CN214721931U - 一种筒形铸件补焊工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种筒形铸件补焊工装。筒形铸件补焊工装包括支撑架，支撑架包括中心支撑块和至少三个支撑臂，中心支撑块同轴设置在筒形铸件中，支撑臂在径向上延伸布置，支撑臂的一端固定在中心支撑块上，支撑架还包括支撑板，支撑板与支撑臂对应设置，且支撑板固定在支撑臂的径向外侧端部，具有用于与筒形铸件内表面贴合布置的弧形支撑面，各弧形支撑面分布在同一个圆上，该圆的直径等于筒形铸件的内径，以在对筒形铸件补焊的过程中通过本实用新型筒形铸件补焊工装较好的阻止筒形铸件变形，并且在对筒形铸件支撑的过程中不主动向筒形铸件的内周面施加过大的支撑力，可降低工装对装配工人的安装技术要求，提高工装的整体安装效率。

Description

一种筒形铸件补焊工装

技术领域

本实用新型涉及一种筒形铸件补焊工装。

背景技术

目前，钛合金件以其优异的耐腐蚀性和综合的力学性能在航空航天、兵器、船舶和海洋等领域得到广泛的应用。钛及钛合金产品的成型方式主要有铸造、锻造、焊接、粉末冶金及机加工，其中铸造成型方式的优点是能够使钛合金一次成型，工艺灵活性大，几乎能够适应各种钛合金牌号、各种形状和重量的铸件，而且铸造周期短，成本低廉。

热等静压是钛及钛合金铸造过程中非常重要的一道工艺，它的作用是使铸件的内部组织更加致密化，并且能够消除铸件中的缩松、缩孔等缺陷，从而提高铸件综合的力学性能。铸件经过热等静压后，表面会出现压坑，需要经过补焊消除，另外铸件在经过X射线检查后，也需要经过补焊工艺消除可能存在的缩孔、裂纹和夹杂等缺陷。因此补焊是钛行业中对铸件上各种缺陷进行修复的一项必不可少的工序。

筒形钛合金铸件在补焊时很容易造成变形，其中变形轻微的铸件后续需要矫形使其恢复至需要的外形和尺寸，但变形严重的铸件可能会直接报废，因此生产中最理想的状态是控制铸件在补焊时的变形。

现有技术中一般通过在筒形铸件内部设置防变形工装以限制筒形铸件变形，防变形工装包括中心支撑体、弧形支撑板以及连接在中心支撑体和弧形支撑板之间的支撑臂，支撑臂的长度或弧形支撑板在径向上的位置可调。在装配防变形工装时，缩短支撑臂使支撑架进入到筒形铸件内部，然后调节弧形支撑板在径向上的位置以使弧形支撑板支撑在筒形铸件的内周面上。如申请公布号为CN111168318A的发明专利申请文件中公开的不锈钢筒体焊接和热处理的防变形工装、申请公布号为CN112355506A的发明专利申请文件中公开的夹持机构、授权公告号为CN201677155U的实用新型专利文件中公开的焊接筒体用支撑架以及授权公告号为CN205869842U的实用新型专利文件中公开的焊接用辅助装置。

上述现有技术中的防变形工装在使用的过程中能够快速送入至筒形铸件内部，但是上述防变形工装在调节支撑臂长度的过程中需要对各支撑臂的长度分别进行调节，导致防变形工装的整体安装效率较低；并且在装配工人经验不足时，可能会导致弧形支撑板在筒形铸件周向上的支撑力不均匀，在筒壁较薄时，很可能导致筒体变形，所以现有技术中的防变形工装存在安装效率低、对装配工人技术要求高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种筒形铸件补焊工装，以解决现有技术中的工装安装效率低，且对装配工人的装配技术要求高的技术问题。

本实用新型的筒形铸件补焊工装采用如下技术方案：

中心支撑块，用于设置在筒形铸件中，且与筒形铸件同轴布置；

支撑臂，设置有至少三个，在径向上延伸布置，支撑臂的一端固定在中心支撑块上；

支撑板，与支撑臂对应设置，且固定在支撑臂的径向外侧端部，具有用于与筒形铸件内表面贴合布置的弧形支撑面，各弧形支撑面分布在同一个圆上，该圆的直径等于要支撑的筒形铸件的内径。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的筒形铸件补焊工装中，将中心支撑块、支撑臂和支撑板固定连接以形成支撑架，将支撑架放置在筒形铸件内部，使各支撑板上用于对筒形铸件内壁面进行支撑的弧形支撑面分布在同一个圆上，并且使该圆的直径等于筒形铸件的内径，以在对筒形铸件补焊的过程中较好的阻止筒形铸件变形，并且在对筒形铸件支撑的过程中不主动向筒形铸件的内周面施加过大的支撑力，可降低工装对装配工人的安装技术要求，并且有助于提高工装的整体安装效率。

进一步地，所述支撑板焊接在对应支撑臂的径向外侧端部。

其有益效果是：上述结构设置中，支撑板焊接在支撑臂径向外侧端部，可提高支撑板与支撑臂的连接强度，进而提高整个筒形铸件补焊工装的整体结构强度；并且有助于确保支撑板上弧形支撑面的位置，确保工装装入筒形铸件中后使支撑板上的弧形支撑面与筒形铸件内周面紧密贴合，以使支撑板对筒形铸件内周面具有较好的支撑效果。

进一步地，所述中心支撑块为圆台结构。

其有益效果是：上述结构设置便于在周向上设置多个支撑臂，且便于支撑臂在周向上均匀布置。

进一步地，所述支撑臂在中心支撑块的周向上均匀间隔布置。

其有益效果是：上述结构设置可使筒形铸件补焊工装在周向上均匀的支撑筒形铸件内周面，以使筒形铸件补焊工装对筒形铸件的内周面起到较好的支撑作用。

进一步地，所述支撑臂为方管。

其有益效果是：支撑臂为方管结构，可减小支撑臂重量，进而减小整个筒形铸件补焊工装的重量，使筒形铸件补焊工装对筒形铸件具有较好的支撑作用，避免筒形铸件补焊工装在重力作用下相对筒形铸件运动。

进一步地，所述支撑臂的一端通过点焊方式固定在中心支撑块上。

其有益效果是：上述结构设置可增加支撑臂与中心支撑块的连接强度，而且通过点焊方式可减少支撑臂与中心支撑块的装配时间，便于实现整个筒形铸件补焊工装的装配。

进一步地，所述支撑架设置有至少两个，且用于在筒形铸件的轴向上间隔布置。

其有益效果是：上述结构设置可使筒形铸件补焊工装适用于具有不同轴向长度的筒形铸件，以在轴向上实现对筒形铸件连续支撑，从而使本实用新型的筒形铸件补焊工装具有较好的通配性。

进一步地，各支撑架用于在筒形铸件的轴向上均匀间隔布置。

其有益效果是：上述结构设置可使筒形铸件补焊工装在轴向上均匀的支撑在筒形铸件内部，以在对筒形铸件补焊的过程中，较好的防止筒形铸件发生变形。

进一步地，周向上相邻两支撑板间隔设置。

其有益效果是：上述结构设置可避免周向上相邻两支撑板干涉，以满足支撑架在周向上均匀的支撑筒形铸件内壁面。

附图说明

图1是本实用新型筒形铸件补焊工装的具体实施例1中筒形铸件补焊工装与筒形铸件的配合结构示意图；

图2是图1中A-A剖视图。

附图标记说明：

1、补焊工作台；2、筒形铸件；3、支撑架；31、中心支撑块；32、支撑臂；33、支撑板。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例1：

如图1和图2所示，筒形铸件补焊工装包括支撑架3，支撑架3用于设置在筒形铸件2内部，以支撑筒形铸件2的内周面，可在对筒形铸件2外周面补焊的过程中，避免筒形铸件2受热变形，具有较好的防变形效果，并且在通过筒形铸件补焊工装对筒形铸件2支撑的过程中，不主动向筒形铸件2的内周面施加过大的支撑力，可降低工装对装配工人的安装技术要求，提高工装的整体安装效率。

具体的，本实施例中，如图1和图2所示，支撑架3包括中心支撑块31，中心支撑块31为圆台结构，中心支撑块31用于与筒形铸件2同轴设置，中心支撑块31的轴向长度小于筒形铸件2的轴向长度。

如图1和图2所示，支撑架3还包括支撑臂32，支撑臂32设置有8个，8个支撑臂32在中心支撑块31的周向上均匀间隔布置，各支撑臂32均用于沿筒形铸件2的径向延伸布置，且各支撑臂32的径向内侧端部固定在中心支撑块31上。支撑臂32具体为方管结构，方管结构的支撑臂32通过点焊的方式固定在中心支撑块31上。

如图1和图2所示，支撑架3还包括支撑板33，支撑板33设置有8个，支撑板33与支撑臂32一一对应，支撑板33固定在相应支撑臂32的径向外侧端部，且支撑板33的周向中间位置与相应支撑臂32固定连接，满足支撑板33在周向上均匀间隔布置。

支撑板33焊接在相应支撑臂32上，支撑板33上径向外侧面的轴向截面为直线，径向截面为圆弧，且支撑板33的径向外侧面用于与筒形铸件2的内周面贴合布置，以形成支撑筒形铸件2内表面的弧形支撑面，由于支撑板33与支撑臂32焊接，可确保支撑架3中弧形支撑面的位置，在支撑架3装入筒形铸件2中后，确保弧形支撑面与筒形铸件2的内表面紧密贴合，以满足支撑架3对筒形铸件2的内周面具有较好的支撑效果。

本实施例中，如图1和图2所示，支撑架3中的弧形支撑面在周向上均匀间隔布置，且所有支撑板33的弧形支撑面分布在同一个圆上，该圆的直径与筒形铸件2的内径相等，以使弧形支撑面在周向上均匀的支撑在筒形铸件2的内周面上，在筒形铸件2补焊过程中，可较好的阻止筒形铸件2变形，提高筒形铸件2的防变形效果。并且由于支撑臂32焊接在中心支撑块31上，而支撑板33焊接在相应支撑臂32上，弧形支撑面所在圆的直径与筒形铸件2的内径相等，可在通过支撑架3对筒形铸件2支撑的过程中，不主动向筒形铸件2的内周面施加过大的支撑力，可降低工装对装配工人的安装技术要求，与现有技术中需要调节支撑臂长度以实现支撑板对筒形铸件支撑的防变形工装相比，本实施例中的筒形铸件补焊工装可提高工装的整体安装效率。

本实施例中，由中心支撑块31、支撑臂32和支撑板33焊接形成的支撑架3安装在筒形铸件2内部，通过支撑板33上的弧形支撑面对筒形铸件2内周面进行支撑，以在对筒形铸件2外周面补焊过程中，限制筒形铸件2受热变形，具有较好的防变形效果。

根据筒形铸件2轴向长度的不同，筒形铸件补焊工装中的支撑架3可设置多个。如图2所示，本实施例中，筒形铸件补焊工装中的支撑架3设置9个，且9个支撑架3在筒形铸件2的轴向上均匀间隔布置，以使筒形铸件补焊工装在轴向上均匀的支撑筒形铸件2的内周面，提高筒形铸件补焊工装对筒形铸件2的支撑效果，且使筒形铸件补焊工装对筒形铸件2具有较好的防变形效果。

本实施例的筒形铸件补焊工装中，各支撑架3中支撑板33的轴向长度相等，且轴向长度选自30-80mm范围内。具体的，对于轴向长度较大的筒形铸件2来说，所对应的支撑板33的轴向长度尺寸较大，对于轴向长度较小的筒形铸件2来说，所对应的支撑板33的轴向长度尺寸较小。当然其它实施例中，根据筒形铸件轴向长度的大小，支撑板33的轴向长度还可以大于80mm或者小于30mm。

本实施例的筒形铸件补焊工装中，轴向上相邻两个支撑架3中，在周向上对应的两个支撑板33之间预留的间距尺寸选自15-25mm范围内，以满足筒形铸件补焊工装在轴向上对筒形铸件2具有较好的支撑效果。当然其他实施例中，根据筒形铸件的规格大小，轴向上相邻两支撑架中，周向上对应的两个支撑板之间预留的间距还可以大于25mm或者小于15mm。

本实施例中，筒形铸件补焊工装在与筒形铸件2装配的过程中，先根据筒形铸件2的内径大小，选取合适尺寸规格的中心支撑块31、支撑臂32和支撑板33，在筒形铸件2外部，将中心支撑块31、支撑臂32和支撑板33固定连接以形成支撑架3，根据筒形铸件2的轴向长度尺寸，制作合适数量的支撑架3；然后将筒形铸件2放倒，即使筒形铸件2的轴线沿水平方向布置，将各支撑架3通过外力敲击的方式从筒形铸件2端部开口装配入筒形铸件2中，且使各支撑架3上的弧形支撑面均与筒形铸件2的内周面紧密贴合，确保各支撑架3中的各支撑板33均支撑在筒形铸件2的内周面上，且在无外力的作用下不相对筒形铸件2移动，在向筒形铸件2内装入支撑架3的过程中，还需要满足各支撑架3在筒形铸件2的轴向上均匀布置；最后将装配好的筒形铸件补焊工装和筒形铸件2采用轴线沿上下方向延伸布置的形式放置在补焊工作台1上，以便于进行后续的补焊操作。

在补焊过程中，根据筒形铸件2的大小，选取合适规格的补焊气体保护装置，向补焊气体保护装置中通入氩气，排除装置中的空气，对筒形铸件2上缺陷部位进行补焊操作，补焊完成后，继续向装置中通入氩气以防止铸件表面高温氧化，待补焊部位完全冷却后，拆卸补焊气体保护装置，最后拆卸筒形铸件补焊工装。

本实施例中，如图1和图2所示，由于筒形铸件2内周面上具有在周向上均匀间隔布置，且在轴向上延伸布置的筋板，可在安装支撑架3时，使支撑板33位于相邻两个筋板之间，并通过筋板对支撑架3的安装方向进行导向，以便于支撑架3在筒形铸件2中的安装。

在上述装配过程中，若支撑架3中支撑板33的径向外侧面与中心支撑块31圆心之间的距离尺寸大于筒形铸件2的内周面半径尺寸，则对支撑板33进行机加工或打磨以使支撑架3能够装配入筒形铸件2内，且使该支撑板33的弧形支撑面与筒形铸件内周面紧密贴合。

需要说明的是，本实施例中的筒形铸件2为钛合金铸件，其他实施例中的筒形铸件2材料还可以是钛合金之外的其他金属铸件。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例2：

其与具体实施例1的区别在于：支撑板的径向内侧设置有套筒，套筒套装在方管结构的支撑臂上，且套筒与支撑臂之间通过螺栓固定连接，以满足支撑板与支撑臂的固定连接。这种支撑板与支撑臂的固定连接方式也可确保支撑板上弧形支撑面的位置，从而确保支撑架装入筒形铸件中后能够与筒形铸件的内周面紧密贴合，以满足支撑板对筒形铸件的内周面具有较好的支撑效果。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例3：

其与具体实施例1的区别在于：支撑臂数量设置有3个，且3个支撑臂在中心支撑块的周向上均匀间隔布置，相应的支撑板的数量也设置3个，且支撑板与支撑臂一一对应。

其他实施例中，支撑臂的数量还可以设置4个、5个或者6个以上，且支撑臂均在中心支撑块的周向上均匀间隔布置，以在周向上使支撑架对筒形铸件具有较好的支撑效果。

其他实施例中，不要求支撑臂在中心支撑块的周向上均匀布置，只需要满足支撑臂在周向上间隔布置，且支撑架能够支撑筒形铸件的内周面即可。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例4：

其与具体实施例1的区别在于：中心支撑块为环形快状结构，其内部空心，可减小中心支撑块以及整个筒形铸件补焊工装的质量，而且还可便于支撑臂在中心支撑块的周向上均匀间隔布置。

其他实施例中，中心支撑块还可以是方形柱状结构，支撑臂设置有四个，且分别固定在方形柱状结构的四个侧面上。

其他实施例中，中心支撑块为圆台结构，支撑臂在中心支撑块的周向上间隔且不均匀布置，但是满足整个支撑架能够支撑在筒形铸件内部，且在筒形铸件竖直放置时，支撑架不会在其重力作用下相对筒形铸件移动。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例5：

其与具体实施例1的区别在于：支撑臂为方杆结构。或者其他实施例中，支撑臂还可以是槽钢、角钢或者圆管结构。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例6：

其与具体实施例1的区别在于：中心支撑块上设置有在其周向上均匀间隔布置的套筒，套筒均在径向上延伸布置，支撑臂插装相应套筒中，且支撑臂与相应套筒之间通过螺栓固定连接，以满足支撑臂与中心支撑块之间的连接强度。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例7：

其与具体实施例1的区别在于：筒形铸件的轴向长度较短，筒形铸件补焊工装中支撑架的数量仅设置一个。

其他实施例中，对于轴向长度较长的筒形铸件，筒形铸件补焊工装中支撑架的数量还可以设置两个、三个或者四个以上，以在轴向上使筒形铸件补焊工装均匀的支撑筒形铸件的内周面，满足筒形铸件补焊工装对筒形铸件具有较好的支撑作用，提高筒形铸件补焊工装的防变形效果。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例8：

其与具体实施例1的区别在于：筒形铸件补焊工装中，各支撑架仅在筒形铸件的轴向上间隔布置，且支撑架仅设置在需要补焊位置的处，以满足筒形铸件补焊位置处在补焊的过程中不会受热变形。

本实用新型的筒形铸件补焊工装的具体实施例9：

其与具体实施例1的区别在于：支撑板焊接在支撑臂的径向外侧端部，筒形铸件内周面上不设置筋板，支撑架中各支撑板在周向上紧挨以围成圆环，以在支撑架装入筒形铸件中后，使支撑架在周向上均匀的支撑筒形铸件，使筒形铸件具有较好的防变形效果。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，本实用新型的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本实用新型的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (9)

1.一种筒形铸件补焊工装，其特征在于，包括支撑架（3），支撑架（3）包括：

中心支撑块（31），用于设置在筒形铸件（2）中，且与筒形铸件（2）同轴布置；

支撑臂（32），设置有至少三个，在径向上延伸布置，支撑臂（32）的一端固定在中心支撑块（31）上；

支撑板（33），与支撑臂（32）对应设置，且固定在支撑臂（32）的径向外侧端部，具有用于与筒形铸件（2）内表面贴合布置的弧形支撑面，各弧形支撑面分布在同一个圆上，该圆的直径等于要支撑的筒形铸件（2）的内径。

2.根据权利要求1所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述支撑板（33）焊接在对应支撑臂（32）的径向外侧端部。

3.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述中心支撑块（31）为圆台结构。

4.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述支撑臂（32）在中心支撑块（31）的周向上均匀间隔布置。

5.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述支撑臂（32）为方管。

6.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述支撑臂（32）的一端通过点焊方式固定在中心支撑块（31）上。

7.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，所述支撑架（3）设置有至少两个，且用于在筒形铸件（2）的轴向上间隔布置。

8.根据权利要求7所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，各支撑架（3）用于在筒形铸件（2）的轴向上均匀间隔布置。

9.根据权利要求1或2所述的筒形铸件补焊工装，其特征在于，周向上相邻两支撑板（33）间隔设置。

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