CN116160693A - 一种筒体、法兰同轴粘接工装及工艺方法 - Google Patents

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王浩
蔡明�
邹司农
陈乐�
张雷
马思
刘云路
郭俊
王明星
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Abstract

本发明公开了筒体、法兰同轴粘接工装，包括基板，基板于同一面设有若干用于定位筒体的标定块一和若干用于定位法兰的标定块二；由标定块一定位的筒体与由标定块二定位的法兰的中心轴线重合；还公开了同轴粘接工艺方法，包括定位筒体；在粘接面涂刷胶剂；定位法兰并使之套装在筒体外；胶剂凝固使得筒体与法兰相连。通过在基板上设置标定块一和标定块二，可以分别对筒体和法兰进行径向定位，从而有效控制筒体与法兰各向间距、使得筒体与法兰的中心轴线高度重合，从而有利于提升二者的同轴度、提高产品质量。

Description

一种筒体、法兰同轴粘接工装及工艺方法
技术领域
本发明主要涉及粘接工装技术领域，尤其涉及一种筒体、法兰同轴粘接工装及工艺方法。
背景技术
筒体常采用法兰形式与其它部件相连，以保证连接的可靠性。筒体(如管道)常由复合材料制成、而法兰常由金属制成，如在筒体上预置法兰会增加生产成本，故在现实生产中常采用先分别生产筒体和法兰、后将法兰粘接至筒体上的生产工序。筒体与法兰的粘接具有很高的同轴度要求，即需保证粘接后的筒体的中心轴线与法兰的中心轴线基本重合，这样才能满足产品的质量要求。
现有技术中没有专用于粘接筒体和法兰的工装，具体的操作方法是：在筒体的外表面和法兰的内表面涂刷粘接胶剂，然后将法兰直接套装在筒体外，清除多余胶剂并加热固化、使得筒体与法兰形成固定连接。而筒体的外径与法兰的内径由于公差无法实现完全一致，当筒体的外径小于法兰的内径时，筒体与法兰各向间距无法保持统一，即筒体的中心轴线与法兰的中心轴线将产生偏离，从而降低了二者的同轴度、难以满足产品的质量要求。因此，亟需一种能够同时定位筒体和法兰、使得二者的中心轴线始终重合的粘接工装，以及适用于该工装的工艺方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种筒体、法兰同轴粘接工装及工艺方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种筒体、法兰同轴粘接工装，包括基板，所述基板于同一面设有若干用于定位筒体的标定块一和若干用于定位法兰的标定块二；由标定块一定位的所述筒体与由标定块二定位的所述法兰的中心轴线重合。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述标定块一与基板滑动相连，所述标定块一能够通过放射状地沿筒体半径方向移动而与筒体胀紧固定。
所述基板沿法兰的端面成型有若干用于穿设螺栓的通孔。
所述基板设有标定块的一面凸设有若干用于抵接筒体和法兰端缘的标定台。
所述粘接工装还包括基座，所述基座成型有沿筒体长度方向的直线型轨道、且沿轨道的延伸方向装设有用于固定筒体或法兰的支架，所述轨道上可滑动地安装有基板。
所述支架包括固定部和活动部，所述固定部与基座相连、且顶部呈半环状开口，所述活动部呈半环状、能够与固定部扣合以形成用于环抱筒体或法兰的通道。
然后，本发明公开了一种筒体、法兰同轴粘接工艺方法，所述同轴粘接工艺方法应用于上述的同轴粘接工装，并包括以下步骤：
步骤S1，定位筒体。
步骤S2，在粘接面涂刷胶剂。
步骤S3，定位法兰并使之套装在筒体外。
步骤S4，胶剂凝固使得筒体与法兰相连。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述步骤S1具体包括：
步骤S11，将筒体摆放在固定部上，并正向滑动基板使标定台与筒体端缘相抵。
步骤S12，放射状地移动标定块一使之与筒体胀紧固定。
步骤S13，扣合活动部，使得筒体与支架固定。
步骤S14，收缩状地移动标定块一使之与筒体松脱，并反向滑动基板至其与筒体完全脱出。
所述步骤S3具体包括：
步骤S31，将法兰插入标定块二，使得法兰端缘与标定台相抵。
步骤S32，经通孔穿入螺栓，使得法兰与基板固定。
步骤S33，正向滑动基板至标定台与筒体端缘相抵。
然后，本发明还公开了一种筒体、法兰同轴粘接工艺方法，所述同轴粘接工艺方法应用于上述的同轴粘接工装，并包括以下步骤：
步骤S5，定位法兰。
步骤S6，在粘接面涂刷胶剂。
步骤S7，定位筒体并使之插装在法兰内。
步骤S8，胶剂凝固使得法兰与筒体相连。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述步骤S5具体包括：
步骤S51，将法兰插入标定块二，使得法兰端缘与标定台相抵。
步骤S52，经通孔穿入螺栓，使得法兰与基板固定。
步骤S53，正向滑动基板至法兰进入固定部开口，并扣合活动部，使得法兰与支架固定。
步骤S54，取下螺栓使得法兰与基板松脱，并反向滑动基板至其与法兰完全脱出。
所述步骤S7具体包括：
步骤S71，将筒体插入标定块一，并使得筒体端缘与标定台相抵。
步骤S72，放射状地移动标定块一使之与筒体胀紧固定。
步骤S73，正向滑动基板至标定台与法兰端缘相抵。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
通过在基板上设置标定块一和标定块二，可以分别对筒体和法兰进行径向定位，从而有效控制筒体与法兰各向间距、使得筒体与法兰的中心轴线高度重合，从而有利于提升二者的同轴度、提高产品质量。
附图说明
图1是实施例1中同轴粘接工装的结构示意图；
图2是实施例1中筒体、法兰套装状态示意图；
图3是实施例1中法兰定位状态示意图；
图4是实施例1中同轴粘接工艺方法的流程示意图；
图5是实施例2中同轴粘接工装的侧视示意图；
图6是实施例2中同轴粘接工艺方法的流程示意图。
图中各标号表示：1、基板；11、标定块一；12、标定块二；13、通孔；14、标定台；2、筒体；3、法兰；4、基座；41、轨道；5、支架；51、固定部；52、活动部。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例1
如图1至图4所示，本实施例的筒体、法兰同轴粘接工装，包括基板1，基板1于同一面设有三块用于定位筒体2的标定块一11和三块用于定位法兰3的标定块二12；由标定块一11定位的筒体2与由标定块二12定位的法兰3的中心轴线重合。基板1设置成平面板，标定块一11与标定块二12均设置成凸块。三块标定块一11的外接圆的直径与圆形筒体2的内径一致，也就是说，当标定块一11形成的组合体插入筒体2时，筒体2的径向位置将被唯一确定，且该外接圆的圆心与筒体2的中心轴线重合；三块标定块二12的内切圆的直径与圆形法兰3的外径一致，也就是说，当法兰3插入标定块二12形成的组合体时，法兰3的径向位置将被唯一确定，且该内切圆的圆心与法兰3的中心轴线重合。而标定块一11的外接圆与标定块二12的内切圆为同心圆，故被标定块一11定位后的筒体2的中心轴线与被标定块二12定位后的法兰3的中心轴线重合。在此基础上，只需在定位状态下的筒体2和定位状态下的法兰3件施涂胶剂，便可实现筒体2与法兰3的高同轴度粘接。相对于现有技术，本申请所公开的同轴粘接工装能够有效控制筒体2与法兰3各向间距、使得筒体2与法兰3的中心轴线高度重合，从而有利于提升二者的同轴度、提高产品质量。
本实施例中，标定块一11与基板1滑动相连，标定块一11能够通过放射状地沿筒体2半径方向移动而与筒体2胀紧固定。粘接工装还包括基座4，基座4成型有沿筒体2长度方向的直线型轨道41、且沿轨道41的延伸方向装设有用于固定筒体2的支架5，轨道41上可滑动地安装有基板1。支架5包括固定部51和活动部52，固定部51与基座4相连、且顶部呈半环状开口，活动部52呈半环状、能够与固定部51扣合以形成用于环抱筒体2的通道。在定位筒体2的过程中，首先将筒体2摆放在固定部51上，并通过正向滑动基板1使标定块一11形成的组合体从筒体2的一端插入、以致筒体2的内径与标定块一11的外接圆相重合，此时筒体2的径向位置被固定；接下来，将活动部52扣合在固定部51上，使得筒体2与支架5形成固定连接(在此过程中，应确保支架5对筒体2无径向推动，也就是说，当标定块一11从筒体2中退出后，筒体2不发生径向位移)；最后，反向滑动基板1使标定块一11形成的组合体从筒体2中完全脱出。在脱出标定块一11的过程中，为了减轻标定块一11对筒体2的径向推挤，将标定块一11设置成与基板1滑动相连、且滑动轨迹呈放射状，在反向滑动基板1前，标定块一11先向内侧收缩，使得各标定块一11在完全脱出筒体2前已与筒体2内壁分离，从而能够确保标定块一11在反向滑出筒体2的过程中不会与之内壁接触、挤压。而在利用标定块一11对筒体2的径向位置进行定位的过程中，只需将各标定块一11同步向外侧扩张移动，便可使得标定块一11与筒体2的内壁逐步胀紧，从而利用该推力调节筒体2的径向位置。
本实施例中，基板1设有标定块的一面凸设有三个用于抵接筒体2和法兰3端缘的标定台14。通过设置标定块一11和标定块二12只能分别定位筒体2和法兰3的径向位置，而筒体2和法兰3的轴向位置并不确定。通过设置标定台14，在粘接过程中只需使筒体2和法兰3的端缘同时抵接标定台14，便可使得二者的一端平齐，即轴向位置得以确定。不仅如此，粘接步骤为先涂刷胶剂、后套接法兰3，因此法兰3在套装至筒体2上的过程中可能将多余的胶剂推挤至端缘，当不设置标定台14时，筒体2与法兰3的轴向位置只能通过抵接基板1确定，此时筒体2的端缘和法兰3的端缘均与基板1完全贴合(接触面积大)，待胶剂凝固则可能将筒体2和法兰3粘接在基板1上难以分离。而通过设置间隔布设的标定台14，各标定台14与端缘的接触面积有限，即便被胶剂粘黏，亦可较为轻易地分离。
然后，本发明还公开了筒体、法兰同轴粘接工艺方法，在其一实施例中，同轴粘接工艺方法应用于上述的筒体、法兰同轴粘接工装，并包括以下步骤：步骤S1，定位筒体2；步骤S2，在粘接面涂刷胶剂；步骤S3，定位法兰3并使之套装在筒体2外；步骤S4，胶剂凝固使得筒体2与法兰3相连。其中，步骤S1具体包括：步骤S11，将筒体2摆放在固定部51上，并正向滑动基板1使标定台14与筒体2端缘相抵；步骤S12，放射状地移动标定块一11使之与筒体2胀紧固定；步骤S13，扣合活动部52，使得筒体2与支架5固定；步骤S14，收缩状地移动标定块一11使之与筒体2松脱，并反向滑动基板1至其与筒体2完全脱出。其中，步骤S3具体包括：步骤S31，将法兰3插入标定块二12，使得法兰3端缘与标定台14相抵；步骤S32，经通孔13穿入螺栓，使得法兰3与基板1固定；步骤S33，正向滑动基板1至标定台14与筒体2端缘相抵。
需要说明的是，标定块一11和标定块二12的数量不作限定，可以根据实际需要进行调整；且适用的筒体2和法兰3的截面形状不限定成圆形，亦可为其他形状。
实施例2
如图5和图6所示，本发明筒体、法兰同轴粘接工装的第二实施例，该同轴粘接工装与实施例1基本相同，区别在于：本实施例中，基板1沿法兰3的端面成型有若干用于穿设螺栓的通孔13。粘接工装还包括基座4，基座4成型有沿筒体2长度方向的直线型轨道41、且沿轨道41的延伸方向装设有用于固定法兰3的支架5，轨道41上可滑动地安装有基板1。支架5包括固定部51和活动部52，固定部51与基座4相连、且顶部呈半环状开口，活动部52呈半环状、能够与固定部51扣合以形成用于环抱法兰3的通道。在定位法兰3的过程中，首先将法兰3插入标定块二12，使得法兰3的外径与标定块二12的内切圆相重合，此时法兰3的径向位置被固定；接下来，正向滑动基板1至法兰3进入固定部51开口，并扣合活动部52，使得法兰3与支架5固定(在此过程中，应确保支架5对法兰3无径向推动，也就是说，当标定块二12从法兰3中退出后，法兰3不发生径向位移)；最后，反向滑动基板1使标定块二12形成的组合体从筒体2中完全脱出。在扣合活动部52以将法兰3固定在支架5上的过程中，为了抵抗支架5的径向挤压、避免法兰3产生偏移，在基板1上沿法兰3的端面设有若干用于穿设螺栓的通孔13，在滑动法兰3进入固定部51开口前，先通过穿设螺栓将法兰3固定在基板1上(法兰3对应成型有用于穿设螺栓的孔洞，螺栓同时穿过基板1和法兰3)，从而能够在扣合活动部52时以螺栓的支撑抵抗径向压力，从而避免法兰3偏移。而当法兰3与支架5形成连接后，只需松开螺栓、反向滑动基板1，便可使法兰3从标定块二12形成的组合体中脱离。
然后，本发明还公开了筒体、法兰同轴粘接工艺方法，在其一实施例中，同轴粘接工艺方法应用于上述的筒体、法兰同轴粘接工装，并包括以下步骤：步骤S5，定位法兰3；步骤S6，在粘接面涂刷胶剂；步骤S7，定位筒体2并使之插装在法兰3内；步骤S8，胶剂凝固使得法兰3与筒体2相连。其中，步骤S5具体包括：步骤S51，将法兰3插入标定块二12，使得法兰3端缘与标定台14相抵；步骤S52，经通孔13穿入螺栓，使得法兰3与基板1固定；步骤S53，正向滑动基板1至法兰3进入固定部51开口，并扣合活动部52，使得法兰3与支架5固定；步骤S54，取下螺栓使得法兰3与基板1松脱，并反向滑动基板1至其与法兰3完全脱出。其中，步骤S7具体包括：步骤S71，将筒体2插入标定块一11，并使得筒体2端缘与标定台14相抵；步骤S72，放射状地移动标定块一11使之与筒体2胀紧固定；步骤S73，正向滑动基板1至标定台14与法兰3端缘相抵。
虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

Claims (12)

1.一种筒体、法兰同轴粘接工装，其特征在于：包括基板(1)，所述基板(1)于同一面设有若干用于定位筒体(2)的标定块一(11)和若干用于定位法兰(3)的标定块二(12)；由标定块一(11)定位的所述筒体(2)与由标定块二(12)定位的所述法兰(3)的中心轴线重合。
2.根据权利要求1所述的同轴粘接工装，其特征在于：所述标定块一(11)与基板(1)滑动相连，所述标定块一(11)能够通过放射状地沿筒体(2)半径方向移动而与筒体(2)胀紧固定。
3.根据权利要求1所述的同轴粘接工装，其特征在于：所述基板(1)沿法兰(3)的端面成型有若干用于穿设螺栓的通孔(13)。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的同轴粘接工装，其特征在于：所述基板(1)设有标定块的一面凸设有若干用于抵接筒体(2)和法兰(3)端缘的标定台(14)。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的同轴粘接工装，其特征在于：所述粘接工装还包括基座(4)，所述基座(4)成型有沿筒体(2)长度方向的直线型轨道(41)、且沿轨道(41)的延伸方向装设有用于固定筒体(2)或法兰(3)的支架(5)，所述轨道(41)上可滑动地安装有基板(1)。
6.根据权利要求5所述的同轴粘接工装，其特征在于：所述支架(5)包括固定部(51)和活动部(52)，所述固定部(51)与基座(4)相连、且顶部呈半环状开口，所述活动部(52)呈半环状、能够与固定部(51)扣合以形成用于环抱筒体(2)或法兰(3)的通道。
7.一种筒体、法兰同轴粘接工艺方法，其特征在于：应用于权利要求1-6中任一项所述的同轴粘接工装，并包括以下步骤：
步骤S1，定位筒体(2)；
步骤S2，在粘接面涂刷胶剂；
步骤S3，定位法兰(3)并使之套装在筒体(2)外；
步骤S4，胶剂凝固使得筒体(2)与法兰(3)相连。
8.根据权利要求7所述的同轴粘接工艺方法，其特征在于：所述步骤S1具体包括：
步骤S11，将筒体(2)摆放在固定部(51)上，并正向滑动基板(1)使标定台(14)与筒体(2)端缘相抵；
步骤S12，放射状地移动标定块一(11)使之与筒体(2)胀紧固定；
步骤S13，扣合活动部(52)，使得筒体(2)与支架(5)固定；
步骤S14，收缩状地移动标定块一(11)使之与筒体(2)松脱，并反向滑动基板(1)至其与筒体(2)完全脱出。
9.根据权利要求7或8所述的同轴粘接工艺方法，其特征在于：所述步骤S3具体包括：
步骤S31，将法兰(3)插入标定块二(12)，使得法兰(3)端缘与标定台(14)相抵；
步骤S32，经通孔(13)穿入螺栓，使得法兰(3)与基板(1)固定；
步骤S33，正向滑动基板(1)至标定台(14)与筒体(2)端缘相抵。
10.一种筒体、法兰同轴粘接工艺方法，其特征在于：应用于权利要求1-6中任一项所述的同轴粘接工装，并包括以下步骤：
步骤S5，定位法兰(3)；
步骤S6，在粘接面涂刷胶剂；
步骤S7，定位筒体(2)并使之插装在法兰(3)内；
步骤S8，胶剂凝固使得法兰(3)与筒体(2)相连。
11.根据权利要求10所述的同轴粘接工艺方法，其特征在于：所述步骤S5具体包括：
步骤S51，将法兰(3)插入标定块二(12)，使得法兰(3)端缘与标定台(14)相抵；
步骤S52，经通孔(13)穿入螺栓，使得法兰(3)与基板(1)固定；
步骤S53，正向滑动基板(1)至法兰(3)进入固定部(51)开口，并扣合活动部(52)，使得法兰(3)与支架(5)固定；
步骤S54，取下螺栓使得法兰(3)与基板(1)松脱，并反向滑动基板(1)至其与法兰(3)完全脱出。
12.根据权利要求10或11所述的同轴粘接工艺方法，其特征在于：所述步骤S7具体包括：
步骤S71，将筒体(2)插入标定块一(11)，并使得筒体(2)端缘与标定台(14)相抵；
步骤S72，放射状地移动标定块一(11)使之与筒体(2)胀紧固定；
步骤S73，正向滑动基板(1)至标定台(14)与法兰(3)端缘相抵。
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