CN118989516A - 一种发射箱无余量焊接方法 - Google Patents
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Abstract
本申请属于发射箱成型领域，具体公开了一种发射箱无余量焊接方法，发射箱由一体成形的箱板型材焊接而成，该焊接方法具体为：装夹待焊接的箱板型材，相邻箱板型材之间的间隙为待焊处厚度的0.1倍～0.2倍，箱板型材的长度为设计长度的2.5×10‑4倍～3.5×10‑4倍；在长度方向上由中间向两端对待焊接的箱板型材进行焊接以获得两端开口的初始箱体；将法兰工装板与法兰紧固连接，然后将法兰与初始箱体开口的两端焊接，待焊接完成后取下所述法兰工装板，以此实现发射箱的无余量焊接。本申请能够极大程度上减少焊缝数量和加工难度，同时通过放量设计抵消焊接变形量对焊后尺寸的影响。
Description
技术领域
本申请属于发射箱成型领域，更具体地，涉及一种发射箱无余量焊接方法。
背景技术
传统发射箱工艺采用蒙皮骨架焊接结构，具有以下问题：焊接应力大，且分布复杂，箱体需进行去应力退火，导致耗能高，增加生产成本；焊接变形大，导致箱体尺寸难以保证，箱体工作面的孔及预埋需焊后整体机械加工以保证装配要求，加工成本高、加工周期长、对机加设备行程要求高等问题；受蒙皮折弯成型设备以及材料板幅限制，箱体需分成小段进行分段加工，导致箱体整体直线度以及长度方向尺寸无法得到有效保证。以上问题导致，发射箱加工周期长、制造成本高，不利于批量生产。
发明内容
针对现有技术的缺陷或改进需求，本申请提供了一种发射箱无余量焊接方法，旨在解决现有的发射箱焊接方法加工周期长、制造成本高、不利于批量生产的问题。
本申请提供的一种发射箱无余量焊接方法，所述发射箱由一体成型的箱板型材焊接而成，该焊接方法具体为：
S1装夹待焊接的箱板型材，相邻箱板型材之间的间隙为待焊处厚度的0.1倍～0.2倍，箱板型材的长度为设计长度的2.5×10-4倍～3.5×10-4倍；
S2在长度方向上由中间向两端对待焊接的箱板型材进行焊接以获得两端开口的初始箱体；
S3将法兰工装板与法兰紧固连接，然后将法兰与初始箱体开口的两端焊接，待焊接完成后取下所述法兰工装板，以此实现发射箱的无余量焊接。
通过本申请所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于本申请采用一体成型的箱板型材替代蒙皮骨架进行焊接，并对箱板型材的长度和型材间隙进行放量设计，能够有效抵消焊接变形量对焊后尺寸的影响，避免后续进行机械加工。
作为进一步优选的，箱板型材包括两个平板型材和两个U形型材。
作为进一步优选的，步骤S1中，采用立架配合内支撑和端面工装的方法进行装夹，利用内支撑工装对箱板型材的内部进行抵接支撑，利用立架工装沿长度方向对箱板型材的外部进行抵接支撑，同时利用端面工装对箱板型材的两个端面进行抵接支撑。
作为进一步优选的，所述内支撑工装、端面工装的平面度小于0.3mm。
作为进一步优选的，步骤S2中，在长度方向上进行分段焊接，每段长度为2m～3m。
作为进一步优选的，步骤S2中，对于平行焊缝，采用双焊枪进行同时焊接。
作为进一步优选的，步骤S2中，进行焊接时，在箱板型材的两端设置引弧板和收弧板以避免弧坑产生。
作为进一步优选的，步骤S2中，采用自动焊接机器人进行焊接。
作为进一步优选的，步骤S3中，所述法兰工装板的四角位置设置有三角筋，以增强法兰工装板的强度。
作为进一步优选的，所述发射箱无余量焊接方法还包括如下步骤：
S4对制得的发射箱进行气密检测，以保证发射箱的气密性。
总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1.本申请采用一体化挤压成型的箱板型材代替蒙皮骨架结构，能够极大程度上减少焊缝数量和加工难度，同时通过对箱板型材的长度以及型材间隙进行放量设计，并且配合后续焊接工艺，能够抵消焊接变形量对焊后尺寸的影响，从而保证箱体整体直线度和长度方向尺寸，避免焊后进行整箱机械加工，从而实现发射箱无余量焊接，能够极大提高生产效率、降低生产成本，为批量化生产提供有力保证；
2.同时，本申请通过对箱板型材的装夹方式进行优化，能够保证箱体焊接的一致性及变形控制，进一步提高箱体的焊接精度。
附图说明
图1是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法的整体流程图；
图3是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中箱板型材的长度示意图；
图4是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中纵向焊缝的截面示意图；
图5是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中内支撑工装的示意图；
图6是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中立架工装的示意图；
图7是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中法兰工装板的示意图，其中(a)为主视图，(b)为俯视图；
图8是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中法兰工装板与法兰的连接的示意图；
图9是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中焊接的示意图；
图10是本申请实施例提供的发射箱无余量焊接方法中对接组件的示意图。
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
1-箱板型材，11-平板型材，12-U形型材，2-内支撑工装，21-垫块，3-立架工装，4-法兰工装板，41-三角筋，42-支撑筋，43-支撑钢管，5-法兰，6-焊接平台，7-对接组件。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如图1、2所示，本申请提供了一种发射箱无余量焊接方法，发射箱由一体成型的箱板型材1焊接而成，该焊接方法具体为：
S1将箱板型材1的长度在设计长度的基础上进行放量设计，如图3所示，L为设计长度，b为长度放量，设计长度L为最终制得发射箱的长度，由设计图纸决定，考虑到焊接后箱板型材在长度上会有一定的收缩，为了满足设计需求，需要在长度上进行放量设计，但是放量过多后续还需要进行机械加工以满足长度需求，因此长度放量b为设计长度L的2.5×10-4倍～3.5×10-4倍，保证焊后箱体长度尺寸满足要求，从而实现无余量焊接；将箱板型材1进行装夹，考虑到焊接还会导致焊缝截面方向上的收缩，因此为了抵消焊接收缩量，如图4所示，将相邻箱板型材1之间的间隙a设计为待焊处厚度H的0.1倍～0.2倍，该范围内能够实现无余量焊接，既保证发射箱的尺寸满足设计要求，又保证后续无需进行机械加工，；
S2在长度方向上由中间向两端对待焊接的箱板型材1进行焊接获得两端开口的初始箱体；
S3将法兰工装板4与前后法兰5紧固连接，然后将法兰5与初始箱体开口的两端焊接，待焊接完成后取下法兰工装板4，以此实现发射箱的无余量焊接。
本申请按照低加工成本、批量化、短周期的原则指定成型工艺流程，合理安排箱体成型工艺流程，通过考虑焊接便捷性、型材承载性、抵抗焊接变形能力等方面，选择一体成型的箱板型材1代蒙皮骨架进行焊接，并对箱板型材的长度和型材间隙进行放量设计，能够有效抵消焊接变形量对焊后尺寸的影响，避免后续进行机械加工，保证批量性箱体焊接质量，有效规避传统箱体成型工艺中涉及的焊接变形大、焊后整体机械加工、零件多及结构复杂等问题。同时，通过对纵向焊缝的焊接方式进行探究，能够保证箱体焊接的一致性及变形控制。
进一步，步骤S1中，箱板型材1包括两个平板型材11和两个U形型材12，两个平板型材11上下布置，同时两个U形型材12左右布置，并与平板型材11配合构成发射箱结构。
进一步，步骤S1中，如图5、6、9所示，采用立架配合内支撑和端面工装的方法进行装夹，并将箱板型材放置在焊接平台6上，利用内支撑工装2对箱板型材1的内部进行抵接支撑，利用立架工装3沿长度方向对箱板型材1的外部进行抵接支撑，同时利用端面工装对箱板型材1的两个端面进行抵接支撑。内支撑工装2采用螺杆长度可调节结构，支撑工装两端可使用垫块21辅助支撑，保证支撑范围大、支撑强度可调。内支撑工装2、端面工装的工作面采用机加的方式保证平面度小于0.3mm，立架工装3的工作面采用机加的方式保证平面度小于0.2mm。
进一步，步骤S2中，在长度方向上进行分段焊接，每段长度为2m～3m，从而更好地控制变形。对于平行焊缝，采用双焊枪进行同时焊接。如无双枪同时焊接条件，可使用单个焊枪，按照相同焊接方向进行焊接，以控制焊接变形。
进一步，步骤S2中，进行焊接时，在箱板型材1的两端设置引弧板和收弧板以避免弧坑产生。同时，焊接前可以使用钢丝绳打磨或激光清洗焊缝周围，使用吸尘器以及酒精棉布擦拭辅助清理多余物，避免焊缝杂质影响焊接质量。
进一步，步骤S2中，采用自动焊接机器人进行焊接，保证焊缝质量一致性，以保证批量产品的质量。
进一步，步骤S3还包括焊接对接组件7，如图10所示，在发射箱上将对接组件7通过螺接成型后，通过控制对接组件7的相对位置，断续焊固定，保证箱体与其他装置对接要求。
进一步，步骤S3中，如图7、8所示，对于平面度要求较高的前后法兰5零件，可以对法兰工装板4进行设计，以保证法兰5焊后平面度，保证箱体气密性要求，优选的，法兰工装板4的四角位置设置有三角筋41，并且该法兰工装板4的四周设置有支撑钢管43，以增强法兰工装板4的强度，同时该法兰工装板4与法兰5接触的一面还设置有支撑筋42，用于支撑法兰5以起到刚性支撑的作用，能够使焊后法兰5平面度小于0.5mm，保证箱体盖的接触面平面度达到要求。法兰工装板4与法兰5接触工作面，采用机加的方式保证平面度小于0.2mm，法兰工装板4上的孔位尺寸与法兰5上的孔位一致。
进一步，所述发射箱无余量焊接方法还包括如下步骤：
S4对制得的发射箱进行气密检测，以保证发射箱的气密性，优选采用机器人进行气密检测。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种发射箱无余量焊接方法，其特征在于，所述发射箱由一体成型的箱板型材(1)焊接而成，该焊接方法具体为：
S1装夹待焊接的箱板型材(1)，相邻箱板型材(1)之间的间隙为待焊处厚度的0.1倍～0.2倍，箱板型材(1)的长度为设计长度的2.5×10-4倍～3.5×10-4倍；
S2在长度方向上由中间向两端对待焊接的箱板型材(1)进行焊接以获得两端开口的初始箱体；
S3将法兰工装板(4)与法兰(5)紧固连接，然后将法兰(5)与初始箱体开口的两端焊接，待焊接完成后取下所述法兰工装板(4)，以此实现发射箱的无余量焊接。
2.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，箱板型材(1)包括两个平板型材(11)和两个U形型材(12)。
3.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S1中，采用立架配合内支撑和端面工装的方法进行装夹：利用内支撑工装(2)对箱板型材(1)的内部进行抵接支撑，利用立架工装(3)沿长度方向对箱板型材(1)的外部进行抵接支撑，同时利用端面工装对箱板型材(1)的两个端面进行抵接支撑。
4.如权利要求3所述的焊接方法，其特征在于，所述内支撑工装(2)、端面工装的平面度小于0.3mm。
5.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，在长度方向上进行分段焊接，每段长度为2m～3m。
6.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，对于平行焊缝，采用双焊枪进行同时焊接。
7.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，进行焊接时，在箱板型材(1)的两端设置引弧板和收弧板以避免弧坑产生。
8.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S2中，采用自动焊接机器人进行焊接。
9.如权利要求1所述的焊接方法，其特征在于，步骤S3中，所述法兰工装板(4)的四角位置设置有三角筋(41)，以增强法兰工装板(4)的强度。
10.如权利要求1～9任一项所述的焊接方法，其特征在于，所述发射箱无余量焊接方法还包括如下步骤：
S4对制得的发射箱进行气密检测，以保证发射箱的气密性。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202411371197.XA CN118989516A (zh) | 2024-09-29 | 2024-09-29 | 一种发射箱无余量焊接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202411371197.XA CN118989516A (zh) | 2024-09-29 | 2024-09-29 | 一种发射箱无余量焊接方法 |
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| CN (1) | CN118989516A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN120985034A (zh) * | 2025-10-23 | 2025-11-21 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种无余量焊接和检测方法及装置 |
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2024
- 2024-09-29 CN CN202411371197.XA patent/CN118989516A/zh active Pending
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| CN120985034A (zh) * | 2025-10-23 | 2025-11-21 | 中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司 | 一种无余量焊接和检测方法及装置 |
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