[实用新型]一种精密筒形件焊接夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及焊接技术领域，具体为一种精密筒形件焊接夹具，用于薄壁板料成形的筒形零件纵向焊缝焊接。

背景技术

航空发动机中空气导管中段为外径Φ130mm，长度660mm，壁厚1.3mm的钛合金筒形零件，要求直线度≤0.3mm，圆周跳动≤0.25mm，是航空发动机的重要零件。该零件是将厚度1.3mm的TC4钛合金板料预成型两个半圆筒体，再采用焊接工装对接成筒形，经电子束焊接成筒形零件。经预成型后的半圆筒体回弹和变形较大，在装配过程中错边量和对接间隙控制困难。焊接后的筒形零件，由于焊接收缩，会紧紧地箍在工装的芯轴上，造成拆卸困难，在零件内表面还产生划伤等缺陷。

发明内容

要解决的技术问题

为解决焊缝的装配对接间隙及错边控制、夹具的刚性、焊接后的筒形件拆卸问题。本实用新型提出了一种精密筒形件焊接夹具。

技术方案

本实用新型的技术方案为：

所述一种精密筒形件焊接夹具，其特征在于：包括支架、夹块机构和芯轴；所述夹块机构由带有中心通孔的柱形件沿中心对剖得到，柱形件中心通孔与待加工的筒形件间隙配合；在柱形件两侧面有连接法兰，用于将分开的柱形件连接固定，连接法兰外侧有加强筋；在半块柱形件中形成通孔的圆弧两侧有琴键调节机构，所述琴键调节机构由螺柱和可动的键块组成，螺柱端部穿过柱形件与键块固定连接，螺柱与柱形件螺纹配合；所述芯轴为楔形对开式结构，芯轴的剖面分为三段，其中芯轴两端的剖面为与芯轴中心轴线平行的剖面，芯轴中部剖面为斜剖面；芯轴两端的剖面之间采用滑键配合；芯轴两端固定有端面挡块；芯轴两端外伸段与支架配合。

有益效果

本实用新型采用楔形对开式结构的芯轴，解决了筒形件的装卸问题，通过芯轴两端的端面挡块和芯轴两端剖面之间的滑键配合方式，解决了筒形件的焊接定位问题；通过采用加强筋结构和压紧机构，解决了长跨度零件在夹紧时的刚性不足问题；通过夹块机构以及琴键式微调机构，解决了零件在装夹后，对接间隙和错边大问题。

附图说明

图1：本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型的结构左视图；

图3：本实用新型的结构右视图；

图4：左夹块示意图；

图5：芯轴示意图；

其中：1、支架；2、夹块机构固定螺母；3、夹块机构固定螺柱；4、左夹块；5、右夹块；6、圆柱销；7、支架固定螺母；8、垫圈；9、支架连接套；10、芯轴；11、螺柱；12、插销；13、支架固定螺钉；14、支架固定圆柱销；15、底板；16、筋梁；17、筋板；18、连接法兰；19、琴键调节机构；20、下半芯轴；21、定位键；22、键固定螺钉；23、上半芯轴；24、端面挡块；25、端面挡块固定螺钉。

具体实施方式

下面结合具体实施例描述本发明：

参照附图1，本实施例中的精密筒形件焊接夹具包括支架1、夹块机构和芯轴10。支架通过螺钉和圆柱销固定在底板15上，支架上端通过支架连接套9支撑芯轴，并在支架连接套9外侧通过支架固定螺母7和垫圈8约束固定。

参照附图2和附图4，所述夹块机构由带有中心通孔的柱形件沿中心对剖得到，柱形件中心通孔与待加工的筒形件间隙配合。在柱形件两侧面有连接法兰18，用于通过夹块机构固定螺柱将分开的柱形件连接固定，连接法兰外侧有加强筋，增强连接法兰的刚性、防止在夹紧零件后夹具产生变形，。在半块柱形件中形成通孔的圆弧两侧有琴键调节机构19，所述琴键调节机构由螺柱和可动的键块组成，螺柱端部穿过柱形件与键块固定连接，螺柱与柱形件螺纹配合，通过调节琴键调节机构，对局部错边进行微调来控制、消除焊缝错边。

所述芯轴为楔形对开式结构，分为两个对开的分体结构，芯轴的对开剖面分为三段，其中芯轴两端的剖面为与芯轴中心轴线平行的剖面，芯轴中部剖面为斜剖面，这样在拆卸零件时，将一侧芯轴沿轴向敲击，当两个芯轴沿轴向滑移20mm后就会自动分离，零件也随之松动。在拆卸过程中防止零件的变形和损伤。芯轴两端的剖面之间通过滑键配合；芯轴两端固定有端面挡块，保证对开式楔形芯轴在组合过程中精密的定位，使芯轴在分离过程中沿轴线滑移、装配后能够达到圆度和直线度的要求。