CN109249178A - 一种直升机发动机后部挂架焊接夹具 - Google Patents

一种直升机发动机后部挂架焊接夹具 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种直升机后部挂架焊接夹具，属于工装设计领域，后部挂架焊接夹具包括两套分步焊接夹具，第一套工装夹具用于焊接管件，焊接后进行校形，第二套工装夹具用于将机加件焊接在管件组件上。通过两套定位焊接夹使得操作人员操作方便，能将整体焊接件的变形控制在较小范围内。本申请的直升机发动机后部挂架焊接夹具在现有的焊接设备条件下，通过设计专用的工装夹具，采取及上述的工艺方法，可以完成批量的焊接任务，工装夹具结构简单，操作方便，零件定位、装夹合理可靠，减轻了工人的操作难度，提高了产品的质量。

Description

一种直升机发动机后部挂架焊接夹具
技术领域
本申请属于工装设计领域，特别涉及一种直升机发动机后部挂架焊接夹具。
背景技术
直升机后部挂架是某型无人直升机机身的重要组成部分，它是由管件和机加件焊接而成，主要承担着发动机与机身的安装，这就要求后部挂架的焊缝质量高，且焊接变形小。
如图1至图3所示，由于后部挂架的外形尺寸为不规则形状，且采用的材料为30CrMnSiA，在后部挂架的零件与零件之间焊接过程中，容易出现焊缝变形，难以控制。
发明内容
本申请的目的是提供了一种直升机发动机后部挂架焊接夹具，以解决上述任一问题。
本申请的技术方案是：一种直升机发动机后部挂架焊接夹具，其包括：
管状焊接夹具组价，所述管状焊接夹具组价包括底座、第一固定座、第二固定座、第三固定座及第一支撑卡座、第二支撑卡座，所述第一固定座、第二固定座、第三固定座及第一支撑卡座、第二支撑卡座均固定于所述底座上，以及所述第一固定座、所述第二固定座、第三固定座及所述第一支撑卡座、第二支撑卡座设置成夹持所述后部挂架的多个管件；以及
接头焊接夹具组件，所述接头焊接夹具组件包括上述的底座、第一固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座，所述第一固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座固定于所述底座上，以及所述第一固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座设置成夹持所述后部挂架的多个管件，及与管件焊接的安装支座，和管节头。
在本申请中，所述第一固定座包括第一固定座本体、以所述第一固定座本体中心线对称设置且与所述第一固定座本体固定的第一圆形座、第一圆柱体、与所述第一圆柱体连接的第一蝶形螺母及设置于所述第一圆形座上，用于锁紧所述第一圆柱体的第一锁紧销，其中，通过所述第一蝶形螺母能够调节所述第一圆柱体与所述第一圆形座沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，所述第二固定座包括第二固定座本体、与所述第二固定座本体固定的第二圆形座、穿过所述第二圆形座的第二圆柱体及设置于所述第二圆形座上的第二锁紧销，通过所述第二锁紧销能够调节及锁紧所述第二圆柱体沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，所述第三固定座包括第三固定座本体、与所述第三固定座本体固定的第三圆形座、穿过所述第三圆形座的第三圆柱体及设置于所述第三圆形座上的第三锁紧销，通过所述第三锁紧销能够调节及锁紧所述第三圆柱体沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，所述第一支撑卡座包括第一卡座本体、与第一卡座本体能够相对移动的第一压块、连接所述第一卡座本体与所述第一压块的第一调节销，其中所述第一压块上设有第一条形槽，所述第一调节销穿过所述第一条形槽用于在所述第一压块压紧管件后拧紧。
在本申请中，所述第二支撑卡座包括第二卡座本体、与第二卡座本体能够相对移动的第二压块、连接所述第二卡座本体与所述第二压块的第二调节销，其中所述第二压块上设有第二条形槽，所述第二调节销穿过所述第二条形槽用于在所述第二压块压紧管件后拧紧。
在本申请中，所述第一卡座本体上设有第一V型卡槽，所述第二卡座本体上设有第二V型卡槽。
在本申请中，所述第四固定座包括第四固定座本体、以所述第四固定座本体固定的第四圆形座、穿过所述第四圆形座的第四圆柱体、与所述第四圆柱体连接的第四蝶形螺母以及设置于所述第四圆形座上，用于锁紧所述第四圆柱体的第四锁紧销，其中，通过所述第四蝶形螺母能够调节所述第四圆柱体与所述第四圆形座沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，所述第五固定座包括第五固定座本体、与所述第五固定座本体固定的第五圆形座、穿过所述第五圆形座的第五圆柱体及设置于所述第五圆形座上的第五锁紧销，通过所述第五锁紧销能够调节及锁紧所述第五圆柱体沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，所述底座、第一固定座、第二固定座、第三固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座、第二支撑卡座均设有定位孔，用于激光定位。
本申请的后部挂架焊接夹具包括两套分步焊接夹具，第一套工装夹具用于焊接管件，焊接后进行校形，第二套工装夹具用于将机加件焊接在管件组件上。通过两套定位焊接夹使得操作人员操作方便，能将整体焊接件的变形控制在较小范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本申请提供的技术方案，下面将对附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述的附图仅仅是本申请的一些实施例。
图1为本申请中的直升机发动机后部挂架示意图；
图2为本申请中的后部挂架第一步焊接后示意图；
图3为本申请中的后部挂架第二步焊接后示意图；
图4为本申请中的第一固定座示意图；
图5为本申请中的第二固定座示意图；
图6为本申请中的第三固定座示意图；
图7为本申请中的第一支撑卡座示意图；
图8为本申请中的第二支撑卡座示意图；
图9为本申请中的第四固定座示意图；
图10为本申请中的第五固定座示意图。
具体实施方式
为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
在本申请的描述中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
如图1所示为本申请中需要焊接的直升机发动机后部挂架，其包括管件1’-5’、管接头6’-7’及安装支座8’-9’，其中管件1’为主体，管件2’-3’大致垂直的固定于弧形的管件1’的平面，管件4’-5’固定在平面内，管接头6’-7’固定在管件2’-3’的端头，安装支座8’-9’固定在管件1’的端头。
在焊接上述后部挂架过程中，需要分两步进行焊接，第一步焊接管件，焊接过程中将管件1’-5’定位在焊接工装上，对零件进行点焊定位，再满焊，焊后校形，之后第二部焊接管接头6’-7’及安装支座8’-9’。
为了能够实现后不挂架的焊接完全在定位工装上进行，以保证焊缝质量的同时将焊接变形控制在1mm以内，本申请给出了一种直升机发动机后部挂架焊接夹具。
如图2和图3，本申请的直升机发动机后部挂架焊接夹具包括：管状焊接夹具组价和接头焊接夹具组件。管状焊接夹具组价包括底座1、第一固定座2、第二固定座3、第三固定座4及第一支撑卡座5、第二支撑卡座6，第一固定座1、第二固定座2、第三固定座3及第一支撑卡座4、第二支撑卡座5均固定于底座1上，以及第一固定座2、第二固定座3、第三固定座4及第一支撑卡座5、第二支撑卡座6设置成夹持后部挂架的多个管件1’-5’；以及
接头焊接夹具组件包括上述的底座1、第一固定座2、第四固定座7、第五固定座8及第一支撑卡座5，第一固定座2、第四固定座7、第五固定座8及第一支撑卡座5固定于底座1上，以及第一固定座2、第四固定座7、第五固定座8及第一支撑卡座5设置成夹持后部挂架的多个管件1’-5’及与管件焊接的安装支座8’-9’和管节头6’-7’。
本申请的后部挂架焊接夹具包括两套分步焊接夹具，第一套工装夹具用于焊接管件，焊接后进行校形，第二套工装夹具用于将机加件焊接在管件组件上。通过两套定位焊接夹使得操作人员操作方便，能将整体焊接件的变形控制在较小范围内。
如图4，在本申请中，第一固定座2包括第一固定座本体21、以第一固定座本体21中心线对称设置且与第一固定座本体21固定的第一圆形座22、第一圆柱体24、与第一圆柱体24连接的第一蝶形螺母23及设置于第一圆形座22上，用于锁紧第一圆柱体24的第一锁紧销25，其中，通过第一蝶形螺母23能够调节第一圆柱体24与第一圆形座22沿轴线方向的相对位置。
如图5，在本申请中，第二固定座3包括第二固定座本体31、与第二固定座本体31固定的第二圆形座32、穿过第二圆形座32的第二圆柱体33及设置于第二圆形座32上的第二锁紧销34，通过第二锁紧销34能够调节及锁紧第二圆柱体33沿轴线方向的相对位置。
如图6，在本申请中，第三固定座4包括第三固定座本体41、与第三固定座本体41固定的第三圆形座42、穿过第三圆形座42的第三圆柱体43及设置于第三圆形座42上的第三锁紧销44，通过第三锁紧销44能够调节及锁紧第三圆柱体43沿轴线方向的相对位置。
如图7，在本申请中，第一支撑卡座5包括第一卡座本体51、与第一卡座本体51能够相对移动的第一压块53、连接第一卡座本体51与第一压块53的第一调节销52，其中第一压块53上设有第一条形槽531，第一调节销52穿过第一条形槽531用于在第一压块53压紧管件后拧紧。
如图8，在本申请中，第二支撑卡座6包括第二卡座本体61、与第二卡座本体61能够相对移动的第二压块62、连接第二卡座本体61与第二压块62的第二调节销63，其中第二压块62上设有第二条形槽621，第二调节销63穿过第二条形槽621用于在第二压块62压紧管件后拧紧。
在本申请中，第一卡座本体51上设有第一V型卡槽511，第二卡座本体61上设有第二V型卡槽611。
如图9，在本申请中，第四固定座7包括第四固定座本体71、以第四固定座本体71固定的第四圆形座72、穿过第四圆形座72的第四圆柱体73、与第四圆柱体73连接的第四蝶形螺母74以及设置于第四圆形座72上，用于锁紧第四圆柱体73的第四锁紧销75，其中，通过第四蝶形螺母74能够调节第四圆柱体73与第四圆形座72沿轴线方向的相对位置。
如图10，在本申请中，第五固定座8包括第五固定座本体81、与第五固定座本体81固定的第五圆形座82、穿过第五圆形座82的第五圆柱体83及设置于第五圆形座82上的第五锁紧销84，通过第五锁紧销84能够调节及锁紧第五圆柱体83沿轴线方向的相对位置。
在本申请中，底座、第一固定座、第二固定座、第三固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座、第二支撑卡座均设有定位孔，用于激光定位。
本申请的后部挂架焊接夹具能够保证各个管接头及安装支座的位置满足设计要求，如将接头及管件一起焊接，则由于焊接温度的原因导致的管件变形，则与管件一起焊接的接头的空间位置发生变化。采用两步焊接，第一步焊接之后冷却，对管件进行校形，再与接头焊接，可以保证接头的位置始终处于要求的空间位置，虽管件与接头会产生一定的偏移，但仍可进行焊接，而接头位置不变，满足使用要求。
本申请的直升机发动机后部挂架焊接夹具在现有的焊接设备条件下，通过设计专用的工装夹具，采取及上述的工艺方法，可以完成批量的焊接任务，工装夹具结构简单，操作方便，零件定位、装夹合理可靠，减轻了工人的操作难度，提高了产品的质量。
以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述焊接夹具包括：
管状焊接夹具组价，所述管状焊接夹具组价包括底座(1)、第一固定座(2)、第二固定座(3)、第三固定座(4)及第一支撑卡座(5)、第二支撑卡座(6)，所述第一固定座(1)、第二固定座(2)、第三固定座(3)及第一支撑卡座(4)、第二支撑卡座(5)均固定于所述底座(1)上，以及所述第一固定座(2)、所述第二固定座(3)、第三固定座(4)及所述第一支撑卡座(5)、第二支撑卡座(6)设置成夹持所述后部挂架的多个管件(1’，2’，3’，4’，5’)；以及
接头焊接夹具组件，所述接头焊接夹具组件包括上述的底座(1)、第一固定座(2)、第四固定座(7)、第五固定座(8)及第一支撑卡座(5)，所述第一固定座(2)、第四固定座(7)、第五固定座(8)及第一支撑卡座(5)固定于所述底座(1)上，以及所述第一固定座(2)、第四固定座(7)、第五固定座(8)及第一支撑卡座(5)设置成夹持所述后部挂架的多个管件(1’，2’，3’，4’，5’)及与管件焊接的安装支座(8’，9’)和管节头(6’，7’)。
2.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第一固定座(2)包括第一固定座本体(21)、以所述第一固定座本体(21)中心线对称设置且与所述第一固定座本体(21)固定的第一圆形座(22)、第一圆柱体(24)、与所述第一圆柱体(24)连接的第一蝶形螺母(23)及设置于所述第一圆形座(22)上，用于锁紧所述第一圆柱体(24)的第一锁紧销(25)，其中，通过所述第一蝶形螺母(23)能够调节所述第一圆柱体(24)与所述第一圆形座(22)沿轴线方向的相对位置。
3.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第二固定座(3)包括第二固定座本体(31)、与所述第二固定座本体(31)固定的第二圆形座(32)、穿过所述第二圆形座(32)的第二圆柱体(33)及设置于所述第二圆形座(32)上的第二锁紧销(34)，通过所述第二锁紧销(34)能够调节及锁紧所述第二圆柱体(33)沿轴线方向的相对位置。
4.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第三固定座(4)包括第三固定座本体(41)、与所述第三固定座本体(41)固定的第三圆形座(42)、穿过所述第三圆形座(42)的第三圆柱体(43)及设置于所述第三圆形座(42)上的第三锁紧销(44)，通过所述第三锁紧销(44)能够调节及锁紧所述第三圆柱体(43)沿轴线方向的相对位置。
5.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第一支撑卡座(5)包括第一卡座本体(51)、与第一卡座本体(51)能够相对移动的第一压块(53)、连接所述第一卡座本体(51)与所述第一压块(53)的第一调节销(52)，其中所述第一压块(53)上设有第一条形槽(531)，所述第一调节销(52)穿过所述第一条形槽(531)用于在所述第一压块(53)压紧管件后拧紧。
6.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第二支撑卡座(6)包括第二卡座本体(61)、与第二卡座本体(61)能够相对移动的第二压块(62)、连接所述第二卡座本体(61)与所述第二压块(62)的第二调节销(63)，其中所述第二压块(62)上设有第二条形槽(621)，所述第二调节销(63)穿过所述第二条形槽(621)用于在所述第二压块(62)压紧管件后拧紧。
7.如权利要求6或7所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第一卡座本体(51)上设有第一V型卡槽(511)，所述第二卡座本体(61)上设有第二V型卡槽(611)。
8.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第四固定座(7)包括第四固定座本体(71)、以所述第四固定座本体(71)固定的第四圆形座(72)、穿过所述第四圆形座(72)的第四圆柱体(73)、与所述第四圆柱体(73)连接的第四蝶形螺母(74)以及设置于所述第四圆形座(72)上，用于锁紧所述第四圆柱体(73)的第四锁紧销(75)，其中，通过所述第四蝶形螺母(74)能够调节所述第四圆柱体(73)与所述第四圆形座(72)沿轴线方向的相对位置。
9.如权利要求1所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述第五固定座(8)包括第五固定座本体(81)、与所述第五固定座本体(81)固定的第五圆形座(82)、穿过所述第五圆形座(82)的第五圆柱体(83)及设置于所述第五圆形座(82)上的第五锁紧销(84)，通过所述第五锁紧销(84)能够调节及锁紧所述第五圆柱体(83)沿轴线方向的相对位置。
10.如权利要求1至9任一所述的直升机发动机后部挂架焊接夹具，其特征在于，所述底座、第一固定座、第二固定座、第三固定座、第四固定座、第五固定座及第一支撑卡座、第二支撑卡座均设有定位孔，用于激光定位。
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