一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法。該撐緊裝置沿支撐環(huán)圓周均布若干個通孔，若干個頂緊器的一端分別穿過支撐環(huán)上開設(shè)的通孔，一一對應連接1個位于支撐環(huán)另一側(cè)的連桿；在連桿一側(cè)的支撐環(huán)上分為兩層設(shè)置了若干個相同數(shù)量的銑切撐塊和焊接撐塊；若干個銑切撐塊連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)，在每個銑切撐塊的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿；若干個焊接撐塊連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊，在每個焊接撐塊的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿。本發(fā)明有一個剛性的支撐環(huán)做本體；上下兩層銑切撐塊和焊接撐塊通過漲緊器連成剛性體，更好的克服頂鍛力。采用連桿機構(gòu)，撐塊后退空間較大。
【專利說明】一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天設(shè)備焊接【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及到一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法。

【背景技術(shù)】
[0002]攪拌摩擦焊技術(shù)已經(jīng)成為航天領(lǐng)域中鋁合金貯箱焊接的一種非常理想的焊接方法。攪拌摩擦焊接對產(chǎn)品裝配后的圓度要求非常高，對厚度方向上的變形非常敏感，因此對內(nèi)撐機構(gòu)有更苛刻的要求。要求其自身不但剛性大、強度高，而且撐圓精度高，復位準確，且易操作。對于貯箱的臥式攪拌摩擦焊接，要對產(chǎn)品施加10噸的徑向頂鍛力，同時還有進給力，并且單條環(huán)縫長8米上。在焊接前要對貯箱對接面進行銑切來保證對接精度。因此必須采取特殊的撐緊裝置來高效快速的滿足焊接需要。目前，傳統(tǒng)的桿系內(nèi)撐機構(gòu)無法滿足當前需求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對傳統(tǒng)的桿系內(nèi)撐的不足，提出了一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法。
[0004]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，該撐緊裝置主體為一個剛性的支撐環(huán)；沿支撐環(huán)圓周均布若干個通孔，若干個頂緊器的一端分別穿過支撐環(huán)上開設(shè)的通孔，一一對應連接I個位于支撐環(huán)另一側(cè)的連桿；
[0005]在連桿一側(cè)的支撐環(huán)上分為兩層設(shè)置了若干個相同數(shù)量的銑切撐塊和焊接撐塊；若干個銑切撐塊連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)，在每個銑切撐塊的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿；若干個焊接撐塊連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊，在每個焊接撐塊的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿；若干個銑切撐塊形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)和若干個焊接撐塊形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)半徑相同并且大于支撐環(huán)的半徑；相鄰的每個銑切撐塊和焊接撐塊的外端均通過可拆卸漲緊器連接。
[0006]如上所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其所述的支撐環(huán)為鑄鋁材料制成；沿支撐環(huán)圓周均勻開設(shè)若干個減輕孔。
[0007]如上所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其所述的連桿在頂緊器的帶動下沿支撐環(huán)半徑方向伸縮運動，從而帶動銑切撐塊或焊接撐塊沿支撐環(huán)半徑方向伸縮運動。
[0008]如上所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其沿支撐環(huán)圓周均布24個頂緊器，這24個頂緊器分別連接24個位于支撐環(huán)另一側(cè)的連桿；12個銑切撐塊連接形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)，這12個銑切撐塊的靠近中心的內(nèi)端分別連接上述12個連桿；12個焊接撐塊連接形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊，12個焊接撐塊的靠近中心的內(nèi)端分別連接上述12個連桿；通過12組24個漲緊器連接相鄰的銑切撐塊和焊接撐塊的外端。
[0009]本發(fā)明所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接撐緊方法:
[0010]貯箱筒段一在位銑切時，將撐緊裝置推入貯箱筒段一內(nèi)部；松開所有漲緊器，使得相鄰銑切撐塊和焊接撐塊分離；拉緊能夠帶動銑切撐塊運動的頂緊器，通過頂緊器帶動與每個銑切撐塊連接的連桿沿支撐環(huán)半徑方向向外運動，從而使得所有銑切撐塊運動至貯箱筒段一處，將貯箱筒段一撐圓，然后進行在位銑邊；
[0011]攪拌摩擦焊接貯箱筒段一與貯箱筒段二時，將貯箱筒段二與銑邊后的貯箱筒段一對接；拉緊所有頂緊器，通過頂緊器帶動與每個焊接撐塊連接的連桿沿支撐環(huán)半徑方向向外運動，從而使得所有焊接撐塊運動至貯箱筒段一與貯箱筒段二對接處，將貯箱筒段一與貯箱筒段二撐圓；擰緊所有漲緊器，使得相鄰銑切撐塊和焊接撐塊連接；然后進行攪拌摩擦焊接。
[0012]本發(fā)明的效果在于:本發(fā)明提供了一種新的貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法，主體非傳統(tǒng)的桿系內(nèi)撐，而是有一個剛性的支撐環(huán)做本體。支撐環(huán)為鑄鋁材料，能夠減輕自重。撐緊裝置的撐塊分上下兩層(銑切撐塊和焊接撐塊)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的在位銑切撐緊和攪拌摩擦焊接撐緊。每層由若干個撐塊組成，可對產(chǎn)品局部變形通過局部撐塊來調(diào)節(jié)。攪拌摩擦焊接時，上下兩層銑切撐塊和焊接撐塊通過漲緊器連成剛性體，更好的克服頂鍛力。采用連桿機構(gòu)，撐塊后退空間較大，能有效避開產(chǎn)品內(nèi)部突起角片。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置立體圖；
[0014]圖2為支撐環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為銑切撐塊和焊接撐塊連接示意圖；
[0016]圖4為連桿結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為撐緊裝置上位示意圖；
[0018]圖6為在位銑切時撐緊裝置示意圖；
[0019]圖7為筒段對接時撐緊機構(gòu)示意圖；
[0020]圖8為攪拌摩擦焊接筒段時撐緊機構(gòu)示意圖。
[0021]圖中:1_支撐環(huán)；2-連桿；3_焊接撐塊；4_銑切撐塊；5_頂緊器；6_漲緊器；7-貯箱筒段一；8-貯箱筒段二。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和具體實例對本發(fā)明所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置及方法作進一步描述。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置包括支撐環(huán)1、銑切撐塊4和焊接撐塊3、頂緊器5、漲緊器6、連桿2。
[0025]如圖2所示，該撐緊裝置主體為一個剛性的支撐環(huán)I ;所述的支撐環(huán)I為鑄鋁材料制成；沿支撐環(huán)I圓周均勻開設(shè)若干個減輕孔。
[0026]如圖1和圖3所示，沿支撐環(huán)I圓周均布24個通孔，24個頂緊器5的一端分別穿過支撐環(huán)I上開設(shè)的通孔，一一對應連接I個位于支撐環(huán)I另一側(cè)的連桿2。在24個連桿2 一側(cè)的支撐環(huán)I上分為兩層設(shè)置了 12個銑切撐塊4和12個焊接撐塊3。12個銑切撐塊4連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)I，在每個銑切撐塊4的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿2。12個焊接撐塊3連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊4，在每個焊接撐塊3的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿2。12個銑切撐塊4形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)和12個焊接撐塊3形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)半徑相同并且大于支撐環(huán)I的半徑。通過12組24個漲緊器6連接相鄰的銑切撐塊4和焊接撐塊3的外端。
[0027]如圖4所示，所述的連桿2在頂緊器5的帶動下沿支撐環(huán)I半徑方向伸縮運動，從而帶動銑切撐塊4或焊接撐塊3沿支撐環(huán)I半徑方向伸縮運動。
[0028]實施例2
[0029]一種采用實施例1所述撐緊裝置的貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接撐緊方法，其具體如下:
[0030]貯箱筒段一 7在位銑切時，如圖5所示將撐緊裝置推入貯箱筒段一 7內(nèi)部；如圖6所示，松開所有漲緊器6，使得相鄰銑切撐塊4和焊接撐塊3分離；拉緊能夠帶動銑切撐塊4運動的頂緊器5，通過頂緊器5帶動與每個銑切撐塊4連接的連桿2沿支撐環(huán)I半徑方向向外運動，從而使得所有銑切撐塊4運動至貯箱筒段一 7處，將貯箱筒段一 7撐圓，然后進行在位銑邊；
[0031]攪拌摩擦焊接貯箱筒段一 7與貯箱筒段二 8時，將貯箱筒段二 8與銑邊后的貯箱筒段一 7對接，如圖7所示；如圖8所示，拉緊所有頂緊器5，通過頂緊器5帶動與每個焊接撐塊3連接的連桿2沿支撐環(huán)I半徑方向向外運動，從而使得所有焊接撐塊3運動至貯箱筒段一 7與貯箱筒段二 8對接處，將貯箱筒段一 7與貯箱筒段二 8撐圓；擰緊所有漲緊器6，使得相鄰銑切撐塊4和焊接撐塊3連接；然后進行攪拌摩擦焊接。
[0032]本發(fā)明可以通過更換撐塊，滿足貯箱筒段和底的焊接。本發(fā)明可以在貯箱外部采用定位支撐環(huán)作為外部定位基準，該撐緊裝置撐緊時受到外部定位支撐環(huán)限制，確保受限制時整體圓度、直徑等精度滿足要求。
【權(quán)利要求】
1.一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其特征在于:該撐緊裝置主體為一個剛性的支撐環(huán)(I);沿支撐環(huán)(I)圓周均布若干個通孔，若干個頂緊器(5)的一端分別穿過支撐環(huán)(I)上開設(shè)的通孔，一一對應連接I個位于支撐環(huán)(I)另一側(cè)的連桿(2); 在連桿(2) —側(cè)的支撐環(huán)(I)上分為兩層設(shè)置了若干個相同數(shù)量的銑切撐塊(4)和焊接撐塊(3);若干個銑切撐塊(4)連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)(I)，在每個銑切撐塊(4)的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿(2);若干個焊接撐塊(3)連接形成環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊(4)，在每個焊接撐塊(3)的靠近中心的內(nèi)端均連接一個連桿(2); 若干個銑切撐塊(4)形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)和若干個焊接撐塊(3)形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)半徑相同并且大于支撐環(huán)(I)的半徑；相鄰的每個銑切撐塊(4)和焊接撐塊(3)的外端均通過可拆卸漲緊器(6)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其特征在于:所述的支撐環(huán)(I)為鑄鋁材料制成；沿支撐環(huán)(I)圓周均勻開設(shè)若干個減輕孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其特征在于:所述的連桿(2)在頂緊器(5)的帶動下沿支撐環(huán)(I)半徑方向伸縮運動，從而帶動銑切撐塊(4)或焊接撐塊(3)沿支撐環(huán)(I)半徑方向伸縮運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接復合撐緊裝置，其特征在于:沿支撐環(huán)(I)圓周均布24個頂緊器(5)，這24個頂緊器(5)分別連接24個位于支撐環(huán)(1)另一側(cè)的連桿(2);12個銑切撐塊(4)連接形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰支撐環(huán)(1)，這12個銑切撐塊(4)的靠近中心的內(nèi)端分別連接上述12個連桿(2) ;12個焊接撐塊(3)連接形成的環(huán)形結(jié)構(gòu)緊鄰銑切撐塊(4)，12個焊接撐塊(3)的靠近中心的內(nèi)端分別連接上述12個連桿(2);通過12組24個漲緊器(6)連接相鄰的銑切撐塊(4)和焊接撐塊(3)的外端。
5.一種采用權(quán)利要求1至4所述任意一種撐緊裝置的貯箱環(huán)縫銑切與攪拌摩擦焊接撐緊方法，其特征在于: 貯箱筒段一(7)在位銑切時，將撐緊裝置推入貯箱筒段一(7)內(nèi)部；松開所有漲緊器(6)，使得相鄰銑切撐塊(4)和焊接撐塊(3)分離；拉緊能夠帶動銑切撐塊(4)運動的頂緊器(5)，通過頂緊器(5)帶動與每個銑切撐塊(4)連接的連桿(2)沿支撐環(huán)(I)半徑方向向外運動，從而使得所有銑切撐塊(4)運動至貯箱筒段一(7)處，將貯箱筒段一(7)撐圓，然后進行在位銑邊； 攪拌摩擦焊接貯箱筒段一(7)與貯箱筒段二(8)時，將貯箱筒段二(8)與銑邊后的貯箱筒段一(7)對接；拉緊所有頂緊器(5)，通過頂緊器(5)帶動與每個焊接撐塊(3)連接的連桿(2)沿支撐環(huán)(I)半徑方向向外運動，從而使得所有焊接撐塊(3)運動至貯箱筒段一(7)與貯箱筒段二(8)對接處，將貯箱筒段一(7)與貯箱筒段二(8)撐圓；擰緊所有漲緊器(6)，使得相鄰銑切撐塊(4)和焊接撐塊(3)連接；然后進行攪拌摩擦焊接。
【文檔編號】B23Q3/00GK104416379SQ201410679972
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年11月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月24日
【發(fā)明者】王國慶, 王德志, 邱龍, 孫秀京, 高培濤, 白金鑫, 趙衍華, 黃誠, 孫世烜 申請人:首都航天機械公司, 中國運載火箭技術(shù)研究院