CN206662528U - 一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于航空机械领域，涉及到一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板。本实用新型通过半封闭式长空腔处的焊接垫板和焊接垫板座的配合，再通过顶杆组件的顶紧作用来实现刚性支撑半封闭式长空腔结构零件焊缝处完成搅拌摩擦焊接。本实用新型通过对焊接垫板材料和结构的改进，有效地保证了半封闭式长空腔结构零件焊缝的背部刚性支撑，避免了焊接缺陷的产生；在结构上利用焊接垫板在焊接垫板座上的滑动抽离即可轻松实现焊接垫板与零件的分离，提高了生产效率，且无需再搬动零件来避开零件上与焊接垫板相干涉部分，极大地降低了工人的劳动强度，方便了生产过程。

Description

一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板

技术领域

本发明属于航空机械领域，涉及到一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板。

背景技术

搅拌摩擦焊对工装要求非常严格，在焊接之前必须保证待焊接零件上表面压紧、侧向顶紧以及背部刚性支撑，否则很容易出现焊接缺陷。而很多待焊接零件结构复杂，所以对工装提出了更高的要求，首先设计出的工装应保证零件正常的搅拌摩擦焊接，其次为了便于生产要保证工装具有很好的操作性。

半封闭式长空腔结构零件的焊接一直是困扰某机型地板搅拌摩擦焊接的难题。为保证半封闭式长空腔零件焊缝背部的刚性支撑，前期所采用的方法是将对应焊接垫板通过螺钉固定在焊接垫板座上，然后将半封闭式长空腔处置于该焊接垫板上，且为了避免产生焊接缺陷该焊接垫板需与半封闭式长空腔处焊缝背部贴实；取出时因零件空腔为半封闭结构需通过移动零件将焊接垫板与零件相干涉部分避开。该方法的不足之一是因焊接垫板自身的局限性，不能保证足够的刚性支撑，尤其是焊接垫板与零件半封闭长空腔内壁的连接位置，搅拌摩擦焊焊接过程中在搅拌头巨大的压力作用下很容易出现因垫板刚性支撑不足造成塌陷，从而产生焊接缺陷；之二是需通过不同厚度的垫片反复调整焊接垫板和对应垫板座才有可能达到要求，费时费力，且焊缝背部贴实不易保证，容易造成焊接缺陷；之三是在焊接完成后此固定式的焊接垫板只能通过移动零件将焊接垫板与零件相干涉部分避开才能使零件与焊接垫板分离，而零件焊接完成后宽度约1830mm，长度约5300mm，重量达200kg，对焊后零件与焊接垫板的分离造成了极大的困难。

发明内容

发明目的：本发明针对带有半封闭式长空腔结构零件搅拌摩擦焊接前和焊接完成后工装装夹和拆卸困难的问题，提供了一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，解决了带有半封闭式长空腔结构零件焊接前不易装夹且焊接完成后不易取出的难题，同时解决了前期焊接垫板刚性支撑不足的问题，能避免产生焊接缺陷，提高零件焊接质量，方便生产过程并提高生产效率。

技术方案：一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，其特征在于包括半封闭长空腔处的焊接垫板1、焊接垫板座2和顶杆组件3；半封闭长空腔处的焊接垫板1为一工字型焊接垫板，为两侧对称结构，底面a为一有落差的台阶型结构，上台阶面4和下台阶面5之间形成对称的两个斜面6，该斜面6与焊接垫板座2的中宽槽口斜面7配合，并与中宽槽口尾部的斜面9平行，下台阶面5端头为一锐角的斜面8，与焊接垫板座2的中宽槽口的尾部的斜面9配合，半封闭长空腔处的焊接垫板1可以在焊接垫板座2上滑动，顶杆组件3的方形铁块10与焊接垫板座2的两个凸台14的直角面配合，顶杆组件3的螺杆11通过方形铁块10顶紧在半封闭长空腔处的焊接垫板1上。

所述焊接垫板1的下台阶面5与焊接垫板座2的中宽槽口尾槽长度和宽度一致。

所述半封闭长空腔处的焊接垫板1、焊接垫板座2和顶杆组件3，其材料均为钢制材料。

有益效果：与现有的技术相比，本发明具有突出的有益效果。本发明通过对焊接垫板材料和结构的改进，有效地保证了半封闭式长空腔结构零件焊缝的背部刚性支撑，避免了焊接缺陷的产生；在结构上利用焊接垫板在焊接垫板座上的滑动抽离即可轻松实现焊接垫板与零件的分离，提高了生产效率，且无需再搬动零件来避开零件上与焊接垫板相干涉部分，极大地降低了工人的劳动强度，方便了生产过程。

附图说明

图1为本发明结构示意图，

其中，1-半封闭长空腔处的焊接垫板，2-焊接垫板座,3-顶杆组件；

图2为半封闭长空腔处的焊接垫板的主视图，

其中，4-上台阶面，5-下台阶面；

图3为半封闭长空腔处的焊接垫板的A-A剖视图，

其中，a-底面 6-斜面，8-锐角的斜面；

图4为焊接垫板座的主视图；

图5为焊接垫板座的B-B剖视图；

其中，7-中宽槽口斜面，9-尾部的斜面，14-凸台；

图6为顶杆组件结构示意图，

其中，10-方形铁块，11-螺杆；

图7为本发明与零件组装后的横截面剖视图，

其中，12-待焊零件，13-焊缝。

具体实施方式

结合附图1～7对本发明做进一步详细说明：

其特征在于包括半封闭长空腔处的焊接垫板1、焊接垫板座2和顶杆组件3；半封闭长空腔处的焊接垫板1为一工字型焊接垫板，为两侧对称结构，底面a为一有落差的台阶型结构，上台阶面4和下台阶面5之间形成对称的两个斜面6，该斜面6与焊接垫板座2的中宽槽口斜面7配合，并与中宽槽口尾部的斜面9平行，下台阶面5端头为一锐角的斜面8，与焊接垫板座2的中宽槽口的尾部的斜面9配合，半封闭长空腔处的焊接垫板1可以在焊接垫板座2上滑动，顶杆组件3的方形铁块10与焊接垫板座2的两个凸台14的直角面配合，顶杆组件3的螺杆11通过方形铁块10顶紧在半封闭长空腔处的焊接垫板1上。焊接垫板1的下台阶面5与焊接垫板座2的T形槽尾槽长度和宽度一致。半封闭长空腔处的焊接垫板1、焊接垫板座2和顶杆组件3，其材料均为钢制材料。

一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，其特征在于包括半封闭长空腔处的焊接垫板1、焊接垫板座2和顶杆组件3，其材料均为钢制材料。

装配关系为通过焊接垫板座2上的6个螺钉孔固定在主体工装上，将半封闭长空腔处的焊接垫板1锐角的斜面8的端头沿焊接垫板座2中宽槽口处插入焊接垫板座2槽口，使锐角的斜面8与焊接垫板座2的中宽槽口的尾部的斜面9配合，将顶杆组件3置于焊接垫板座2的凸台14处，旋紧螺杆11，使半封闭长空腔处的焊接垫板1向前位移，由于半封闭长空腔处的焊接垫板1上两处斜面结构使得位移过程中自动锁紧在焊接垫板座2的槽口内，使该组件成为一个整体结构。

该装置的具体使用方法：

步骤一、将焊接垫板座2通过其6个螺栓孔固定在具有刚性支撑的主体工装上；

步骤二、按照图1将焊接垫板1带锐角的斜面8的一端沿焊接垫板底座2中宽槽口处插入；

步骤三、将顶杆组件3置于焊接垫板座2的凸台14处，旋紧螺杆11，使半封闭长空腔处的焊接垫板1向前位移，半封闭长空腔处的焊接垫板1上的斜面6和锐角的斜面8可使其位移过程中自动锁紧在焊接垫板座2的槽口内，使该组件成为一个整体结构，并拧紧螺杆11；

步骤四、装夹两待焊零件12形成焊缝13使零件上表面压紧、侧向顶紧，对零件进行搅拌摩擦焊接；

步骤五、拆除压紧、侧顶装置；

步骤六、拧松图6中螺杆11，将顶杆组件3取下；

步骤七、将焊接垫板1沿焊接垫板座2槽口滑出；

步骤八、起吊已焊零件，从图7中可以看出，由于前期为固定式工装，将会阻挡零件无法直接起吊。

搅拌摩擦焊焊接工装决定焊接前需满足零件上表面压紧、侧向顶紧、背部刚性支撑的状态，现有技术已能达到。该装置针对半封闭式长空腔结构零件的背部刚性支撑，在上述具体实施方案中对零件搅拌摩擦焊接前需满足的上表面压紧、侧向顶紧、背部刚性支撑的状态未做详细描述。

Claims (3)

1.一种半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，其特征在于包括半封闭长空腔处的焊接垫板(1)、焊接垫板座(2)和顶杆组件(3)；半封闭长空腔处的焊接垫板(1)为一工字型焊接垫板，为两侧对称结构，底面(a)为一有落差的台阶型结构，左右两侧上台阶面(4)和下台阶面(5)之间形成对称的两个斜面(6)，该斜面(6)与焊接垫板座(2)的中宽槽口处斜面(7)配合，并与中宽槽口尾部的斜面(9)平行，下台阶面(5)端头为一锐角的斜面(8)，与焊接垫板座(2)的中宽槽口尾部的斜面(9)配合，半封闭长空腔处的焊接垫板(1)可以在垫板座(2)上滑动，顶杆组件(3)的方形铁块(10)与焊接垫板座(2)的两个凸台(14)的直角面配合，顶杆组件(3)的螺杆(11)通过方形铁块(10)顶紧在半封闭长空腔处的焊接垫板(1)上。

2.如权利要求1所述的半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，其特征在于所述半封闭长空腔处的焊接垫板(1)的下台阶面(5)与焊接垫板座(2)的中宽槽口尾槽长度和宽度一致。

3.如权利要求1或2所述的半封闭式长空腔结构零件的焊接垫板，其特征在于所述半封闭长空腔处的焊接垫板(1)、焊接垫板座(2)和顶杆组件(3)，其材料均为钢制材料。