CN109382624B - 一种航空发动机安装座焊接工装及焊接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种航空发动机安装座焊接工装及焊接方法，工装包括阳模（5）和阴模（3），阳模（5）和阴模（3）的配合面和待焊接零件的外轮廓形状相同，阴模（3）中央开设焊接窗口，阳模（5）中央开孔并通过弹簧（6）安装顶紧凸座（2），顶紧凸座（2）位于焊接窗口下方。本发明解决了以往大型薄壁航空零部件安装座无法在限位状态下进行焊接以及焊接后安装座变形严重的问题；通过一个小型简易的焊接工装，配合普通的液压机使用，操作简单，使用范围广，焊接效率高，变形控制效果好。

Description

一种航空发动机安装座焊接工装及焊接方法

技术领域

本发明涉及一种焊接定位工装及其焊接方法。

背景技术

在航空领域，所有的发动机都涉及安装座的焊接。航空零部件上的安装座主要是用于装配各类管路，观察装置等。安装座加工质量的稳定性和可靠性决定着发动机的使用寿命，甚至危及航空飞行器的安全。在焊接安装座过程中，部分零件结构刚性好，焊接时变形小。然而极大部分零件焊接时刚性较差、变形大，导致安装座后期的机械加工满足不了设计使用要求。以往的航空发动机零部件焊接安装座过程如下：采用大型笨重的夹具先进行定位，再在自由状态下进行焊接，焊接过程中极易变形；也尝试对零件主体进行预变形控制，但是由于焊接的技术水平限制以及变形的不确定性，导致难以预估预变形量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对目前在焊接过程中极易变形的问题，制作一种小型的工装控制航空零部件安装座焊接变形；提供一种航空发动机零部件安装座焊接变形控制的方法。

本发明的技术方案是：

一种航空发动机安装座焊接工装，包括阳模和阴模，阳模和阴模的配合面和待焊接零件的外轮廓形状相同，阴模中央开设焊接窗口，阳模中央开孔并通过弹簧安装顶紧凸座，顶紧凸座位于焊接窗口下方。

阳模侧面开设有进气道连通中央开孔。

阴模和阳模分别安装在液压机的上、下悬臂夹具上。

一种利用上述工装进行航空发动机安装座焊接的方法，包括：

一、 将焊接夹具的阳模装在液压机的下悬臂上并固定，将焊接夹具的阴模装在液压机的上悬臂上并固定，使阴模和阳模的工作面配合良好，将弹簧和凸座依次放入阳模并调整好型面。

二、 开通惰性保护气体，检查通气槽工作是否正常。

三、 将待焊接的安装座与零件主体在自由状态下均匀对称定位几点，型面要对齐；

四、 将零件待焊接部位放入阴模和阳模的中间，找正型面并对齐；

五、 慢慢调整液压机下悬臂上的活动轴缓慢上升，直至阴模和阳模压紧零件；

六、 按照焊接参数调整焊机并开始焊接；

七、 待焊接完成后，零件冷却后拆下零件。

在步骤六中，焊机沿着阴模中央焊接窗口的边缘进行焊接。

本发明的有益效果：

本发明解决了以往大型薄壁航空零部件安装座无法在限位状态下进行焊接以及焊接后安装座变形严重的问题；通过一个小型简易的焊接工装，配合普通的液压机使用，操作简单，使用范围广，焊接效率高，变形控制效果好；同时，此工装制造简单，无需按以往设计思路，制造大型、笨重、复杂的结构，只需根据零件焊接主体部位的形状，加工出一个类似阴模和阳模的局部支撑块和压紧块，大大降低了工装制造成本。

附图说明：

图1为本发明工装的剖视图。

图2为工装的立体图。

图3为工装的使用状态图。

具体实施方式

实施例：图中的部位1是液压机的上悬臂固定夹具的装置，部位2是安装座定紧凸座，部位3是夹具的阴模，部位4是模拟焊接零件的工作曲面，部位5是夹具的阳模，阳模可以在液压机的支撑台中周向转动，部位6是夹具中使用的弹簧，作用是给顶紧凸座2一个向上的顶紧力，保证安装座焊接过程中不向下塌陷，部件7是液压机的下悬臂装配夹具的阳模固定装置。夹具的具体型面可根据待焊接零件的主体型面进行调整，夹具的开口形状和大小也可根据具体零件的形状和大小进行调整。

阳模5和阴模3的配合面和待焊接零件的外轮廓形状相同，阴模3中央开设焊接窗口，阳模5中央开孔并通过弹簧6安装顶紧凸座2，顶紧凸座2位于焊接窗口下方。阳模5侧面开设有进气道连通中央开孔。阳模5中央开孔的尺寸和阴模3中央焊接窗口下沿的尺寸相同，焊接窗口呈锥形，将待焊接的零件被阳模5和阴模3夹持后，焊枪就沿着焊接窗口的下沿进行焊接。

如图2，A是焊接窗口，B是环形通气槽，C是横向通气槽，惰性保护气体从C进入B。

本方法的加工步骤如下：

一、将焊接夹具的阳模装在液压机的下悬臂上并固定，在将焊接夹具的阴模装在液压机的上悬臂上并固定，转动液压机上的活动轴，使阴模和阳模的工作面配合良好。将焊接夹具上弹簧6和凸座2依次放入并调整好型面。

二、开通惰性保护气体，检查图中通气槽C工作正常。

三、将待焊接的安装座与零件主体在自由状态下均匀对称定位几点，此时型面要对齐，无需对零件主体进行预变形；

四、将零件待焊接部位放入阴模3和阳模5的中间，找正型面并对齐；

五、慢慢调整液压机下悬臂上的活动轴缓慢上升，直至压紧零件；

六、按照焊接参数调整焊机并开始焊接；

七、待焊接完成后，零件冷却后拆下零件即可。

重复以上步骤完成其他安装座的焊接。

Claims (5)

1.一种航空发动机安装座焊接工装，包括阳模（5）和阴模（3），其特征在于：阳模（5）和阴模（3）的配合面和待焊接零件的外轮廓形状相同，阴模（3）中央开设焊接窗口，阳模（5）中央开孔并通过弹簧（6）安装顶紧凸座（2），顶紧凸座（2）位于焊接窗口下方；焊接窗口呈锥形，待焊接的零件被阳模（5）和阴模（3）夹持，沿着焊接窗口的下沿进行焊接。

2.根据权利要求1所述的航空发动机安装座焊接工装，其特征在于：阳模（5）侧面开设有进气道连通中央开孔，中央开孔和顶紧凸座（2）之间的空间形成环形通气槽，进气道作为横向通气槽连接环形通气槽。

3.根据权利要求2所述的航空发动机安装座焊接工装，其特征在于：阴模（3）和阳模（5）分别安装在液压机的上、下悬臂夹具上。

4.一种利用权利要求3所述工装进行航空发动机安装座焊接的方法，其特征在于包括：

一、将焊接夹具的阳模（5）装在液压机的下悬臂上并固定，将焊接夹具的阴模（3）装在液压机的上悬臂上并固定，使阴模和阳模的工作面配合良好，将弹簧（6）和顶紧凸座（2）依次放入阳模（5）并调整好型面;

二、开通惰性保护气体，检查通气槽工作是否正常;

三、将待焊接的安装座与零件主体在自由状态下均匀对称定位几点，型面要对齐；

四、将零件待焊接部位放入阴模（3）和阳模（5）的中间，找正型面并对齐；

五、调整液压机下悬臂上的活动轴缓慢上升，直至阴模（3）和阳模（5）压紧零件；

六、按照焊接参数调整焊机并开始焊接；

七、待焊接完成后，零件冷却后拆下零件。

5.根据权利要求4所述航空发动机安装座焊接的方法，其特征在于：在步骤六中，焊机沿着阴模（3）中央焊接窗口的边缘进行焊接。

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