CN117862657A - 一种薄壁件与环体焊接工装及装配方法 - Google Patents
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Abstract
一种薄壁件与环体焊接工装及装配方法，本发明涉及一种焊接工装及装配方法，本发明的目的是为了解决现有薄壁件与环体件对很难达到焊接要求的问题，上环和下环相对竖直设置，底板设置在下环下方，且底板上端面与下环的下端面接触设置，多个径向卡爪沿径向均布设置在上环和下环上，且每个垫块与一个径向卡爪对应设置，且每个垫块顶在上环和下环的内侧壁上，多个轴向卡爪沿径向均布设置在上环和下环上，且多个径向卡爪和多个轴向卡爪交错设置。所述方法是按照以下步骤实现的：步骤一：消磁处理；步骤二：清洁处理；步骤三：将上环和下环夹紧；步骤四：径向卡爪顶在垫块和薄壁件上；步骤五：焊接处理。本发明用于薄壁件焊接领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接工装及装配方法，具体涉及一种薄壁件与环体焊接工装及装配方法。本发明属于薄壁件焊接领域。
背景技术
汽轮机动力涡轮机组在设计上采用了许多新技术，新材料，新结构，导致工件的结构形状复杂，其中部分罩壳为薄壁件产品，厚度仅为3mm、4mm或5mm,为了保证焊接质量，满足加工精度，及表面状态，采用电子束焊机焊接罩壳类产品，但电子束焊接对装配间隙及错边要求高，间隙小于0.15mm,错边小于0.20mm，以往采用固定胎具及千金顶等方法进行装配，效率极低，且很难达到装配精度要求，为解决此项问题，确保质量，改进装配方法，提高生产效率，降低成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有薄壁件与环体件对很难达到焊接要求的问题，进而提供一种薄壁件与环体焊接工装及装配方法。
本发明的技术方案是：
一种薄壁件与环体焊接工装，它包括底板、多个径向卡爪、多个轴向卡爪和多个垫块；上环和下环相对竖直设置，底板设置在下环下方，且底板上端面与下环的下端面接触设置，多个径向卡爪沿径向均布设置在上环和下环上，且每个垫块与一个径向卡爪对应设置，且每个垫块顶在上环和下环的内侧壁上，多个轴向卡爪沿径向均布设置在上环和下环上，且多个径向卡爪和多个轴向卡爪交错设置。
进一步地，径向卡爪包括‘C’字形杆和顶紧螺栓，‘C’字形杆设有顶紧柱，顶紧螺栓螺纹连接在‘C’字形杆底端上，且‘C’字形杆的顶紧柱的中心线和顶紧螺栓的中心线同轴设置，‘C’字形杆的顶紧柱顶在上环和下环接合处，顶紧螺栓的顶端顶在垫块上。
进一步地，轴向卡爪包括‘L’杆、固定横杆和夹紧螺栓，固定横杆固定安装在‘L’杆上，且固定横杆和‘L’杆的横杆平行设置，夹紧螺栓螺纹连接安装在固定横杆上，且夹紧螺栓与固定横杆垂直设置。
进一步地，轴向卡爪还包括手柄，手柄固定安装在夹紧螺栓的一端上。
进一步地，垫块为铜制的垫块。
一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：对待焊接薄壁件、上环和下环进行消磁处理；
步骤二：对待焊接薄壁件、上环和下环进行表面清洁处理；
步骤三：将上环和下环由上至下对应设置，通过多个轴向卡爪将上环和下环夹紧，并进行轴向限位固定，将薄壁件设置在上环和下环外圆面的上，且薄壁件位于上环和下环的接触位置；
步骤四：将多个垫块沿径向均布设置在上环和下环的内侧壁上，径向卡爪的顶紧螺栓顶在垫块上，径向卡爪的顶紧柱顶在薄壁件的外圆面上；
步骤五：将步骤四夹紧固定后进行焊接处理。
进一步地，步骤二中庸平锉对薄壁件、上环和下环进行去毛刺处理，百洁布清理对薄壁件、上环和下环进行水、油污、锈蚀和污物处理，并用擦拭布侵泡酒精按照顺时针方向进行擦拭清理，保证所需装配焊接位置上下20毫米无脏迹。
进一步地，步骤四中通过径向卡爪对薄壁件、上环和下环夹紧，保证错边误差控制在0.2mm以内，分别对0°、90°、180°和270°顺序进行定位夹紧。
进一步地，步骤三中通过多个轴向卡爪进行轴向夹紧固定，按照45°、225°、135°和315°顺序进行定位夹紧，保证错边误差控制在0.15mm以内。
本发明与现有技术相比具有以下效果：
1、本发明通过焊接工装和装配方法提高焊接的工作效率和产品质量；进而提高装配精度的方法。
2、通过本申请的焊接工装的装配方法满足电子束焊接时满足装配间隙及错边要求高，间隙小于0.15mm,错边小于0.20mm。
3、本申请通过均布设置的径向卡爪2对薄壁件、上环4和下环6进行径向定位，通过多个轴向卡爪3对上环4和下环6进行轴向夹紧定位。
附图说明
图1是本申请的整体结构主视图。
图2是图1中A-A向视图。
图3是底板1示意图。
图4是径向卡爪2示意图。
图5是轴向卡爪3示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装，其它包括底板1、多个径向卡爪2、多个轴向卡爪3和多个垫块5；上环4和下环6相对竖直设置，底板1设置在下环6下方，且底板1上端面与下环6的下端面接触设置，多个径向卡爪2沿径向均布设置在上环4和下环6上，且每个垫块5与一个径向卡爪2对应设置，且每个垫块5顶在上环4和下环6的内侧壁上，多个轴向卡爪3沿径向均布设置在上环4和下环6上，且多个径向卡爪2和多个轴向卡爪3交错设置。
本实施方式可将轴向卡爪3设置在底板1的条形通孔处，通过轴向卡爪3将上环4和下环6夹紧固定，也可根据工件的要求将轴向卡爪3卡设在底板1的圆形通孔处通过轴向卡爪3将底板1、上环4和下环6进行夹紧固定，此处根据工件选择夹紧方式，因此使用本申请的工装能对多种工件进行固定，具有很强的通用性。
具体实施方式二：结合图4说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装，径向卡爪2包括‘C’字形杆和顶紧螺栓，‘C’字形杆设有顶紧柱，顶紧螺栓螺纹连接在‘C’字形杆底端上，且‘C’字形杆的顶紧柱的中心线和顶紧螺栓的中心线同轴设置，‘C’字形杆的顶紧柱顶在上环4和下环6接合处，顶紧螺栓的顶端顶在垫块5上。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图5说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装，轴向卡爪3包括‘L’杆、固定横杆和夹紧螺栓，固定横杆固定安装在‘L’杆上，且固定横杆和‘L’杆的横杆平行设置，夹紧螺栓螺纹连接安装在固定横杆上，且夹紧螺栓与固定横杆垂直设置。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图5说明本实施方式，本实施方式的一种带有双顶针的框架顶紧装置，轴向卡爪3还包括手柄，手柄固定安装在夹紧螺栓的一端上。其它组成和连接关系与具体实施方式三相同。
具体实施方式五：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种带有双顶针的框架顶紧装置，垫块5为铜制的垫块。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式六：结合图1-图5说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：对待焊接薄壁件、上环4和下环6进行消磁处理；
步骤二：对待焊接薄壁件、上环4和下环6进行表面清洁处理；
步骤三：将上环4和下环6由上至下对应设置，通过多个轴向卡爪3将上环4和下环6夹紧，并进行轴向限位固定，将薄壁件设置在上环4和下环6外圆面的上，且薄壁件位于上环4和下环6的接触位置；
步骤四：将多个垫块5沿径向均布设置在上环4和下环6的内侧壁上，径向卡爪2的顶紧螺栓顶在垫块5上，径向卡爪2的顶紧柱顶在薄壁件的外圆面上；
步骤五：将步骤四夹紧固定后进行焊接处理。
具体实施方式七：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，步骤二中庸平锉对薄壁件、上环4和下环6进行去毛刺处理，百洁布清理对薄壁件、上环4和下环6进行水、油污、锈蚀和污物处理，并用擦拭布侵泡酒精按照顺时针方向进行擦拭清理，保证所需装配焊接位置上下20毫米无脏迹。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式八：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，步骤四中通过径向卡爪2对薄壁件、上环4和下环6夹紧，保证错边误差控制在0.2mm以内，分别对0°、90°、180°和270°顺序进行定位夹紧。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式九：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式的一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，步骤三中通过多个轴向卡爪3进行轴向夹紧固定，按照45°、225°、135°和315°顺序进行定位夹紧，保证错边误差控制在0.15mm以内。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
本发明已以较佳实施案例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可以利用上述揭示的结构及技术内容做出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施案例，均仍属本发明技术方案范围。
Claims (9)
1.一种薄壁件与环体焊接工装，其特征在于：它包括底板(1)、多个径向卡爪(2)、多个轴向卡爪(3)和多个垫块(5)；上环(4)和下环(6)相对竖直设置，底板(1)设置在下环(6)下方，且底板(1)上端面与下环(6)的下端面接触设置，多个径向卡爪(2)沿径向均布设置在上环(4)和下环(6)上，且每个垫块(5)与一个径向卡爪(2)对应设置，且每个垫块(5)顶在上环(4)和下环(6)的内侧壁上，多个轴向卡爪(3)沿径向均布设置在上环(4)和下环(6)上，且多个径向卡爪(2)和多个轴向卡爪(3)交错设置。
2.根据权利要求1所述一种薄壁件与环体焊接工装，其特征在于：径向卡爪(2)包括‘C’字形杆和顶紧螺栓，‘C’字形杆设有顶紧柱，顶紧螺栓螺纹连接在‘C’字形杆底端上，且‘C’字形杆的顶紧柱的中心线和顶紧螺栓的中心线同轴设置，‘C’字形杆的顶紧柱顶在上环(4)和下环(6)接合处，顶紧螺栓的顶端顶在垫块(5)上。
3.根据权利要求1所述一种薄壁件与环体焊接工装，其特征在于：轴向卡爪(3)包括‘L’杆、固定横杆和夹紧螺栓，固定横杆固定安装在‘L’杆上，且固定横杆和‘L’杆的横杆平行设置，夹紧螺栓螺纹连接安装在固定横杆上，且夹紧螺栓与固定横杆垂直设置。
4.根据权利要求3所述一种薄壁件与环体焊接工装，其特征在于：轴向卡爪(3)还包括手柄，手柄固定安装在夹紧螺栓的一端上。
5.根据权利要求1所述一种薄壁件与环体的焊接工装，其特征在于：垫块(5)为铜制的垫块。
6.一种利用权利要求1至5中任意一项所述一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，其特征在于：所述方法是按照以下步骤实现的：
步骤一：对待焊接薄壁件、上环(4)和下环(6)进行消磁处理；
步骤二：对待焊接薄壁件、上环(4)和下环(6)进行表面清洁处理；
步骤三：将上环(4)和下环(6)由上至下对应设置，通过多个轴向卡爪(3)将上环(4)和下环(6)夹紧，并进行轴向限位固定，将薄壁件设置在上环(4)和下环(6)外圆面的上，且薄壁件位于上环(4)和下环(6)的接触位置；
步骤四：将多个垫块(5)沿径向均布设置在上环(4)和下环(6)的内侧壁上，径向卡爪(2)的顶紧螺栓顶在垫块(5)上，径向卡爪(2)的顶紧柱顶在薄壁件的外圆面上；
步骤五：将步骤四夹紧固定后进行焊接处理。
7.根据权利要求6所述一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，其特征在于：步骤二中庸平锉对薄壁件、上环(4)和下环(6)进行去毛刺处理，百洁布清理对薄壁件、上环(4)和下环(6)进行水、油污、锈蚀和污物处理，并用擦拭布侵泡酒精按照顺时针方向进行擦拭清理，保证所需装配焊接位置上下20毫米无脏迹。
8.根据权利要求6所述一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，其特征在于：步骤四中通过径向卡爪(2)对薄壁件、上环(4)和下环(6)夹紧，保证错边误差控制在0.2mm以内，分别对0°、90°、180°和270°顺序进行定位夹紧。
9.根据权利要求6所述一种薄壁件与环体焊接工装的装配方法，其特征在于：步骤三中通过多个轴向卡爪(3)进行轴向夹紧固定，按照45°、225°、135°和315°顺序进行定位夹紧，保证错边误差控制在0.15mm以内。
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