2、铆接是最常用的蒙皮与加强筋的连接方式，久经考验，铆接接头连接强度高、易于更换，但铆钉使用数量多、结构增重明显，使飞机承载较大的负重，且容易造成机身应力集中或者机身出现裂，造成安全隐患。
3、搅拌摩擦焊作为一种新型固相连接技术，是在恒定或递增压力以及扭矩的作用下，利用焊接接触端面之间的相对运动在摩擦面产生热量，使焊缝区域温度上升，但温度一般低于材料的熔点，材料的变形抗力降低，在搅拌头顶锻压力的作用下焊缝内发生塑性流动，通过界面的分子扩散和再结晶实现焊接的固态焊接方法，焊缝成形好，不易出现传统熔焊中产生的气孔及裂纹等缺陷，特别适合铝合金等有色金属连接，在航天器低温容器焊接、大型轻合金结构件的焊接、蒙皮焊接、高速列车焊接，有广泛的应用。
4、相对技术中，实现在搅拌摩擦焊或平板焊接进行锁附夹紧，确保平板焊接过程中两版中间不开裂，两板不翘曲，获得性能良好的焊接接头。但是，在面对同一平板上有多条焊缝时会出现无法夹持的情况，进而无法焊接。
技术实现思路
1、专利技术目的：提供了一种用于蒙皮与加强筋搭接搅拌摩擦焊接夹具和方法，用于解决蒙皮与加强筋焊接时夹紧困难及焊接变形的问题。
2、第一方
3、台座，设置在机床上；
4、多个工字梁，设置在所述台座上；其中，加强筋设置在所述工字梁，蒙皮设置在所述加强筋上；
5、多个夹紧顶架，所述夹紧顶架位于对应的所述蒙皮上方，所述夹紧顶架的两端设置在所述台座上，所述夹紧顶架的中部用于压紧所述蒙皮和加强筋。
6、优选地，所述台座包括：
7、底板；
8、多个第一长方形凹槽，均匀设置在所述底板的中间区域，所述第一长方形凹槽用于安装所述工字梁；
9、两个第二长方形凹槽，设置在所述底板的两侧，所述第二长方形凹槽用于固定所述夹紧顶架的两端；
10、长方形卡槽，设置在所述底板的第一端部和第二端部，所述第一端部与所述第二端部对称，所述第一端部和第二端部靠近所述第二长方形凹槽；其中，所述长方形卡槽与所述机床的t型凹槽相匹配，通过第一t型螺栓将所述台座固定在所述机床工作台的上表面。
11、优选地，所述夹紧顶架包括第一顶架和第二顶架，所述第一顶架和所述第二顶架相同；其中，所述第一顶架为π字型结构。
12、优选地，所述第一顶架包括：
13、横杆，所述横杆的前端面设置有凸块，所述凸块上设置有第一螺纹孔；
14、竖杆，所述竖杆的一端与所述横杆的一端垂直连接，所述竖杆的另一端水平设置有连接板，所述连接板上设置有螺栓孔；其中，所述横杆和所述竖杆共面。
15、优选地，所述台座还包括：
16、t型凹槽，设置在所述第二长方形凹槽的下方，所述连接板能够被容纳在所述第二长方形凹槽内；
17、第二t型螺栓，所述第二t型螺栓的头部能够被容纳在所述t型凹槽内；
18、其中，所述第二t型螺栓穿过所述螺栓孔，配合螺母将所述第一顶架和所述第二顶架固定在所述台座上合适的位置处。
19、优选地，所述竖杆上设置有凸出部，所述凸出部上设置有第二螺纹孔，所述夹具还包括：
20、插销，设置在所述第二螺纹孔内；其中，所述插销具有螺纹；
21、锁紧垫片，与所述插销连接；所述锁紧垫片用于锁紧所述第一顶架和所述第二顶架，避免晃动。
22、优选地，所述第一长方形凹槽水平布置在所述底板的中间区域，所述第二长方形凹槽垂直布置在所述底板的两侧。
23、优选地，所述夹具还包括：
24、压条，设置在所述蒙皮上；
25、压紧螺栓，设置在所述第一螺纹孔内，所述压紧螺栓的下端面顶住所述压条。
26、优选地，所述加强筋为z字型，所述加强筋是倒扣在所述工字梁上。
27、第二方面，本申请还提供了一种蒙皮与加强筋搅拌摩擦焊接的方法，所述方法包括：
28、加强筋倒扣在工字梁的上顶面，蒙皮铺设在所述加强筋上，压条铺设在所述蒙皮上；
29、用夹紧顶架将所述加强筋和蒙皮压紧；
30、搅拌摩擦焊具获取工作指令；其中，所述搅拌摩擦焊具包括搅拌头和搅拌针，所述工作指令包括预设焊接速度、预设旋转速度和预设倾斜角度；
31、所述搅拌针基于预设倾斜角度插入中部区域蒙皮表面，所述搅拌头带着所述搅拌针基于所述预设焊接速度和预设旋转速度开始焊接中部区域蒙皮和加强筋；
32、待中部区域蒙皮和加强筋焊接结束，开始焊接两侧区域蒙皮和加强筋焊。
33、本申请的有益技术效果：
34、本申请通过上方的夹紧顶架与下方的工字梁对待焊的蒙皮与加强筋起主要的定位作用，解决了传统夹具面对同一平面上焊接多个焊缝时待焊件夹紧困难的问题，并减小了焊接变形可能性，同时由于夹紧顶架之间的距离是可调节的，在面对不同的焊缝宽度时也有较高的通用性。
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1.一种蒙皮与加强筋搅拌摩擦焊接的夹具，其特征在于，所述夹具包括：
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述台座包括：
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹紧顶架包括第一顶架和第二顶架，所述第一顶架和所述第二顶架相同；其中，所述第一顶架为π字型结构。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述第一顶架包括：
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述台座还包括：
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征在于，所述竖杆上设置有凸出部，所述凸出部上设置有第二螺纹孔，所述夹具还包括：
7.根据权利要求6所述的夹具，其特征在于，所述第一长方形凹槽水平布置在所述底板的中间区域，所述第二长方形凹槽垂直布置在所述底板的两侧。
8.根据权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括：
9.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述加强筋为Z字型，所述加强筋是倒扣在所述工字梁上。
10.一种蒙皮与加强筋搅拌摩擦焊接的方法，其特征在于，所述方法包括：
【技术特征摘要】
1.一种蒙皮与加强筋搅拌摩擦焊接的夹具，其特征在于，所述夹具包括：
2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述台座包括：
3.根据权利要求2所述的夹具，其特征在于，所述夹紧顶架包括第一顶架和第二顶架，所述第一顶架和所述第二顶架相同；其中，所述第一顶架为π字型结构。
4.根据权利要求3所述的夹具，其特征在于，所述第一顶架包括：
5.根据权利要求4所述的夹具，其特征在于，所述台座还包括：
6.根据权利要求5所述的夹具，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘泽宇，张继元，毛育青，戴浩，胡海明，姚臻，
申请(专利权)人：昌河飞机工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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