CN111922733A - 一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装及拼焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装及拼焊方法，包括与被焊瓜瓣匹配的升降式胎膜瓣，其特征在于：所述升降式胎膜瓣镶嵌在所述纵缝胎膜框架等分机构的顶部，所述纵缝胎膜框架为半球形框架结构，所述纵缝胎膜框架被框架分割成若干结构和体积相同的等分机构，每个等分机构内部安装一个升降气缸，所述等分机构和所述升降气缸均安装在纵缝胎膜底座上方。本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊工装及拼焊方法，解决了目前因二次装配问题导致的装配方法单一、装配灵活性较差以及瓜瓣铣切精度较低问题。

Description

一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装及拼焊方法

技术领域

本发明属于火箭贮箱焊接技术领域，尤其是涉及一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装及拼焊方法。

背景技术

搅拌摩擦焊接技术是一种固相连接技术，其原理是采用高速旋转的搅拌头扎入工件后沿着焊接方向运动，在搅拌头与工件的接触部位产生摩擦热，使周围金属形成塑形软化层，软化层金属在搅拌头的旋转作用下填充搅拌针后方所形成的空腔，在轴肩和搅拌针的挤压和搅拌作用下实现材料的连接。该技术具有焊接接头质量高、焊接变形小和焊接过程绿色无污染等优点。目前搅拌摩擦焊接技术已经成功应用到新一代运载火箭以及现役运载火箭贮箱壳段的长直纵缝焊接中，随着型号对运载火箭贮箱减重以及对接头高稳定性、高可靠性要求的不断提高，经过多年技术攻关，目前国内已经逐步实现了该技术在椭球箱底瓜瓣纵缝上的工程化应用。

椭球箱底是我国运载火箭芯级贮箱的重要组成单元，其中箱底圆环由八块大小相同的瓜瓣拼焊而成。椭球箱底瓜瓣纵缝轨迹为空间曲线，母线理论方程为y＝√(〖1669〗^2-x^2)/1.6，焊接区厚度为4.0-8.0mm，单条纵缝长度达1.4m。目前，椭球箱底瓜瓣纵缝焊接膜胎是将焊接垫板与膜胎框架做为一体，采用的工艺方法为：首先在同一个工位装配并依次按照瓜瓣理论刻线铣切7块瓜瓣两侧余量(预留1块瓜瓣)，将铣切完成的7块瓜瓣从铣切工位取下并按照图纸要求的摆放位置按照顺序重新装配在焊接工位，每条瓜瓣纵缝依次进行定位焊接与正式焊接；之后根据前7块瓜瓣焊接后的最终状态，配铣切并刮削第8块瓜瓣两侧余量，达到工艺装配要求后对第8块瓜瓣两侧焊缝再进行定位焊接与正式焊接，最后拆除工装打磨焊缝上表面做架上相控阵检测。工艺流程图如图1所示。

如图2所示，以目前的瓜瓣纵缝装配搅拌摩擦焊接工艺方法来看，主要存在以下缺点：(1)从装配方法来讲，首先由于现有方式在装配工序与焊接工序之间存在二次装配问题且二次装配精度较差，导致瓜瓣对接间隙经常超标，装配时需根据前一块瓜瓣的装配效果来调整后一块瓜瓣的装配位置，因此只能按照图纸要求依次按照顺序将瓜瓣1～瓜瓣8装配在膜胎上，如图3所示。这种装配方式往往受限于瓜瓣齐套问题，即若中间某一块或者某几块瓜瓣未到生产现场，在二次装配时，只能暂停现场作业，等待瓜瓣齐套，瓜瓣装配方法单一化灵活性较差，生产效率较低。(2)从铣切方法来讲，现有方式是根据瓜瓣来料状态所带两侧边的理论刻线进行瓜瓣两侧边余量的去除工作，按照此种铣切方法加工的瓜瓣受限于来料状态时瓜瓣两侧边理论刻线的准确程度。理论刻线出现偏差，铣切后的瓜瓣就不是标准45°瓜瓣，前期大量的现场实践证明，按照理论刻线铣切后瓜瓣在二次装配时，经常出现瓜瓣与瓜瓣对接间隙超标问题，对于瓜瓣上法兰、角片尺寸精度要求不高的情况下可将瓜瓣在焊接膜胎轴向上进行调整以达到装配要求，对于有重要尺寸精度的法兰等瓜瓣，无法在轴向上调整，需对瓜瓣两侧边多次进行人工搓修以达到装配精度要求。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，以解决目前因二次装配问题导致的装配方法单一、装配灵活性较差以及瓜瓣铣切精度较低问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，包括与被焊瓜瓣匹配的升降式胎膜瓣，所述升降式胎膜瓣镶嵌在所述纵缝胎膜框架等分机构的顶部，所述纵缝胎膜框架为半球形框架结构，所述纵缝胎膜框架被框架分割成若干结构和体积相同的等分机构，每个等分机构内部安装一个升降气缸，所述等分机构和所述升降气缸均安装在纵缝胎膜底座上方。

进一步的，每个所述等分机构内设有一个支撑机构，支撑机构顶部安装升降气缸，底部连接至纵缝胎膜底座。

进一步的，所述等分机构的数量为8个。

进一步的，所述纵缝胎膜框架下方通过底架与纵缝胎膜底座可拆卸连接，底架为环形结构。

进一步的，所述支撑机构包括支撑柱、支撑座和支撑架，支撑座包括两个夹角呈锐角且一端相交的横梁，两条横梁的另一端分别连接至其对应的底架后形成类三角形结构，支撑座底部连接至纵缝胎膜底座，顶部安装支撑柱和支撑架，支撑柱上方安装升降气缸，且升降气缸外部安装支撑架，支撑架上方设有弧度，弧度与被焊瓜瓣的弧度匹配。

相对于现有技术，本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊工装具有以下优势：

(1)本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊工装，在升降气缸作用下将升降式胎膜瓣升起留出瓜瓣两侧余量铣切空间，升降气缸回落至原位，瓜瓣两侧焊接边与焊接垫板中心贴合，实现了瓜瓣原位装配、铣切、焊接一体化功能，在圆环纵缝生产制造过程中，无二次重复装配，达到了3.35m直径瓜瓣圆环纵缝原位高精准装配铣切焊接的目的，通过气缸实现8块瓜瓣膜胎在轴线方向上的升起和降落。

本发明的另一目的在于提出一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，以解决目前因二次装配问题导致的装配方法单一、装配灵活性较差以及瓜瓣铣切精度较低问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，包括以升降式瓜瓣纵缝膜胎为依托，按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤。

进一步的，所述将待装配的瓜瓣依次标记为8个序号，具体的瓜瓣的序号分别记录为：瓜瓣A、瓜瓣B、瓜瓣C、瓜瓣D、瓜瓣E、瓜瓣F、瓜瓣G和瓜瓣H，瓜瓣的齐套顺序为：瓜瓣A-瓜瓣C-瓜瓣D-瓜瓣F-瓜瓣G-瓜瓣B-瓜瓣H-瓜瓣E。

进一步的，所述按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤具体为：

S1、将瓜瓣装配至与其对应的升降式膜胎瓣；

S2、与瓜瓣对应的单块升降式膜胎瓣在其内部对应的升降气缸的作用下，沿着轴线将瓜瓣沿正方向升起并高出瓜瓣母线方程理论型面，为铣切瓜瓣两侧余量留出让刀空间；

S3、对瓜瓣沿着纵缝膜胎焊接垫板中心轨迹进行铣切；

S4、瓜瓣两侧余量铣切完毕后，触发气缸驱动按钮，该单块升降式膜胎瓣在升降气缸作用下，沿着轴线负方向下降至与该单块升降式膜胎瓣理论型面齐平的位置，该单块升降式膜胎瓣下降后，铣切完成的瓜瓣焊接边能够完全与焊接垫板的中心线重合；

S5、按照步骤S1的方法装配瓜瓣C至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣C的原位装配、铣切工作；

S6、按照步骤S1的方法装配瓜瓣D至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣D的原位装配、铣切工作；

S7、按照步骤S1的方法装配瓜瓣F至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣F的原位装配、铣切工作；

S8、按照步骤S1的方法装配瓜瓣G至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣G的原位装配、铣切工作；

S9、按照步骤S1的方法装配瓜瓣B至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣B的原位装配、铣切工作；

S10、按照步骤S1的方法装配瓜瓣H至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣H的原位装配、铣切工作；

S11、按照步骤S1的方法装配瓜瓣E至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣E的原位装配、铣切工作；

S12、对8条瓜瓣纵缝依次进行段定位焊接、对8条瓜瓣纵缝依次进行全定位焊接和对8条瓜瓣纵缝依次进行正式焊接；

S13、焊接完成后，拆除瓜瓣圆环底架上的的压紧连接件，剃除搅拌摩擦焊缝表面两侧飞边并打磨焊缝与母材交界处至圆滑，对8条瓜瓣纵缝进行架上相控阵检测。

进一步的，所述步骤S1中，瓜瓣A装配前先校对大端、小端的中心线，再打磨刮削两侧焊接区氧化膜。

进一步的，所述瓜瓣A装配前校对的具体方法为：以单块45°升降式膜胎瓣上端、下端中线为基准，将瓜瓣A的大端、小端中线分别与升降式膜胎瓣的上端、下端中线对齐。

相对于现有技术，本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊方法具有以下优势：

(1)本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊方法，通过利用膜胎升降技术实现瓜瓣高精度高效率原位柔性装配、铣切和搅拌摩擦焊接一体化工作，一方面整个过程无重复二次装配，直接通过将瓜瓣膜胎升起留出让刀空间实现瓜瓣原位铣切工作，通过降下瓜瓣膜胎实现瓜瓣焊接边与焊接垫板中心贴合；另一方面可根据生产现场零件齐套状况时时对瓜瓣装配顺序进行柔性调节，进一步提高了瓜瓣纵缝的装配精度和生产效率。

(2)本发明所述的用于椭球箱底的柔性拼焊方法，利用铣刀沿着焊接垫板中心对瓜瓣铣切的工艺方法，完成了瓜瓣装配后标准45°瓜瓣的铣切工作，瓜瓣膜胎降至与理论内型面一致后，可达到瓜瓣与瓜瓣近乎零间隙对接的高精度装配工艺要求。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为背景技术中所述的目前瓜瓣纵缝装配焊接工艺流程图；

图2为背景技术中所述的目前瓜瓣装配顺序；

图3为本发明实施例所述的用于椭球箱底的柔性拼焊工装的结构示意图；

图4为本发明实施例所述的等分机构内的结构示意图；

图5为本发明实施例所述的用于椭球箱底的柔性拼焊工装剖视图的简图；

图6为本发明实施例所述的装配瓜瓣A至其对应的升降式膜胎瓣示意图；

图7为本发明实施例所述的升起单块升降式膜胎瓣的示意图(以瓜瓣A为例)；

图8为本发明实施例所述的瓜瓣两侧余量铣切轨迹(以瓜瓣A为例)；

图9为本发明实施例所述的降下单块升降式膜胎瓣的示意图(以瓜瓣A为例)；

图10为本发明实施例所述的装配瓜瓣C至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图11为本发明实施例所述的装配瓜瓣D至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图12为本发明实施例所述的装配瓜瓣F至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图13为本发明实施例所述的装配瓜瓣G至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图14为本发明实施例所述的装配瓜瓣B至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图15为本发明实施例所述的装配瓜瓣H至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图16为本发明实施例所述的装配瓜瓣E至对应的升降式膜胎瓣示意图；

图17为本发明实施例所述的瓜瓣纵缝搅拌摩擦焊接一体化流程图；

图18为本发明实施例所述的瓜瓣纵缝装-铣-焊一体化工艺流程图。

附图标记说明：

1-升降气缸；2-升降式胎膜瓣；3-支撑机构；31-支撑柱；32-支撑座；33-支撑架；4-纵缝胎膜框架；41-框架；42-等分机构；43-底架；5-纵缝胎膜底座；6-理论型面。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，包括与被焊瓜瓣匹配的升降式胎膜瓣2，如图3至图5所示，所述升降式胎膜瓣2镶嵌在所述纵缝胎膜框架4等分机构42的顶部，所述纵缝胎膜框架4为半球形框架结构，所述纵缝胎膜框架4被框架41分割成若干结构和体积相同的等分机构42，每个等分机构42内部安装一个升降气缸1，所述等分机构42和所述升降气缸1均安装在纵缝胎膜底座5上方。

每个所述等分机构42内设有支撑机构3，支撑机构3顶部安装升降气缸1，底部连接至纵缝胎膜底座5，纵缝胎膜底座5底部固定连接至旋转平台。优选的，纵缝胎膜底座5底部与旋转平台通过销钉以及螺栓连接，方便拆装灵活性更强。在其中一个或多个实施例中，所述等分机构42的数量为8个。

纵缝胎膜框架4下方设有底架43，底架43通过压紧机构与纵缝胎膜底座5连接，底架43为环形结构。优选的，压紧机构包括若干均布在底架43外部的压边体，每个压边体上设有一个一号螺孔，纵缝胎膜底座5上方设有二号螺孔，两者安装时，工作人员通过紧固螺栓穿过一号螺孔后与二号螺孔拧紧，两者拆卸时，只需将螺栓从二号螺孔中拧出即可实现两者分离。

优选的，支撑机构3包括支撑柱31、支撑座32和支撑架33，支撑座32包括两个夹角呈锐角的且一端相交的横梁，两条横梁的另一端分别连接至其对应的底架43，组成类三角形结构，三角形结构稳定，保证了支撑机构3整体的稳定性；支撑座32底部连接至纵缝胎膜底座5，顶部安装支撑柱31和支撑架33，支撑柱31上方安装升降气缸1，且升降气缸1外部安装支撑架33，支撑架33上方设有弧度，弧度与被焊瓜瓣的弧度匹配。升降气缸1的气缸驱动按钮可根据现场实际的施工情况，放置在纵缝胎膜框架4的内部或者外部。相邻的两个框架41中间设有焊接垫板，焊接垫板位于底架43顶部。

一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装的工作原理为：纵缝膜胎底座5与旋转平台通过销钉以及螺栓连接，纵缝膜胎框架4与纵缝膜胎底座5采用焊接工艺进行连接，8块升降式胎膜瓣2通过镶嵌方式作用在膜胎框架41中，支撑座32与纵缝胎膜底座通过螺栓连接，升降气缸1通入0.6～0.8MPa气压时，在气压作用下，升降气缸1向上运动，将升降式胎膜瓣2升起，使升降式胎膜瓣2与框架41之间让出铣切瓜瓣两侧余量空间；切断气源，升降气缸1回落至原位，在其带动下升降式胎膜瓣2同样回到原位，使升降式胎膜瓣2型面与膜胎框架41的型面在同一平面内，同时铣切后的瓜瓣两侧正好落在焊接垫板中心。采用该结构的主要优点为：在升降气缸1作用下将升降式胎膜瓣2升起留出瓜瓣两侧余量铣切空间，升降气缸1回落至原位，瓜瓣两侧焊接边与焊接垫板中心贴合，实现了瓜瓣原位装配、铣切、焊接一体化功能，在圆环纵缝生产制造过程中，无二次重复装配，达到了3.35m直径瓜瓣圆环纵缝原位高精准装配铣切焊接的目的。

如图6至图18所示，一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，包括以升降式瓜瓣纵缝膜胎为依托，按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤。

将待转配的瓜瓣依次标记为8个序号，具体的瓜瓣的序号分别记录为：瓜瓣A、瓜瓣B、瓜瓣C、瓜瓣D、瓜瓣E、瓜瓣F、瓜瓣G和瓜瓣H，瓜瓣的齐套顺序为：瓜瓣A-瓜瓣C-瓜瓣D-瓜瓣F-瓜瓣G-瓜瓣B-瓜瓣H-瓜瓣E，简称为“瓜瓣的齐套顺序为1-3-4-6-7-2-8-5”。

所述按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤为：

S1、装配瓜瓣A装至对应的升降式膜胎瓣2，如图6所示，瓜瓣A装配前先校对大端、小端的中心线，再打磨刮削两侧焊接区氧化膜，优选的，以单块45°升降式膜胎瓣2上、下端中线为基准，将瓜瓣A的大、小端中线分别与升降式膜胎瓣2的上、下端中线对齐，同时调整瓜瓣A在周向位置上的高度，满足装配工艺要求后安装压紧机构压紧瓜瓣A中间部位以及两侧焊接区边缘；

压紧机构为现有瓜瓣纵缝装配搅拌摩擦焊接工艺中常用的压紧机构即可。其中申请号为CN201420093428.0的“一种贮箱箱底瓜瓣零件的压紧装置”也能实现该功能。

S2、与瓜瓣A对应的单块升降式膜胎瓣2在其内部对应的升降气缸1的作用下，沿着轴线将瓜瓣A沿正方向升起并高出瓜瓣A母线方程理论型面6；优选的，瓜瓣A升起后高出瓜瓣A母线方程理论型面的高度为80mm，如图7所示，通过此种工艺方法，为铣切瓜瓣A两侧余量留出让刀空间。

S3、对瓜瓣A进行铣切，沿着纵缝膜胎焊接垫板中心轨迹进行铣切；采用此种铣切工艺方法，可以保证铣切后的瓜瓣两侧轮廓与焊接垫板中心线位于同一条直线上，无需根据装配工艺要求再次调整铣切后的瓜瓣位置。优选的，如果对瓜瓣A进行程序铣切，可以在铣切程序中加入刀具半径补偿量和焊接收缩量。如图8所示，而现有技术的铣切轨迹为按照左右两侧的理论刻线进行铣切，无法保证铣切后的瓜瓣两侧轮廓与焊接垫板中心线位于同一条直线上，在装配工艺是要求再次调整铣切后的瓜瓣位置。

S4、瓜瓣A两侧余量铣切完毕后，工作人员触发气缸驱动按钮，该单块升降式膜胎瓣2在升降气缸1作用下，沿着轴线负方向下降至与该单块升降式膜胎瓣2理论型面齐平的位置，具体如图9所示。该单块升降式膜胎瓣2下降后，铣切完成的瓜瓣A焊接边能够完全与焊接垫板的中心线重合，保证了瓜瓣A在实际装配后铣切余量的准确性。

S5、按照步骤S1的方法装配瓜瓣C至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣C的原位装配、铣切工作，如图10所示。

S6、按照步骤S1的方法装配瓜瓣D至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣D的原位装配、铣切工作，如图11所示。

S7、按照步骤S1的方法装配瓜瓣F至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣F的原位装配、铣切工作，如图12所示。

S8、按照步骤S1的方法装配瓜瓣G至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣G的原位装配、铣切工作，如图13所示。

S9、按照步骤S1的方法装配瓜瓣B至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣B的原位装配、铣切工作，如图14所示。

S10、按照步骤S1的方法装配瓜瓣H至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣H的原位装配、铣切工作，如图15所示。

S11、按照步骤S1的方法装配瓜瓣E至对应的升降式膜胎瓣2，按照步骤S2-S4完成瓜瓣E的原位装配、铣切工作，如图16所示。

S12、安装定位搅拌头，调试段定位焊接程序，首先对8条瓜瓣纵缝依次进行段定位焊接；调试定位焊接程序，再对8条瓜瓣纵缝进行全定位焊接；最后拆下定位搅拌头，安装正式焊接搅拌头，对8条瓜瓣纵缝进行正式焊接，如图17所示。整个焊接流程中只需要拆卸定位搅拌头一次，调换用段定位焊接程序、定位焊接程序以及正式焊接程序各一次即可，进一步提高了瓜瓣圆环纵缝搅拌摩擦焊接效率。

S13、焊接完成后，拆除瓜瓣圆环底架43上的的压紧机构，剃除搅拌摩擦焊缝表面两侧飞边并打磨焊缝与母材交界处至圆滑，对8条瓜瓣纵缝进行架上相控阵检测。

本方案通过利用膜胎升降技术实现瓜瓣高精度高效率原位柔性装配、铣切和搅拌摩擦焊接一体化工作，一方面整个过程无重复二次装配，直接通过将瓜瓣膜胎升起留出让刀空间实现瓜瓣原位铣切工作，通过降下瓜瓣膜胎实现瓜瓣焊接边与焊接垫板中心贴合；另一方面可根据生产现场零件齐套状况时时对瓜瓣装配顺序进行柔性调节，进一步提高了瓜瓣纵缝的装配精度和生产效率。本方案通过利用铣刀沿着焊接垫板中心对瓜瓣铣切的工艺方法，完成了瓜瓣装配后标准45°瓜瓣的铣切工作，瓜瓣膜胎降至与理论内型面一致后，可达到瓜瓣与瓜瓣近乎零间隙对接的高精度装配工艺要求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，包括与被焊瓜瓣匹配的升降式胎膜瓣，其特征在于：所述升降式胎膜瓣镶嵌在所述纵缝胎膜框架等分机构的顶部，所述纵缝胎膜框架为半球形框架结构，所述纵缝胎膜框架被框架分割成若干结构和体积相同的等分机构，每个等分机构内部安装一个升降气缸，所述等分机构和所述升降气缸均安装在纵缝胎膜底座上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，其特征在于：每个所述等分机构内设有一个支撑机构，支撑机构顶部安装升降气缸，底部连接至纵缝胎膜底座。

3.根据权利要求1所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，其特征在于：所述等分机构的数量为8个。

4.根据权利要求1所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，其特征在于：纵缝胎膜框架下方通过底架与纵缝胎膜底座可拆卸连接，底架为环形结构。

5.根据权利要求4所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊工装，其特征在于：支撑机构包括支撑柱、支撑座和支撑架，支撑座包括两个夹角呈锐角且一端相交的横梁，两条横梁的另一端分别连接至其对应的底架后形成类三角形结构，支撑座底部连接至纵缝胎膜底座，顶部安装支撑柱和支撑架，支撑柱上方安装升降气缸，且升降气缸外部安装支撑架，支撑架上方设有弧度，弧度与被焊瓜瓣的弧度匹配。

6.一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，其特征在于：包括以升降式瓜瓣纵缝膜胎为依托，按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤。

7.根据权利要求6所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，其特征在于：将待装配的瓜瓣依次标记为8个序号，具体的瓜瓣的序号分别记录为：瓜瓣A、瓜瓣B、瓜瓣C、瓜瓣D、瓜瓣E、瓜瓣F、瓜瓣G和瓜瓣H，瓜瓣的齐套顺序为：瓜瓣A-瓜瓣C-瓜瓣D-瓜瓣F-瓜瓣G-瓜瓣B-瓜瓣H-瓜瓣E。

8.根据权利要求6所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，其特征在于：所述按照瓜瓣的齐套顺序选择瓜瓣纵缝装配顺序的步骤具体为：

S1、将瓜瓣装配至与其对应的升降式膜胎瓣；

S2、与瓜瓣对应的单块升降式膜胎瓣在其内部对应的升降气缸的作用下，沿着轴线将瓜瓣沿正方向升起并高出瓜瓣母线方程理论型面，为铣切瓜瓣两侧余量留出让刀空间；

S3、对瓜瓣沿着纵缝膜胎焊接垫板中心轨迹进行铣切；

S4、瓜瓣两侧余量铣切完毕后，触发气缸驱动按钮，该单块升降式膜胎瓣在升降气缸作用下，沿着轴线负方向下降至与该单块升降式膜胎瓣理论型面齐平的位置，该单块升降式膜胎瓣下降后，铣切完成的瓜瓣焊接边能够完全与焊接垫板的中心线重合；

S5、按照步骤S1的方法装配瓜瓣C至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣C的原位装配、铣切工作；

S6、按照步骤S1的方法装配瓜瓣D至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣D的原位装配、铣切工作；

S7、按照步骤S1的方法装配瓜瓣F至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣F的原位装配、铣切工作；

S8、按照步骤S1的方法装配瓜瓣G至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣G的原位装配、铣切工作；

S9、按照步骤S1的方法装配瓜瓣B至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣B的原位装配、铣切工作；

S10、按照步骤S1的方法装配瓜瓣H至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣H的原位装配、铣切工作；

S11、按照步骤S1的方法装配瓜瓣E至对应的升降式膜胎瓣，按照步骤S2-S4完成瓜瓣E的原位装配、铣切工作；

S12、对8条瓜瓣纵缝依次进行段定位焊接、对8条瓜瓣纵缝依次进行全定位焊接和对8条瓜瓣纵缝依次进行正式焊接；

S13、焊接完成后，拆除瓜瓣圆环底架上的的压紧连接件，剃除搅拌摩擦焊缝表面两侧飞边并打磨焊缝与母材交界处至圆滑，对8条瓜瓣纵缝进行架上相控阵检测。

9.根据权利要求6所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，其特征在于：所述步骤S1中，瓜瓣A装配前先校对大端、小端的中心线，再打磨刮削两侧焊接区氧化膜。

10.根据权利要求9所述的一种用于椭球箱底的柔性拼焊方法，其特征在于：所述瓜瓣A装配前校对的具体方法为：以单块45°升降式膜胎瓣上端、下端中线为基准，将瓜瓣A的大端、小端中线分别与升降式膜胎瓣的上端、下端中线对齐。

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