一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法与流程

1.本发明属于航空工艺装备设计及制造技术领域，涉及一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法。


背景技术：

2.在飞机产品中，变径弯管类产品占据一定比例，以飞机的输油管路为例，此类零件一般由几根不同直径的弯管，以焊接的形式，并联或串联成一组管路，来实现某一个系统的油路循环。不仅要求管路焊后有较好的密封性，而且受飞机内部结构空间所限，要求加工后的管路形状有较高的精度。此类零件常规的加工方法是先按需要制成一系列不同形状的弯管，再利用传统焊接夹具将弯管按所要求的形式将每段管路焊接成一组整体的管路。传统的焊接夹具，夹具定位与夹紧元件需要在夹具与弯管接触部分制出与弯管外形一致的弧面，不仅制造周期长、制造成本高，而且工装维修困难、无法二次使用。


技术实现要素：

3.为了解决上述问题，本发明提出了一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法。
4.本发明的技术方案是：
5.一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法，包括双点式水平定位机构、双点式旋转定位机构、四点式水平定位机构、四点式可调定位机构以及移动式可调式压紧机构。
6.所述的双点式水平定位机构和四点式水平定位机构区别只在于球头支承一个是双点，一个是四点。所述的双点式水平定位机构由底座、调节板、球头支承、挡板、锁紧螺钉组成。所述的底座为l形，挡板固定在座上，调节板的一端固定球头支承，调节板的另一端通过锁紧螺钉与挡板紧固。调节板可沿着底座的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉锁紧。
7.所述的双点式旋转定位机构，由底座、球头支承、挡板、锁紧螺钉、支承块、分度盘调节板、锁紧螺母组成。所述的底座上通过锁紧螺钉固定挡板，分度盘调节板可沿着底座的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉锁紧。支承块可沿着分度盘调节板的中心孔旋转，当刻线到达指定位置后用锁紧螺母锁紧。
8.所述的四点式可调定位机构。机构由双槽底座、调节板、球头支承、挡板、锁紧螺钉组成。两个调节板可分别沿着双槽底座的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后分别用锁紧螺钉锁紧。
9.所述的移动式可调式压紧机构，机构由磁力底座、支撑杆、调节支架、水平夹钳、锁紧螺钉组成。支撑杆固定在磁力底座上，调节支架可沿着支撑杆做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉锁紧。水平夹钳固定在调节支架上，可提供对零件的压紧作用。转动磁力底座上的开关，可实现整套机构固定在材料为钢的夹具底板的任何位置。
10.枪栓式插销定位器，配合固定支座，实现对弯管类零件轴端头的定位。
11.用于变径弯管类零件焊接的装置的使用方法，步骤如下：
12.第一步：工装设计时，根据被焊接弯管类零件的结构不同，选出所需机构。其中枪栓式插销定位器用于定位弯管的端头，定位插销的外径与弯管的内径间隙配合。双点式水平定位机构、四点式水平定位机构、双点式旋转定位机构、四点式可调定位机构用于定位弯管外径。
13.第二步：调整机构高度和旋转角度，使每个球头支承球面上有一个点与弯管接触，要求每根弯管至少有6个点接触，完成弯管的定位。
14.第三步：将移动式可调式压紧机构摆放到任意所需位置，调整调节支架高度后锁紧。最后将所有机构用螺钉和销钉连接到夹具底板上。
15.本发明方案的有益效果：
16.本发明通过一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法的应用，达到缩短夹具制造周期、降低夹具制造成本、易于维修、工装元件可多次使用等目的。
附图说明
17.图1双点式水平定位机构(a)示意图；
18.图2四点式水平定位机构(b)示意图；
19.图3双点式旋转定位机构(c)示意图；
20.图4四点式可调定位机构(d)示意图；
21.图5移动式可调式压紧机构(e)示意图；
22.图6本发明整体使用结构示意图。
23.其中：1
‑
底座；2
‑
调节板；3
‑
球头支承；4
‑
挡板；5
‑
锁紧螺钉；6
‑
支承块；7
‑
分度盘调节板；8
‑
锁紧螺母；9
‑
配合固定支座；10
‑
双槽底座；11
‑
磁力底座；12
‑
支撑杆；13
‑
调节支架；14
‑
水平夹钳；15
‑
锁紧螺钉；16
‑
夹具底板；17
‑
枪栓式插销定位器；a
‑
双点式水平定位机构；b
‑
四点式水平定位机构；c
‑
双点式旋转定位机构；d
‑
四点式可调定位机构；e
‑
移动式可调式压紧机构。
具体实施方式
24.以下结合附图，具体介绍一下本发明的技术方案。
25.一种用于变径弯管类零件焊接的装置及其使用方法，包括双点式水平定位机构、双点式旋转定位机构、四点式水平定位机构、四点式可调定位机构以及移动式可调式压紧机构。
26.所述的双点式水平定位机构a图1和四点式水平定位机构b图2区别只在于球头支承3一个是双点，一个是四点。所述的双点式水平定位机构a由底座1、调节板2、球头支承3、挡板4、锁紧螺钉5组成。所述的底座1为l形，挡板4固定在座1上，调节板2的一端固定球头支承3，调节板2的另一端通过锁紧螺钉5与挡板4紧固。调节板2可沿着底座1的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉5锁紧。
27.所述的双点式旋转定位机构c图3，由底座1、球头支承3、挡板4、锁紧螺钉5、支承块6、分度盘调节板7、锁紧螺母8组成。所述的底座1上通过锁紧螺钉5固定挡板4，分度盘调节
板7可沿着底座1的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉5锁紧。支承块6可沿着分度盘调节板7的中心孔旋转，当刻线到达指定位置后用锁紧螺母8锁紧。
28.所述的四点式可调定位机构d图4。机构由双槽底座10、调节板2、球头支承3、挡板4、锁紧螺钉5组成。两个调节板2可分别沿着双槽底座10的导向槽做竖直方向滑动，到达合适位置后分别用锁紧螺钉5锁紧。
29.所述的移动式可调式压紧机构e图5，机构由磁力底座11、支撑杆12、调节支架13、水平夹钳14、锁紧螺钉15组成。支撑杆12固定在磁力底座11上，调节支架13可沿着支撑杆12做竖直方向滑动，到达合适位置后用锁紧螺钉15锁紧。水平夹钳14固定在调节支架13上，可提供对零件的压紧作用。转动磁力底座11上的开关，可实现整套机构固定在材料为钢的夹具底板16的任何位置。
30.枪栓式插销定位器17，配合固定支座9，实现对弯管类零件轴端头的定位。
31.一种用于变径弯管类零件焊接的装置的使用方法，步骤如下：
32.第一步：工装设计时，根据被焊接弯管类零件的结构不同，选出所需机构。其中枪栓式插销定位器17用于定位弯管的端头，定位插销的外径与弯管的内径间隙配合。双点式水平定位机构a、四点式水平定位机构b、双点式旋转定位机构c、四点式可调定位机构d用于定位弯管外径。
33.第二步：调整机构高度和旋转角度，使每个球头支承3球面上有一个点与弯管接触，要求每根弯管至少有6个点接触，完成弯管的定位。
34.第三步：将移动式可调式压紧机构e摆放到任意所需位置，调整调节支架13高度后锁紧。最后将所有机构用螺钉和销钉连接到夹具底板16上。