一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置及精密加工方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置及精密加工方法。首先利用焊接過程的數(shù)值仿真技術(shù)，將在焊接過程中伴隨金相轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的熱膨脹和收縮、內(nèi)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的扭曲與變形通過仿真模擬出焊接結(jié)果，通過在正式焊接工藝進(jìn)行之前對結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行計算，通過調(diào)整焊接參數(shù)、焊接工藝、焊接順序、約束條件等優(yōu)化最終的焊接結(jié)果；其次，根據(jù)毛坯結(jié)構(gòu)和焊接工藝，設(shè)計專用的焊接工裝，實現(xiàn)焊接組件的相對位置尺寸；最后利用校正工藝及精密熱處理工藝，逐步消除焊接過程的各種應(yīng)力引起的變形，實現(xiàn)大型薄壁構(gòu)件毛坯的精確焊接成型。
【專利說明】一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置及精密加工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是針對大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型技術(shù)，特別是一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置及精密加工方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球裝備現(xiàn)代化、信息化的發(fā)展，武器裝備向輕量化、精確打擊等方面發(fā)展。對制造技術(shù)的需求體現(xiàn)在精確成型加工及精密加工、慣性零件的超精密加工等【技術(shù)領(lǐng)域】。大型薄壁構(gòu)件由于重量輕、強(qiáng)度高等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，已被廣乏應(yīng)用在軍工產(chǎn)品中。
[0003]大型薄壁結(jié)構(gòu)屬于機(jī)械成型中較難成型的結(jié)構(gòu)之一，尤其是大型薄壁回轉(zhuǎn)箱體類零部件更加難以控制，主要表現(xiàn)在整體尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工部位較多、薄壁且壁厚不均勻、整體剛性較差、精度要求較高,成型過程易變形。整體部件焊接時易產(chǎn)生局部彎曲變形和整體扭曲變形，整個過程焊接工藝難以控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種能有效提高大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型加工的一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置及精密加工方法。
[0005]本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的，一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置，其特征是:至少包括:底板焊接組件、頂板焊接件、零位銷座、右轉(zhuǎn)軸座、后頂焊接件、左轉(zhuǎn)軸座，頂板焊接件焊在底板焊接組件上，后頂焊接件焊在底板焊接組件尾部上與頂板焊接件相連，右轉(zhuǎn)軸座、左轉(zhuǎn)軸座焊于頂板焊接件的右、左兩端，零位銷座焊于底板焊接組件前端的下面。
[0006]所述的底板焊接組件包括:后外焊接件、后中焊接件、墊板、后側(cè)板、后直筋、斜坡側(cè)板、長側(cè)筋板、左墊板、中直筋、外側(cè)板、短側(cè)筋板、矮前側(cè)板、前內(nèi)側(cè)板、左前側(cè)板、左前側(cè)環(huán)、前斜筋、正前側(cè)板、右前側(cè)板、上立筒；中斜筋、后內(nèi)側(cè)板、右墊板、套座、缸座板、底板、短后筋板、后隔板、長后筋板；底板位于底板焊接組件的底部，上立筒位于底板中心，前斜筋位于上立筒前方，正前側(cè)板位于兩個前斜筋的末端，中斜筋分別位于上立筒前方左右，中直筋分別位于上立筒左右，后直筋分別位于中直筋的后方，套座位于后內(nèi)側(cè)板的中部，后內(nèi)側(cè)板位于中直筋的左右且垂直相交，后隔板位于后直筋和后內(nèi)側(cè)板的后方且垂直相交，短后筋板位于后隔板兩側(cè)后方且垂直相交，后墊板位于后隔板中間后方且垂直相交，后中焊接件位于底板的尾部與短后筋板和后墊板位垂直相交，長后筋板位于后中焊接件后方且垂直相交，后側(cè)板位于后中焊接的兩側(cè)，后外焊接件位于底板的最后端，長側(cè)筋板位于底板后部兩端與后內(nèi)側(cè)板垂直相連；斜坡側(cè)板位于底板后部兩端，兩端與后隔板、長側(cè)筋板端部相連；左墊板位于底板中部后左方，右墊板位于底板中部后右方；左前側(cè)環(huán)位于左前側(cè)板中部，左前側(cè)板位于底板左前端與前斜筋相連，右前側(cè)板位于底板右前端與前斜筋相連，前內(nèi)側(cè)板位于底板左、右前端與中斜筋相連且平行于中軸線；短側(cè)筋板位于前內(nèi)側(cè)板外側(cè)且垂直相連，外側(cè)板位于底板兩側(cè)與短側(cè)筋板垂直相連，矮前側(cè)板位于底板前部與短側(cè)筋板、和前內(nèi)側(cè)板端部相連；缸座板位于底板中部左右兩側(cè)；后外焊接件位于底板焊接組件的尾部。
[0007]所述的零位銷座位于底板焊接組件的下面，底板焊接組件下面有劃好的位置線安放焊接。
[0008]一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型的精密加工方法，它至少包括如下步驟:
1)、按回轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計要求下料；
2)、對下料進(jìn)行熱處理，使單板調(diào)質(zhì)HRC28?32，校正平面度不大于Imm；
3)、焊接單件加工:①、水切割:切割厚度大于14mm以上不規(guī)則形狀的單板焊接組件；②、激光切割:切割厚度小于14mm的單板焊接組件；
4)、焊接坡口加工:采用自動行進(jìn)式焊接坡口倒邊機(jī)倒45°焊接坡口；
5)、組焊各單件及底板；包括①、清除待焊接部位的污潰、按圖在大底板上劃出中心線及各焊接單件的焊接位置邊緣線、用壓板將底板剛性固定在焊接平臺上，并將各焊接單件拼裝在底板上，并點(diǎn)固、鈑金鉗工校正完成后，對稱焊接各焊接單件；清理焊縫并打磨高點(diǎn)；
6)、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，焊縫沒有全部冷卻之前，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化，逐步消除因強(qiáng)拘束應(yīng)力、高冷速帶來的焊接應(yīng)力；
7)、熱處理:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?
3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在
1.5mm以內(nèi)、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織；先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫；
8)、鉗工:以底板內(nèi)側(cè)面為劃線基準(zhǔn)，檢查底面平面度控制在1.5mm以內(nèi)，并劃出各加工面加工線；
9)、立車，其工作臺面為Φ3000:①、按線找正零件，并用四爪卡盤夾緊零件、立車底面，保證平面度0.1mm 、立車上端各筋及上立筒上端面，保證尺寸；
10)、焊接頂板:①、以立車加工過的底面作為焊接基準(zhǔn)，剛性壓緊在焊接平臺上；②、焊接頂板焊接組件；③、在完成頂板的焊接后，松開壓板，用焊接工裝找正左右耳軸的位置，點(diǎn)焊固定后檢查焊接位置，位置滿足設(shè)計要求后對稱焊接；將左轉(zhuǎn)軸座、右轉(zhuǎn)軸座用同心定位工裝按圖紙尺寸固定在箱體上，并用壓板與組件基體固定于平臺上，分別焊接，焊接后變形控制在3?5mm以內(nèi)，經(jīng)校正后變形控制在I?2mm以內(nèi)；
11)、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化；
12)、熱處理精確控制:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在Imm以內(nèi)；@、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫；④、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織。先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫；
13)、焊接:焊接下立筒，利用焊接用直角尺，及劃線尺，劃出焊接零位的尺寸線，按圖紙所示要求焊接，合理設(shè)置工藝凸臺以控制加工變形和壓緊變形，提高成品的質(zhì)量；
14)、噴砂處理:清渣，除銹；
15)、鉗工劃線:劃線，檢查毛坯余量分布，并劃出機(jī)械加工所需的粗基準(zhǔn)；
16)、數(shù)控龍門銑:①、按線找正零件，在機(jī)床主軸上架百分表，檢查4個工藝凸臺平面度在0.02_以內(nèi)，并壓緊、粗銑工藝凸臺端面、松開壓板，利用零件自重，精銑工藝凸臺端面；
17)、立車:①、以4個工藝凸臺定位，利用四爪卡盤按線找正孔中心，車回轉(zhuǎn)座圈安裝面，保證尺寸精度及平面度不大于0.05 、粗鏜下立筒端面孔；
18)、振動去應(yīng)力，在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化；
19)、數(shù)控龍門銑:以工藝凸臺定位，找正上道下立筒端面孔中心，精鏜該孔，并用加長專用鏜刀，鏜周圍安裝孔到尺寸，保證三組孔系同軸度要求達(dá)到Φ 0.03mm ;①、以上道立車加工過的回轉(zhuǎn)座圈安裝孔為定位基準(zhǔn)，找正孔中心，壓緊零件、粗精加工升降支架、高低機(jī)、方向機(jī)等機(jī)構(gòu)的安裝接口部位；
20)、鉗工:去工藝凸臺；去所有毛刺；攻絲；
21)、精飾:噴砂；磷化；底漆；吸波涂料。
[0009]本發(fā)明的特點(diǎn)是:首先利用焊接過程的數(shù)值仿真技術(shù)，將在焊接過程中伴隨金相轉(zhuǎn)變導(dǎo)致的熱膨脹和收縮、內(nèi)應(yīng)力和結(jié)構(gòu)的扭曲與變形通過仿真模擬出焊接結(jié)果，通過在正式焊接工藝進(jìn)行之前對結(jié)構(gòu)變形和內(nèi)應(yīng)力進(jìn)行計算，通過調(diào)整焊接參數(shù)、焊接工藝、焊接順序、約束條件等優(yōu)化最終的焊接結(jié)果；其次，根據(jù)毛坯結(jié)構(gòu)和焊接工藝，設(shè)計專用的焊接工裝，實現(xiàn)焊接組件的相對位置尺寸；最后利用校正工藝及精密熱處理工藝，逐步消除焊接過程的各種應(yīng)力引起的變形，實現(xiàn)大型薄壁構(gòu)件毛坯的精確焊接成型。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合實施例附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
圖1是各單件及底板焊接殼體示意圖:
圖2是所加工回轉(zhuǎn)平臺大型薄壁構(gòu)件結(jié)構(gòu)示意圖:
圖3是圖2的俯視圖:
圖4是圖2的A-A剖視圖:
圖中:1、后外焊接件；2、后中焊接件；3、后墊板；4、后側(cè)板；5、后直筋；6、斜坡側(cè)板；7、長側(cè)筋板；8、電機(jī)座孔一 ；9、左墊板；10、中直筋；11、外側(cè)板；12、短側(cè)筋板；13、矮前側(cè)板；14、前內(nèi)側(cè)板；15、左前側(cè)板；16、左前側(cè)環(huán)；17、前斜筋；18、正前側(cè)筋；19、右前側(cè)板；20、立筒；21、中斜筋；22、后內(nèi)側(cè)板；23、右墊板；24、套座；25、電機(jī)座孔二 ；26、兩電機(jī)座孔到缸座板中心的尺寸；27、缸座板；28、底板；29、短后筋板；30、外形尺寸；31、后隔板；32、長后筋板；33、外形尺寸；34與35、左右支耳兩孔；36、上圓環(huán)；37、上圓環(huán)端面；38、掛鉤；39、4個工藝凸臺；40、零位銷座；41、底板焊接件；42、下圓環(huán)端面；43、下圓環(huán)；44、下筋板；45、上筋板；46、右轉(zhuǎn)軸座；47、后頂焊接件；48、左轉(zhuǎn)軸座；49、頂板焊接件；50、左插座板；51、中插座板；52、右插座板；53、電氣連接座；54、小頂板；55、斜坡頂板；56、周視儀安裝孔；57、上立筒；58、左右轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)距離；59、左右轉(zhuǎn)軸槽寬；60、底板厚度；61、立筒高度；62、大齒圈安裝孔徑；63、下立筒；64、桅桿安裝孔；65、底面；66、大齒圈安裝底面。

【具體實施方式】
[0011]一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型的精密加工方法，它至少包括如下步驟:
1、按回轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計要求下料；
2、對下料進(jìn)行熱處理，使單板調(diào)質(zhì)HRC28?32，校正平面度不大于Imm；
3、焊接單件加工:①、水切割:切割厚度大于14mm以上不規(guī)則形狀的單板焊接組件；②、激光切割:切割厚度小于14mm的單板焊接組件；
4、焊接坡口加工:采用自動行進(jìn)式焊接坡口倒邊機(jī)倒45°焊接坡口；利用焊接坡口倒邊工藝技術(shù)代替金切銑削工藝，大大提高了加工效率；
5、組焊各單件及底板；包括①、清除待焊接部位的污潰、按圖在大底板上劃出中心線及各焊接單件的焊接位置邊緣線、用壓板將底板剛性固定在焊接平臺上，并將各焊接單件拼裝在底板上，并點(diǎn)固、鈑金鉗工校正完成后，對稱焊接各焊接單件；清理焊縫并打磨高點(diǎn)；
6、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，焊縫沒有全部冷卻之前，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化，逐步消除因強(qiáng)拘束應(yīng)力、高冷速帶來的焊接應(yīng)力；
7、熱處理:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?4601:，保溫2.8?
3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在
1.5mm以內(nèi)、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫；④、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織；先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫；
8、鉗工(劃線):以底板內(nèi)側(cè)面為劃線基準(zhǔn)，檢查底面平面度控制在1.5mm以內(nèi)，并劃出各加工面加工線；
9、立車(工作臺面為Φ3000):①、按線找正零件，并用四爪卡盤夾緊零件、立車底面，保證平面度0.1mm 、立車上端各筋及上立筒上端面，保證尺寸；
10、焊接頂板:①、以立車加工過的底面作為焊接基準(zhǔn)，剛性壓緊在焊接平臺上、焊接頂板焊接組件；③、在完成頂板的焊接后，松開壓板，用焊接工裝找正左右耳軸的位置，點(diǎn)焊固定后檢查焊接位置，位置滿足設(shè)計要求后對稱焊接；將左轉(zhuǎn)軸座、右轉(zhuǎn)軸座用同心定位工裝按圖紙尺寸固定在箱體上，并用壓板與組件基體固定于平臺上，分別焊接，既保證了兩軸同心，又控制了焊接變形。焊接后變形控制在3?5mm以內(nèi)，經(jīng)校正后變形控制在I?2mm以內(nèi)；
11、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化；
12、熱處理精確控制:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫
2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在Imm以內(nèi)、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫；④、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織。先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫；
13、焊接:焊接下立筒，利用焊接用直角尺，及劃線尺，劃出焊接零位的尺寸線，按圖紙所示要求焊接，合理設(shè)置工藝凸臺以控制加工變形和壓緊變形，提高成品的質(zhì)量；
14、噴砂處理:清渣，除銹；
15、鉗工劃線:劃線，檢查毛坯余量分布，并劃出機(jī)械加工所需的粗基準(zhǔn)；
16、數(shù)控龍門銑:①、按線找正零件(在機(jī)床主軸上架百分表，檢查4個工藝凸臺平面度在0.02_以內(nèi))，并壓緊；②、粗銑工藝凸臺端面、松開壓板，利用零件自重，精銑工藝凸臺端面；
17、立車:①、以4個工藝凸臺定位，利用四爪卡盤按線找正孔中心，車回轉(zhuǎn)座圈安裝面，保證尺寸精度及平面度不大于0.05 、粗鏜下立筒端面孔；
18、振動去應(yīng)力，在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化；
19、數(shù)控龍門銑:以工藝凸臺定位，找正上道下立筒端面孔中心(該零件為薄壁箱式零件，壓緊時一定要架表，避免壓緊變形)，精鏜該孔，并用加長專用鏜刀，鏜周觀安裝孔到尺寸，保證三組孔系同軸度要求達(dá)到Φ0.03mm;①、以上道立車加工過的回轉(zhuǎn)座圈安裝孔為定位基準(zhǔn)，找正孔中心，壓緊零件、粗精加工升降支架、高低機(jī)、方向機(jī)等機(jī)構(gòu)的安裝接口部位；
20、鉗工:去工藝凸臺；去所有毛刺；攻絲；
21、精飾:噴砂；磷化；底漆；吸波涂料。
[0012]步驟5、步驟10和步驟13焊接中，毛坯全部采用手工電弧焊接。
[0013]所述手工電弧焊接是根據(jù)毛坯結(jié)構(gòu)進(jìn)行全方位焊接，焊接速度根據(jù)焊接部位和焊縫的大小、長短進(jìn)行變化，保證焊縫質(zhì)量和焊縫高度及寬度；焊接材料選用結(jié)構(gòu)鋼焊條J507和不銹鋼焊條A302,這樣保證了每條焊縫組織的均勻；利用Simufact.welding焊接仿真工藝分析軟件精確預(yù)測該薄壁構(gòu)體的焊后變形、殘余應(yīng)力、應(yīng)變、溫度等，選用60?80A、85?120A的焊接電流，為了控制底板和中間的立筋厚度相差大導(dǎo)熱的不同，焊接操作時，焊條偏離中心向著厚度大的零件一邊，盡量讓厚的基體材料熔化多，熱量大，保證焊接時和焊后的兩種零件的熱量相差小，減小焊縫被拉裂的影響，保證了焊縫的質(zhì)量。設(shè)計專用焊接用工裝，購置大型焊接平臺、檢驗平臺等工藝設(shè)備，精密控制各焊接部件的相對位置尺寸(經(jīng)校正后各部位相對尺寸控制在I?2_及焊后基面的平面度要求2_以內(nèi))，以達(dá)到精確焊接的目的。
[0014]所述步驟6、7、11、12、18熱處理精確控制技術(shù)是一種消除結(jié)構(gòu)零部件組織應(yīng)力、熱應(yīng)力和校正應(yīng)力的工藝方法，該工藝方法是可利用現(xiàn)有設(shè)備很容易實現(xiàn)的先進(jìn)工藝方法。通過冷熱沖擊時效即可消除部件熱處理后的殘余奧氏體又可消除焊接時焊接淬火時產(chǎn)生的貝氏體組織，減少因殘余奧氏體和貝氏體的不穩(wěn)定造成的組織轉(zhuǎn)變引起的變形，通過冷熱沖擊時效可將零部件因各種原因產(chǎn)生的變形提前釋放和應(yīng)力均衡，達(dá)到零部件應(yīng)力和尺寸的穩(wěn)定，其次，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)均化各焊接單件和粗加工引起的各種應(yīng)力，最終實現(xiàn)零部件的焊接變形和加工控制在要求的范圍內(nèi)。該工藝方法將過去只能通過長時間自然時效才能達(dá)到的效果在幾天內(nèi)得到實現(xiàn)，通常采用的時效對均衡因機(jī)械加工或變形造成的應(yīng)力很有效，但無法消除自然時效時產(chǎn)生的組織應(yīng)力，因此該工藝方法對大型薄壁構(gòu)件是一種省時高效的均衡各種應(yīng)力控制后續(xù)變形的獨(dú)特工藝方法。
[0015]一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型的裝置，至少包括:底板焊接組件41、頂板焊接組件49、右轉(zhuǎn)軸座46、后頂焊接件47、左轉(zhuǎn)軸座48，頂板焊接件49焊在底板焊接件41上，后頂焊接件47焊在底板焊接件41尾部上與頂板焊接件49相連，右轉(zhuǎn)軸座46、左轉(zhuǎn)軸座48焊于頂板焊接件49的右、左兩端。
[0016]一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型的裝置，由63種(合計91個)零件組焊而成。其毛還材質(zhì)有鋼35、3Crl3組成，板材厚度分別為30mm、12mm、8mm、6mm,管材規(guī)格為Φ 272X 10 ;外形尺寸為1786mmX1640mmX510mm，屬大型薄壁箱體結(jié)構(gòu)類組件。零件結(jié)構(gòu)如圖1?圖4所示。
[0017]如圖1所示，底板焊接件41包括:后外焊接件1、后中焊接件2、后墊板3、后側(cè)板
4、后直筋5、斜坡側(cè)板6、長側(cè)筋板7、左墊板9、中直筋10、外側(cè)板11、短側(cè)筋板12、矮前側(cè)板13、前內(nèi)側(cè)板14、左前側(cè)板15、左前側(cè)環(huán)16、前斜筋17、正前側(cè)板18、右前側(cè)板19、上立筒20、中斜筋21、后內(nèi)側(cè)板22、右墊板23、套座24、兩電機(jī)座孔到缸座板中心的尺寸26、缸座板27、底板28、短后筋板29、外形尺寸30、后隔板31、長后筋板32 ;底板28位于底板焊接組件41的底部，上立筒20位于底板28中心，前斜筋17位于上立筒20前方，正前側(cè)板18位于前斜筋17的末端，中斜筋21分別位于上立筒20前方左右，中直筋10分別位于上立筒20左右，后直筋5分別位于中直筋10的后方，套座24位于后內(nèi)側(cè)板22的中部，后內(nèi)側(cè)板22位于中直筋10的左右且垂直相交,后隔板31位于后直筋5和后內(nèi)側(cè)板22的后方且垂直相交，短后筋板29位于后隔板31兩側(cè)后方且垂直相交，后墊板3位于后隔板31中間后方且垂直相交，后中焊接件2位于底板28的尾部與短后筋板29和后墊板3位垂直相交，長后筋板32位于后中焊接件2后方且垂直相交，后側(cè)板4位于后中焊接件2的兩側(cè)，后外焊接件I位于底板28的最后端，長側(cè)筋板7位于底板28后部兩端與后內(nèi)側(cè)板22垂直相連；斜坡側(cè)板6位于底板28后部兩端，兩端與后隔板31、長側(cè)筋板7端部相連；左墊板9位于底板28中部后左方，右墊板23位于底板28中部后右方；左前側(cè)環(huán)16位于左前側(cè)板15中部，左前側(cè)板15位于底板28左前端與前斜筋17相連，右前側(cè)板19位于底板28右前端與前斜筋17相連，前內(nèi)側(cè)板14位于底板28左、右前端與中斜筋21相連且平行于中軸線；短側(cè)筋板12位于前內(nèi)側(cè)板14外側(cè)且垂直相連，外側(cè)板11位于底板28兩側(cè)與短側(cè)筋板12垂直相連，矮前側(cè)板13位于底板28前部與短側(cè)筋板12和前內(nèi)側(cè)板14端部相連；缸座27位于底板28中部左右兩側(cè)；后外焊接件I位于底板焊接組件41的尾部。兩電機(jī)座孔為電機(jī)座孔一 8和電機(jī)座孔二 25。
[0018]如圖2所示，包括:左右支耳兩孔34與35、上圓環(huán)36、上圓環(huán)端面37、掛鉤38、4個工藝凸臺39、零位銷座40、底板焊接件41、下圓環(huán)端面42、下圓環(huán)43、下筋板44、上筋板45，上圓環(huán)36位于上立筒20之上，掛鉤38位于回轉(zhuǎn)平臺兩側(cè)，矮前側(cè)板13與后外焊接件I上，4個工藝凸臺39位于回轉(zhuǎn)平臺表面四個角處，零位銷座40位于底板焊接組件41正前部的下方，下圓環(huán)43位于下立筒63的底部，下筋板44位于底板焊接件41的下方均勻分布在下立筒63周圍且相交。上筋板45位于頂板焊接件49上均勻分布在上立筒20周圍且相交。左支耳孔34位于左轉(zhuǎn)軸座48上，右支耳孔35位于右轉(zhuǎn)軸座46上。
[0019]如圖3所示，包括:右轉(zhuǎn)軸座46、后頂焊接件47、左轉(zhuǎn)軸座48、頂板焊接件49、左插座板50、中插座板51、右插座板52、電氣連接座53、小頂板54、斜坡頂板55、右轉(zhuǎn)軸座46位于回轉(zhuǎn)平臺尾部的右角上，左轉(zhuǎn)軸座48位于回轉(zhuǎn)平臺尾部的左角上，后頂焊接件47位于回轉(zhuǎn)平臺尾部，頂板焊接件49位于回轉(zhuǎn)平臺的上部，中插座板51、右插座板52、電氣連接座53位于上立筒20正前方且相連，小頂板54位于回轉(zhuǎn)平臺前部兩側(cè)外側(cè)板11、短側(cè)筋板12和矮前側(cè)板13的上面,斜坡頂板55位于回轉(zhuǎn)平臺中后部兩側(cè)斜坡側(cè)板6和長側(cè)筋板7的上面。
[0020]如圖4所示，包括:周視儀安裝孔56、上立筒57、左右轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)距離58、左右轉(zhuǎn)軸槽寬59、底板厚度60、立筒高度61、大齒圈安裝孔徑62、下立筒63、桅桿安裝孔64、底面65、大齒圈安裝底面66。周視儀安裝孔56位于上圓環(huán)端面37上,左右轉(zhuǎn)軸內(nèi)側(cè)距離58、左右轉(zhuǎn)軸槽寬59、底板厚度60、立筒高度61、大齒圈安裝孔徑62、下立筒63位于底板28的下面，桅桿安裝孔64位于下圓環(huán)端面42上，底面65位于回轉(zhuǎn)平臺的底部，大齒圈安裝底面66位于底板28下部。
[0021]焊接工藝過程:首先組焊底板焊接件41，焊接前首先將底板28固定在焊接平臺上，其余的零件按圖紙要求固定在焊接平臺上，并在各接頭部位兩次相距50mm處用壓板壓緊在平臺上，其余四周用壓板固定在平臺上，采用剛性固定法(利用輔助裝置將零件固定在焊接平臺上)將各個零件全部固定；再次采用對稱焊接(對稱焊縫部位以次序焊接，其余部位待對稱部位焊縫冷卻后再焊接)對組合件進(jìn)行焊接，先將組合件上各立筋與底板28點(diǎn)固，再對稱焊接立焊縫，待整體組合件冷卻后(大約2小時后)，再焊接與底板28的平焊縫，每對稱部位焊接后整體冷卻后才能進(jìn)行下一對稱部位，整體組件焊接全部完成后，用敲打消除應(yīng)力法(焊接變形部位及周圍用榔頭敲擊使引起變形的應(yīng)力均勻，以減少變形量)將組件每一部位進(jìn)行敲打，并采用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，對底板焊接組件進(jìn)行振動以均化焊接應(yīng)力。然后進(jìn)行熱校平和機(jī)械加工。
[0022]待底板焊接組件校平和加工完成后，再將頂板焊接件49組裝在底板焊接件41上，用大壓板將組件固定壓緊在臺面上，保證組件整體在臺面上壓緊。再左右對稱焊接，冷卻后進(jìn)行前后焊接，待整體冷卻后反向焊接內(nèi)部，到冷卻。
[0023]最后將左右轉(zhuǎn)軸用同心定位輔助裝置按圖紙尺寸固定在箱體上，并用壓板與組件基體固定于平臺上，分別焊接，既保證了兩軸同心，又控制了焊接變形。
[0024]本實施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【權(quán)利要求】
1.一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置，其特征是:至少包括:底板焊接組件(41)、頂板焊接件(49)、零位銷座(40)、右轉(zhuǎn)軸座(46)、后頂焊接件(47)、左轉(zhuǎn)軸座(48)，頂板焊接件(49 )焊在底板焊接組件(41)上，后頂焊接件(47 )焊在底板焊接組件(41)尾部上與頂板焊接件(49)相連，右轉(zhuǎn)軸座(46)、左轉(zhuǎn)軸座(48)焊于頂板焊接件(49)的右、左兩端，零位銷座(40)焊于底板焊接組件(41)前端的下面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置，其特征是:所述的底板焊接組件(41)包括:后外焊接件(I)、后中焊接件(2)、墊板(3)、后側(cè)板(4)、后直筋(5)、斜坡側(cè)板(6)、長側(cè)筋板(7)、左墊板(9)、中直筋(10)、外側(cè)板(11)、短側(cè)筋板(12)、矮前側(cè)板(13)、前內(nèi)側(cè)板(14)、左前側(cè)板(15)、左前側(cè)環(huán)(16)、前斜筋(17)、正前側(cè)板(18)、右前側(cè)板(19)、上立筒(20);中斜筋(21)、后內(nèi)側(cè)板(22)、右墊板(23)、套座(24)、缸座板(27)、底板(28)、短后筋板(29)、后隔板(31)、長后筋板(32);底板(28)位于底板焊接組件(41)的底部，上立筒(20)位于底板(28)中心，前斜筋(17)位于上立筒(20)前方，正前側(cè)板(18)位于兩個前斜筋(17)的末端，中斜筋(21)分別位于上立筒(20)前方左右，中直筋(10)分別位于上立筒(20)左右，后直筋(5)分別位于中直筋(10)的后方，套座(24)位于后內(nèi)側(cè)板(22)的中部，后內(nèi)側(cè)板(22)位于中直筋(10)的左右且垂直相交，后隔板(31)位于后直筋(5)和后內(nèi)側(cè)板(22)的后方且垂直相交，短后筋板(29)位于后隔板(31)兩側(cè)后方且垂直相交，后墊板(3)位于后隔板(31)中間后方且垂直相交，后中焊接件(2)位于底板(28)的尾部與短后筋板(29)和后墊板(3)位垂直相交，長后筋板(32)位于后中焊接件(2)后方且垂直相交，后側(cè)板(4)位于后中焊接(2)的兩側(cè)，后外焊接件(I)位于底板(28)的最后端，長側(cè)筋板(7)位于底板(28)后部兩端與后內(nèi)側(cè)板(22)垂直相連；斜坡側(cè)板(6)位于底板(28)后部兩端，兩端與后隔板(31)、長側(cè)筋板(7)端部相連；左墊板(9)位于底板(28)中部后左方，右墊板(23)位于底板(28)中部后右方；左前側(cè)環(huán)(16)位于左前側(cè)板(15)中部，左前側(cè)板(15 )位于底板(28 )左前端與前斜筋(17 )相連，右前側(cè)板(19 )位于底板(28 )右前端與前斜筋(17)相連，前內(nèi)側(cè)板(14)位于底板(28)左、右前端與中斜筋(21)相連且平行于中軸線；短側(cè)筋板(12)位于前內(nèi)側(cè)板(14)外側(cè)且垂直相連，外側(cè)板(11)位于底板(28)兩側(cè)與短側(cè)筋板(12)垂直相連，矮前側(cè)板(13)位于底板(28)前部與短側(cè)筋板(12)、和前內(nèi)側(cè)板(14)端部相連；缸座板(27)位于底板(28)中部左右兩側(cè)；后外焊接件(I)位于底板(28)焊接組件的尾部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型裝置，其特征是:所述的零位銷座(40)位于底板焊接組件(41)的下面，底板焊接組件(41)下面有劃好的位置線安放焊接。
4.一種用于大型薄壁構(gòu)件精確焊接成型的精密加工方法，它至少包括如下步驟: . 1)、按回轉(zhuǎn)平臺的設(shè)計要求下料； . 2)、對下料進(jìn)行熱處理，使單板調(diào)質(zhì)HRC28?32，校正平面度不大于Imm； . 3)、焊接單件加工:①、水切割:切割厚度大于14mm以上不規(guī)則形狀的單板焊接組件；②、激光切割:切割厚度小于14mm的單板焊接組件； . 4)、焊接坡口加工:采用自動行進(jìn)式焊接坡口倒邊機(jī)倒45°焊接坡口； .5)、組焊各單件及底板；包括①、清除待焊接部位的污潰、按圖在大底板上劃出中心線及各焊接單件的焊接位置邊緣線、用壓板將底板剛性固定在焊接平臺上，并將各焊接單件拼裝在底板上，并點(diǎn)固、鈑金鉗工校正完成后，對稱焊接各焊接單件；清理焊縫并打磨高點(diǎn)； .6)、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，焊縫沒有全部冷卻之前，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化，逐步消除因強(qiáng)拘束應(yīng)力、高冷速帶來的焊接應(yīng)力； . 7)、熱處理:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?.3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在.1.5mm以內(nèi)、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫；④、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織；先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫； .8)、鉗工:以底板內(nèi)側(cè)面為劃線基準(zhǔn)，檢查底面平面度控制在1.5mm以內(nèi)，并劃出各加工面加工線；. . 9)、立車，其工作臺面為Φ3000:①、按線找正零件，并用四爪卡盤夾緊零件、立車底面，保證平面度0.1mm 、立車上端各筋及上立筒上端面，保證尺寸； . 10)、焊接頂板:①、以立車加工過的底面作為焊接基準(zhǔn)，剛性壓緊在焊接平臺上；②、.接頂板焊接組件；③、在完成頂板的焊接后，松開壓板，用焊接工裝找正左右耳軸的位置，點(diǎn)焊固定后檢查焊接位置，位置滿足設(shè)計要求后對稱焊接；將左轉(zhuǎn)軸座、右轉(zhuǎn)軸座用同心定位工裝按圖紙尺寸固定在箱體上，并用壓板與組件基體固定于平臺上，分別焊接，焊接后變形控制在3?5mm以內(nèi)，經(jīng)校正后變形控制在I?2mm以內(nèi)； . 11)、振動去應(yīng)力:在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化； . 12)、熱處理精確控制:①、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、利用校正平臺及壓力機(jī)，校正底板平面度控制在Imm以內(nèi)；@、退火，去除焊接應(yīng)力；退火溫度控制在440°?460°C，保溫2.8?.3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫、熱冷循環(huán)，穩(wěn)定組織；先進(jìn)行高溫處理，高溫處理溫度為440°?460°C，保溫2.8?3.2h，爐冷到300°C，空冷到室溫后再進(jìn)行低溫處理，溫度為-50°?-60°C，保溫Ih，空冷到室溫； . 13)、焊接:焊接下立筒，利用焊接用直角尺，及劃線尺，劃出焊接零位的尺寸線，按圖紙所示要求焊接，合理設(shè)置工藝凸臺以控制加工變形和壓緊變形，提高成品的質(zhì)量； .14)、噴砂處理:清渣，除銹； .15)、鉗工劃線:劃線，檢查毛坯余量分布，并劃出機(jī)械加工所需的粗基準(zhǔn)； .16)、數(shù)控龍門銑:①、按線找正零件，在機(jī)床主軸上架百分表，檢查4個工藝凸臺平面度在0.02_以內(nèi)，并壓緊、粗銑工藝凸臺端面、松開壓板，利用零件自重，精銑工藝凸臺端面； .17)、立車:①、以4個工藝凸臺定位，利用四爪卡盤按線找正孔中心，車回轉(zhuǎn)座圈安裝面，保證尺寸精度及平面度不大于0.05 、粗鏜下立筒端面孔； . 18)、振動去應(yīng)力，在完成各焊接單件之后，利用振動去應(yīng)力專家系統(tǒng)，進(jìn)行焊后應(yīng)力的均化； . 19)、數(shù)控龍門銑:以工藝凸臺定位，找正上道下立筒端面孔中心，精鏜該孔，并用加長的鏜刀，鏜周圍安裝孔到尺寸，保證三組孔系同軸度要求達(dá)到φ 0.03mm ;①、以上道立車加工過的回轉(zhuǎn)座圈安裝孔為定位基準(zhǔn)，找正孔中心，壓緊零件、粗精加工升降支架、高低機(jī)、方向機(jī)的安裝接口部位； . 20)、鉗工:去工藝凸臺；去所有毛刺；攻絲； .21)、精飾:噴砂；磷化；底漆；吸波涂料。
【文檔編號】B23P15/00GK104175014SQ201410447909
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月4日
【發(fā)明者】程會民, 李時威, 馮文星, 楊永娟, 楊風(fēng)軍, 漆嶸, 白楠, 王帥 申請人:西安北方光電科技防務(wù)有限公司