[发明专利]一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具及方法

说明书

本发明一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具及方法，所述夹具包括：底板，底板上设置有上缘板定位块和下缘板定位块，下缘板定位块上设置有定位销，上缘板定位块和下缘板定位块上插设有周向压紧块，周向压紧块一端设有钩型部，周向压紧块上设置有第一锁紧装置，底板上端设置有上压紧块，上压紧块上设置有第二锁紧装置。采用本发明的夹具及方法进行焊接后，大大降低了焊接变形影响，利用焊接后形成的基准表面进行适当的研磨处理，使扇形段组件缘板部位加工有了良好的基准，扇形段组件缘板加工后不存在变形情况，很好保证了装配质量，流道部位的位置精度也很好满足了装配要求，焊接后组件的合格率得到很大提高。

技术领域：

本发明涉及叶片组件焊接技术领域，具体涉及一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具及方法。

背景技术：

原有的整流器组件焊接，由于焊接方式及防止变形的措施不合理，使得焊接后的组件存在较大变形情况，影响了后续组件加工尺寸精度的保证，给装配带来了较大的困难，也影响了发动机性能发挥。

目前很多的航空发动机整流叶片都是以扇形段组件结构形式进行工作，扇形段组件是由多个单体叶片组合焊接而成，各个单体叶片的流道部位已经加工完成，扇形段组件在焊接后需要完成缘板外侧装配部位的加工，以保证流道部位与缘板外侧装配部位具有准确的位置精度要求，使组件流道部位通过缘板外侧装配部位与发动机装配后能够达到设计要求的位置关系。但是，由于各个单体叶片在焊接为扇形段组件的过程中，存在较大的变形现象，使得扇形段组件的流道部位与工艺要求的数据有较大偏离，从而使组合焊接后所加工的缘板外侧装配部位位置精度达不到要求。在一段时间内，由于扇形段组件的焊接工艺方法存在问题，使得由各个单体叶片焊接后组成的基准外圆表面和端面基准平面表面翘曲变形达到了0.5mm以上，而扇形段组件的基准外圆表面和端面基准平面，既是各个单体叶片流道部位的加工基准，也是扇形段组件缘板外侧装配部位的加工基准，如此大的基准面变形必然使流道部位与装配部位产生位置偏离。

为此，我们对焊接加工工艺进行了研究，提出一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具及方法，以解决上述问题。

发明内容：

本发明的目的是提供一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具及方法，降低焊接变形影响，使单体叶片流道位置与扇形段组件缘板装配部位位置精度获得良好保证，保证了发动机性能要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种降低叶片组件焊接变形的扇形夹具，用于装夹叶片，所述叶片由上缘板、下缘板及其二者之间的叶身组成，所述夹具包括：底板，所述底板上沿水平方向设置有上缘板定位块和下缘板定位块，所述上缘板定位块和下缘板定位块朝向彼此的端面均为扇形面，所述上缘板定位块和下缘板定位块之间形成扇形空腔，所述叶片装设于所述扇形空腔中，在所述上缘板定位块的扇形面上设置有台阶，所述上缘板下部坐设于所述台阶上，且所述上缘板外壁与所述上缘板定位块的扇形面相接触，所述下缘板下部坐设于所述下缘板定位块上，所述下缘板定位块上设置有定位销，所述下缘板外壁与所述定位销相接触，所述上缘板定位块和下缘板定位块上插设有周向压紧块，所述周向压紧块为条状板，且其伸入所述扇形空腔的一端设有钩型部，所述上缘板下部夹持于所述上缘板定位块和所述周向压紧块的钩型部之间，所述下缘板下部夹持于所述定位销和所述周向压紧块的钩型部之间，所述周向压紧块上设置有第一锁紧装置，通过所述第一锁紧装置定位锁紧所述周向压紧块，所述底板上端设置有上压紧块，所述上压紧块下端面与所述叶片的上端面相接触，所述上压紧块上设置有第二锁紧装置，通过所述第二锁紧装置定位锁紧所述上压紧块。

所述上缘板定位块和下缘板定位块均为弧形结构。

所述底板为扇形底板。

所述上压紧块朝向所述叶片的端面上开设有多个凹槽，且所述凹槽位置对应所述叶片的焊口位置。

所述第一锁紧装置包括在所述周向压紧块上沿竖直方向开设的方形通槽，所述方形通槽中插装有楔形块，楔入所述楔形块锁紧所述周向压紧块。