CN216264002U - 一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，包括组合式支撑套筒和压紧块，组合式支撑套筒的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，第一端盖和第二端盖通过连接杆固定连接，连接杆的一端与第一端盖螺纹连接，连接杆的另一端穿过第二端盖，连接杆的另一端开设有与组合式支撑套筒的内腔相贯通的进气通道，组合式支撑套筒的周向方向上开设有避空槽，避空槽位于环形焊缝的正下方，避空槽的槽底开设有多个通气孔。本实用新型能够实现弧形底部筒体与圆柱筒体的准确定位和可靠装夹，能够减少弧形底部筒体与圆柱筒体的变形，能够保证弧形底部筒体与圆柱筒体的同轴度，提高了薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率。

Description

一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装

技术领域

本实用新型属于焊接技术领域，具体涉及一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装。

背景技术

目前，在航空航天、精细化工、汽车等机械领域中，薄壁件具有质量轻，节约材料，结构紧凑等显著特点；薄壁筒体通常是采用电子束将各个薄壁筒体零件焊接为一体，在电子束焊接薄壁筒体零件的过程中容易出现以下问题：1、薄壁筒体刚性差、易变形；2、两个焊接接头对接的时间长，且局部错边量难以控制，容易出现局部错边量超差的现象，容易出现焊接不合格和达不到电子束焊接技术要求的现象。因此，应该提供一种能够提高薄壁筒体焊接质量的用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其结构简单、设计合理，能够实现弧形底部筒体与圆柱筒体的准确定位和可靠装夹，便于对弧形底部筒体与圆柱筒体之间的环形焊缝进行施焊，能够减少弧形底部筒体与圆柱筒体的变形，能够保证弧形底部筒体与圆柱筒体的同轴度，省时省力，提高了薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，所述薄壁筒体包括弧形底部筒体和拼焊在所述弧形底部筒体上的两端开口的圆柱筒体，其特征在于：包括用于套装在所述薄壁筒体内部的组合式支撑套筒和用于压紧在所述弧形底部筒体外部的压紧块，所述组合式支撑套筒的两端分别安装有第一端盖和第二端盖，所述第一端盖和所述第二端盖通过连接杆固定连接，所述连接杆的一端与所述第一端盖螺纹连接，所述连接杆的另一端穿过所述第二端盖，所述连接杆的另一端开设有与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的进气通道，所述组合式支撑套筒的周向方向上开设有避空槽，所述避空槽位于环形焊缝的正下方，所述避空槽的槽底开设有多个与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的通气孔，所述第二端盖上开设有排气孔。

上述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述组合式支撑套筒包括首尾依次相接呈圆形布设的第一弧形支撑板、第二弧形支撑板和第三弧形支撑板，所述第一弧形支撑板的结构和所述第三弧形支撑板的结构相对称，所述第一弧形支撑板的一端、第二弧形支撑板的一端和第三弧形支撑板的一端均设置有与所述弧形底部筒体相配合的圆弧部，所述第一弧形支撑板的另一端、第二弧形支撑板的另一端和第三弧形支撑板的另一端均设置有夹持部。

上述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第一弧形支撑板的一端、第二弧形支撑板的一端和第三弧形支撑板的一端均开设有供所述第一端盖卡装的锥形卡装缺口，三个所述锥形卡装缺口拼装形成一个锥形限位孔，所述锥形限位孔的小径端的直径大于所述组合式支撑套筒的直径，所述第一弧形支撑板的另一端、第二弧形支撑板的另一端和第三弧形支撑板的另一端均设置有锥形安装面，三个所述锥形安装面拼装形成一个锥形安装孔。

上述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第一端盖具有与所述弧形底部筒体内表面相配合的外凸弧形面和与所述锥形限位孔相配合的锥形面。

上述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第二端盖包括与所述锥形安装孔相配合的锥形段和设置在所述锥形段的大径端的限位凸缘，所述连接杆的另一端套装有用于压紧所述第二端盖的锁紧螺母。

上述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述压紧块上具有与所述弧形底部筒体相配合的内凹弧形面，所述压紧块通过尾座顶尖压紧在所述弧形底部筒体的外表面上。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型通过设置组合式支撑套筒和压紧块，通过在组合式支撑套筒的两端分别安装第一端盖和第二端盖，并将第一端盖和第二端盖通过连接杆固定连接，当薄壁筒体套装在组合式支撑套筒和第一端盖上时，组合式支撑套筒、第一端盖、第二端盖和连接杆共同形成一个可靠的芯轴式支撑结构，由于薄壁筒体包括弧形底部筒体和圆柱筒体，在芯轴式支撑结构和压紧块的共同作用下，能够实现弧形底部筒体与圆柱筒体的准确定位和可靠装夹，便于对弧形底部筒体与圆柱筒体之间的环形焊缝进行施焊，能够减少弧形底部筒体与圆柱筒体的变形，能够保证弧形底部筒体与圆柱筒体的同轴度，省时省力，提高了薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率。

2、本实用新型通过在组合式支撑套筒的周向方向上开设避空槽，避空槽位于环形焊缝的正下方，实际使用时，当施焊环形焊缝时，利用避空槽能够防止组合式支撑套筒表面受到损伤，保证组合式支撑套筒的精度，便于组合式支撑套筒重复使用，使用效果好。

3、本实用新型通过在连接杆的另一端开设进气通道，连接杆的另一端与进气管连接，将进气管内的保护气体能够通过进气通道输送至组合式支撑套筒的内腔之中，由于避空槽的槽底开设多个通气孔，且多个通气孔均与组合式支撑套筒的内腔相贯通，因此，组合式支撑套筒的内腔中的保护气体能够通过多个通气孔流通至避空槽内，又通过在第二端盖上开设排气孔，组合式支撑套筒的内腔中的保护气体能够通过排气孔排出，在利用电子束焊接环形焊缝时，保护气体能够对薄壁筒体内壁的环形焊缝形成有效保护，避免环形焊缝氧化，提高了环形焊缝的表面质量，利用排气孔能够使组合式支撑套筒的内腔与外界保持气压平衡，保证保护气体流通的安全性。

4、本实用新型结构简单、设计合理，制造成本低，便于推广应用。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，能够实现弧形底部筒体与圆柱筒体的准确定位和可靠装夹，便于对弧形底部筒体与圆柱筒体之间的环形焊缝进行施焊，能够减少弧形底部筒体与圆柱筒体的变形，能够保证弧形底部筒体与圆柱筒体的同轴度，省时省力，提高了薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率。

下面通过附图和实施例，对本实用新型做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态示意图。

图2为本实用新型的组合式支撑套筒的结构示意图。

图3为本实用新型的第一弧形支撑板的结构示意图。

图4为本实用新型的第二弧形支撑板的结构示意图。

图5为本实用新型的第一端盖的结构示意图。

附图标记说明:

1-1—第一弧形支撑板； 1-2—第二弧形支撑板；

1-3—第三弧形支撑板； 2—第一端盖； 2-1—外凸弧形面；

2-2—锥形面； 3—第二端盖； 3-1—排气孔；

4—连接杆； 4-1—进气通道； 5—避空槽；

6—通气孔； 7—圆弧部； 8—夹持部；

9—压紧块； 10—锁紧螺母； 11—供气管；

12—尾座顶尖； 13-1—弧形底部筒体； 13-2—圆柱筒体。

14—卡盘； 15—锥形卡装缺口； 16—锥形安装面。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括用于套装在所述薄壁筒体内部的组合式支撑套筒和用于压紧在弧形底部筒体13-1外部的压紧块9，所述组合式支撑套筒的两端分别安装有第一端盖2和第二端盖3，所述第一端盖2和所述第二端盖3通过连接杆4固定连接，所述连接杆4的一端与所述第一端盖2螺纹连接，所述连接杆4的另一端穿过所述第二端盖3，所述连接杆4的另一端开设有与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的进气通道4-1，所述组合式支撑套筒的周向方向上开设有避空槽5，所述避空槽5位于环形焊缝的正下方，所述避空槽5的槽底开设有多个与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的通气孔6，所述第二端盖3上开设有排气孔3-1。

本实施例中，通过设置组合式支撑套筒和压紧块9，通过在组合式支撑套筒的两端分别安装第一端盖2和第二端盖3，并将所述第一端盖2和所述第二端盖3通过连接杆4固定连接，实际使用时，当薄壁筒体套装在组合式支撑套筒和第一端盖2上时，组合式支撑套筒、第一端盖2、第二端盖3和连接杆4共同形成一个可靠的芯轴式支撑结构，由于薄壁筒体包括弧形底部筒体13-1和圆柱筒体13-2，在芯轴式支撑结构和压紧块9的共同作用下，能够实现弧形底部筒体13-1与圆柱筒体13-2的准确定位和可靠装夹，便于对弧形底部筒体13-1与圆柱筒体13-2之间的环形焊缝进行施焊，能够减少弧形底部筒体13-1与圆柱筒体13-2的变形，能够保证弧形底部筒体13-1与圆柱筒体13-2的同轴度，省时省力，提高了薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率。

本实施例中，通过在所述组合式支撑套筒的周向方向上开设避空槽5，所述避空槽5位于环形焊缝的正下方，实际使用时，当施焊环形焊缝时，利用避空槽5能够防止组合式支撑套筒表面受到损伤，保证组合式支撑套筒的精度，便于组合式支撑套筒重复使用，使用效果好。

本实施例中，通过在所述连接杆4的另一端开设进气通道4-1，实际使用时，连接杆4的另一端与进气管11连接，将进气管11内的保护气体能够通过进气通道4-1输送至组合式支撑套筒的内腔之中，由于避空槽5的槽底开设多个通气孔6，且多个通气孔6均与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通，因此，组合式支撑套筒的内腔中的保护气体能够通过多个通气孔6流通至避空槽5内，又通过在第二端盖3上开设排气孔3-1，组合式支撑套筒的内腔中的保护气体能够通过排气孔3-1排出，在利用电子束焊接环形焊缝时，保护气体能够对薄壁筒体内壁的环形焊缝形成有效保护，避免环形焊缝氧化，提高了环形焊缝的表面质量，利用排气孔3-1能够使组合式支撑套筒的内腔与外界保持气压平衡，保证保护气体流通的安全性。

如图2、图3和图4所示，本实施例中，所述组合式支撑套筒包括首尾依次相接呈圆形布设的第一弧形支撑板1-1、第二弧形支撑板1-2和第三弧形支撑板1-3，所述第一弧形支撑板1-1的结构和所述第三弧形支撑板1-3的结构相对称，所述第一弧形支撑板1-1的一端、第二弧形支撑板1-2的一端和第三弧形支撑板1-3的一端均设置有与所述弧形底部筒体13-1相配合的圆弧部7，所述第一弧形支撑板1-1的另一端、第二弧形支撑板1-2的另一端和第三弧形支撑板1-3的另一端均设置有夹持部8。

实际使用时，三个夹持部8共同形成一个圆柱夹持段，只需要将卡盘14装夹在圆柱夹持段上，即能够实现该焊接工装与卡盘14的固定连接。

如图1、图3和图4所示，本实施例中，所述第一弧形支撑板1-1的一端、第二弧形支撑板1-2的一端和第三弧形支撑板1-3的一端均开设有供所述第一端盖2卡装的锥形卡装缺口15，三个所述锥形卡装缺口15拼装形成一个锥形限位孔，所述锥形限位孔的小径端的直径大于所述组合式支撑套筒的直径，所述第一弧形支撑板1-1的另一端、第二弧形支撑板1-2的另一端和第三弧形支撑板1-3的另一端均设置有锥形安装面16，三个所述锥形安装面16拼装形成一个锥形安装孔。

如图5所示，本实施例中，所述第一端盖2具有与所述弧形底部筒体13-1内表面相配合的外凸弧形面2-1和与所述锥形限位孔相配合的锥形面2-2。

如图1所示，本实施例中，所述第二端盖3包括与所述锥形安装孔相配合的锥形段和设置在所述锥形段的大径端的限位凸缘，所述连接杆4的另一端套装有用于压紧所述第二端盖3的锁紧螺母10。

本实施例中，所述压紧块9上具有与所述弧形底部筒体13-1相配合的内凹弧形面，所述压紧块9通过尾座顶尖12压紧在所述弧形底部筒体13-1的外表面上。

如图1所示，实际使用时，首先，将组合式支撑套筒、第一端盖2、第二端盖3和连接杆4共同组装为芯轴式支撑结构；其次，在连接杆4的另一端连接进气管11，并将圆柱夹持段装夹在卡盘14内；之后，将圆柱筒体13-2与弧形底部筒体13-1套装在组合式支撑套筒上，推动尾座顶尖12，利用尾座顶尖12将压紧块9压紧在弧形底部筒体13-1的外表面上，使弧形底部筒体13-1的内表面紧贴在外凸弧形面2-1上，实现弧形底部筒体13-1与圆柱筒体13-2的组对拼接；最后，利用电子束施焊环形焊缝，并利用保护气体对薄壁筒体内壁的环形焊缝进行有效保护；利用该焊接工装能够提高薄壁筒体的拼焊精度和焊接效率，便于推广应用。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，所述薄壁筒体包括弧形底部筒体(13-1)和拼焊在所述弧形底部筒体(13-1)上的两端开口的圆柱筒体(13-2)，其特征在于：包括用于套装在所述薄壁筒体内部的组合式支撑套筒和用于压紧在所述弧形底部筒体(13-1)外部的压紧块(9)，所述组合式支撑套筒的两端分别安装有第一端盖(2)和第二端盖(3)，所述第一端盖(2)和所述第二端盖(3)通过连接杆(4)固定连接，所述连接杆(4)的一端与所述第一端盖(2)螺纹连接，所述连接杆(4)的另一端穿过所述第二端盖(3)，所述连接杆(4)的另一端开设有与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的进气通道(4-1)，所述组合式支撑套筒的周向方向上开设有避空槽(5)，所述避空槽(5)位于环形焊缝的正下方，所述避空槽(5)的槽底开设有多个与所述组合式支撑套筒的内腔相贯通的通气孔(6)，所述第二端盖(3)上开设有排气孔(3-1)。

2.按照权利要求1所述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述组合式支撑套筒包括首尾依次相接呈圆形布设的第一弧形支撑板(1-1)、第二弧形支撑板(1-2)和第三弧形支撑板(1-3)，所述第一弧形支撑板(1-1)的结构和所述第三弧形支撑板(1-3)的结构相对称，所述第一弧形支撑板(1-1)的一端、第二弧形支撑板(1-2)的一端和第三弧形支撑板(1-3)的一端均设置有与所述弧形底部筒体(13-1)相配合的圆弧部(7)，所述第一弧形支撑板(1-1)的另一端、第二弧形支撑板(1-2)的另一端和第三弧形支撑板(1-3)的另一端均设置有夹持部(8)。

3.按照权利要求2所述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第一弧形支撑板(1-1)的一端、第二弧形支撑板(1-2)的一端和第三弧形支撑板(1-3)的一端均开设有供所述第一端盖(2)卡装的锥形卡装缺口(15)，三个所述锥形卡装缺口(15)拼装形成一个锥形限位孔，所述锥形限位孔的小径端的直径大于所述组合式支撑套筒的直径，所述第一弧形支撑板(1-1)的另一端、第二弧形支撑板(1-2)的另一端和第三弧形支撑板(1-3)的另一端均设置有锥形安装面(16)，三个所述锥形安装面(16)拼装形成一个锥形安装孔。

4.按照权利要求3所述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第一端盖(2)具有与所述弧形底部筒体(13-1)内表面相配合的外凸弧形面(2-1)和与所述锥形限位孔相配合的锥形面(2-2)。

5.按照权利要求3所述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述第二端盖(3)包括与所述锥形安装孔相配合的锥形段和设置在所述锥形段的大径端的限位凸缘，所述连接杆(4)的另一端套装有用于压紧所述第二端盖(3)的锁紧螺母(10)。

6.按照权利要求2所述的一种用于薄壁筒体电子束焊接的焊接工装，其特征在于：所述压紧块(9)上具有与所述弧形底部筒体(13-1)相配合的内凹弧形面，所述压紧块(9)通过尾座顶尖(12)压紧在所述弧形底部筒体(13-1)的外表面上。

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