CN117900617A - 一种线性摩擦焊叶片装夹台及焊接固定装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线性摩擦焊接技术领域，具体涉及一种线性摩擦焊叶片装夹台及焊接装置，线性摩擦焊叶片装夹台包括装夹台本体，装夹台本体具有用于固定装夹叶片的开口部，装夹台本体的第一端面向叶盆侧偏移预设距离以形成叶盆侧曲面，装夹台本体的第二端面向叶背侧偏移预设距离以形成叶背侧曲面。焊接装置包括线性摩擦焊叶片装夹台、第一夹具和第二夹具，第一夹具及第二夹具配合装配以夹持固定线性摩擦焊叶片装夹台该线性摩擦焊叶片装夹台及焊接装置的目的是解决的问题。

Description

一种线性摩擦焊叶片装夹台及焊接固定装置

技术领域

本发明涉及线性摩擦焊接技术领域，具体涉及一种线性摩擦焊叶片装夹台及焊接固定装置。

背景技术

线性摩擦焊接(Linear Friction Welding)是近年来得到快速发展的一种焊接方法，主要应用于钛合金零件的制造。目前，线性摩擦焊技术主要应用于飞机发动机中钛合金整体叶盘的焊接，整体叶盘的中央是轮盘，轮盘圆周均布一定数量的叶片，采用线性摩擦焊技术将叶片一个一个焊接到轮盘上。焊前叶片如图1所示，包括“焊接台”、“装夹台”、“叶身”三部分，“焊接台”用于摩擦焊接，“装夹台”用于焊前叶片在叶片焊接装置中的定位和固定，并承受焊接负载。“装夹台”的形状是一个长方体。由于焊前叶片的“装夹台”是一个长方体，导致焊前叶片研制时需要比较厚的钛合金锻造毛坯才能完全包络长方体“装夹台”，比较浪费材料；其次，焊接后，还需要五轴数控加工设备去除较大的长方体“装夹台”，也需要较多的数控加工工时。当前焊前叶片研制中，较大的长方体“装夹台”结构带来较大的材料浪费和较多的加工工时，导致材料费用和加工费用偏高。焊前叶片安装到叶片焊接装置中，如图2所示，叶片焊接装置为左右分体结构，包括“左夹具”、“右夹具”，“左夹具”、“右夹具”通过螺钉连接为一体，形成和叶片的“装夹台”形状相同的长方体凹槽，叶片“装夹台”安装到凹槽中

因此，发明人提供了一种线性摩擦焊叶片装夹台结构及焊接固定装置。

发明内容

(1)要解决的技术问题

本发明实施例提供了一种线性摩擦焊叶片装夹台及焊接固定装置，解决了目前焊前叶片因使用的长方体装夹台而导致材料浪费较大和加工工时较多的技术问题。

(2)技术方案

本发明的第一方面提供了一种线性摩擦焊叶片装夹台，包括装夹台本体，所述装夹台本体具有用于固定装夹叶片的开口部，所述装夹台本体的第一端面向叶盆侧偏移预设距离以形成叶盆侧曲面，所述装夹台本体的第二端面向叶背侧偏移所述预设距离以形成叶背侧曲面。

进一步地，所述装夹台本体的后端在叶片焊接面超过支撑面轮廓的部位具有第一凹槽支撑面、第二凹槽支撑面。

进一步地，所述第一凹槽支撑面位于所述装夹台本体的后端的左上方。

进一步地，所述第二凹槽支撑面位于所述装夹台本体的后端的右下方。

进一步地，所述第一凹槽支撑面为长方形。

进一步地，所述第二凹槽支撑面为长方形。

本发明的第二方面提供了一种焊接固定装置，包括线性摩擦焊叶片装夹台、第一夹具和第二夹具，所述第一夹具及所述第二夹具配合装配以夹持固定所述线性摩擦焊叶片装夹台。

进一步地，所述第一夹具对应于第一凹槽支撑面的位置处设有用于辅助支撑所述第一凹槽支撑面的第一凸台支撑面。

进一步地，所述第二夹具对应于第二凹槽支撑面的位置处设有用于辅助支撑所述第二凹槽支撑面的第二凸台支撑面。

进一步地，所述第一夹具与所述第二夹具之间的结合面上设置有用于夹持固定所述线性摩擦焊叶片装夹台的装夹槽，所述装夹槽的形状与所述装夹台本体相适配。

(3)有益效果

综上，本发明通过采用随型“装夹台”结构，最大限度减小叶片锻造毛坯的厚度，节省较多的材料，节省焊后五轴数控加工工时，显著降低了材料费用和五轴数控加工费用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一种焊前叶片的结构示意图；

图2是一种叶片焊接装置的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种线性摩擦焊叶片装夹台的第一视角结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种线性摩擦焊叶片装夹台的第二视角的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的一种叶片焊接面与支撑面的位置关系示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第一凹槽支撑面的结构示意图；

图7是图6中A处的结构放大示意图；

图8是本发明实施例提供的一种第二凹槽支撑面的结构示意图；

图9是图8中B处的结构放大示意图；

图10是本发明实施例提供的一种第一凸台支撑面的结构示意图；

图11是图10中C处的结构放大示意图；

图12是本发明实施例提供的一种第二凸台支撑面的结构示意图；

图13是图12中D处的结构放大示意图；

图14是本发明实施例提供的一种凹槽支撑面的位置示意图。

图中：

1-叶片；101-叶身；102-装夹台；103-焊接台；104-叶片焊接面；2-左夹具；3-右夹具；4-装夹台本体；401-叶盆侧曲面；402-叶背侧曲面；403-支撑面；4031-支撑面轮廓；404-第一凹槽支撑面；405-第二凹槽支撑面；5-第一夹具；501-第一凸台支撑面；502-第二凸台支撑面；6-第二夹具；7-装夹槽。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本发明的原理，但不能用来限制本发明的范围，即本发明不限于所描述的实施例，在不脱离本发明的精神的前提下覆盖了零件、部件和连接方式的任何修改、替换和改进。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参照附图并结合实施例来详细说明本申请。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”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，或者是本发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，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设备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。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图3是本发明实施例提供的一种线性摩擦焊叶片装夹台的结构示意图，如图3-4所示，该装夹台可以包括装夹台本体4，装夹台本体4具有用于固定装夹叶片1的开口部，装夹台本体4的第一端面向叶盆侧偏移预设距离以形成叶盆侧曲面401，装夹台本体4的第二端面向叶背侧偏移预设距离以形成叶背侧曲面402。

在上述实施方式中，将叶型的中面向叶盆侧偏移一定距离，生成叶盆侧曲面；将叶型的中面向叶背侧偏移相同距离，生成叶背侧曲面。用这两个曲面切割长方体“装夹台”，得到随型“装夹台”。采用这种结构，叶片锻造毛坯的厚度最小，节省较多的材料，同时可以节省焊后五轴数控加工工时，显著降低了材料费用和五轴数控加工费用。

其中，如图5所示，装夹台本体4的后端在叶片焊接面104超过支撑面403轮廓的部位具有第一凹槽支撑面404、第二凹槽支撑面405。如图14所示，第一凹槽支撑面404位于装夹台本体4的后端的左上方，第二凹槽支撑面405位于装夹台本体4的后端的右下方。如图7所示，第一凹槽支撑面404为长方形；如图9所示，第二凹槽支撑面405为长方形。

图10是本发明实施例提供的一种焊接固定装置的结构示意图，该焊接固定装置可以包括线性摩擦焊叶片装夹台、第一夹具5和第二夹具6，第一夹具5及第二夹具6配合装配以夹持固定线性摩擦焊叶片装夹台。

在上述实施方式中，采用“局部支撑台”结构，在叶片随型“装夹台”设计两处“凹槽”，与之对应，在焊接装置上设计两处“凸台”，使“凸台”对“凹槽”起到辅助支撑的作用，焊接时，在顶锻力作用下不改变定位状态，保证了叶片焊接精度。

其中，如图10-11所示，第一夹具5对应于第一凹槽支撑面404的位置处设有用于辅助支撑第一凹槽支撑面404的第一凸台支撑面501。如图12-13所示，第二夹具6对应于第二凹槽支撑面405的位置处设有用于辅助支撑第二凹槽支撑面405的第二凸台支撑面601。

作为一种可选的实施方式，如图10所示，第一夹具5与第二夹具6之间的结合面上设置有用于夹持固定线性摩擦焊叶片装夹台的装夹槽7，装夹槽7的形状与装夹台本体4相适配。

需要明确的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定步骤和结构。并且，为了简明起见，这里省略对已知方法技术的详细描述。

以上仅为本申请的实施例而已，并不限制于本申请。在不脱离本发明的范围的情况下对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，包括装夹台本体(4)，所述装夹台本体(4)具有用于固定装夹叶片(1)的开口部，所述装夹台本体(4)的第一端面向叶盆侧偏移预设距离以形成叶盆侧曲面(401)，所述装夹台本体(4)的第二端面向叶背侧偏移所述预设距离以形成叶背侧曲面(402)。

2.根据权利要求1所述的线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，所述装夹台本体(4)的后端在叶片焊接面(104)超过支撑面(403)轮廓的部位具有第一凹槽支撑面(404)、第二凹槽支撑面(405)。

3.根据权利要求2所述的线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，所述第一凹槽支撑面(404)位于所述装夹台本体(4)的后端的左上方。

4.根据权利要求2所述的线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，所述第二凹槽支撑面(405)位于所述装夹台本体(4)的后端的右下方。

5.根据权利要求2或3所述的线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，所述第一凹槽支撑面(404)为长方形。

6.根据权利要求2或4所述的线性摩擦焊叶片装夹台，其特征在于，所述第二凹槽支撑面(405)为长方形。

7.一种焊接固定装置，其特征在于，包括如权利要求1-6中任一项所述的线性摩擦焊叶片装夹台、第一夹具(5)和第二夹具(6)，所述第一夹具(5)及所述第二夹具(6)配合装配以夹持固定所述线性摩擦焊叶片装夹台。

8.根据权利要求7所述的焊接固定装置，其特征在于，所述第一夹具(5)对应于第一凹槽支撑面(404)的位置处设有用于辅助支撑所述第一凹槽支撑面(404)的第一凸台支撑面(501)。

9.根据权利要求7所述的焊接固定装置，其特征在于，所述第二夹具(6)对应于第二凹槽支撑面(405)的位置处设有用于辅助支撑所述第二凹槽支撑面(405)的第二凸台支撑面(601)。

10.根据权利要求7-9中任一项所述的焊接固定装置，其特征在于，所述第一夹具(5)与所述第二夹具(6)之间的结合面上设置有用于夹持固定所述线性摩擦焊叶片装夹台的装夹槽(7)，所述装夹槽(7)的形状与所述装夹台本体(4)相适配。