一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具的制作方法

1.本发明属于夹具，具体涉及一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具。


背景技术：

2.专项燃料组件上管座，由1块上框板1、4块围板2、1块上连接板3组装焊接而成(如图1所示)，现存在以下几个问题。
3.1)现上管座组装焊接夹具需将围板组装点焊后再与其他零件组装点焊，管座组装点焊需分两步和两个夹具(围板组装夹具和管座组装夹具)完成。不仅组装步骤繁琐，且多次重复装夹，易出现装配误差累积，导致最终装配精度低。
4.2)各零件间现采用带1.3
±
0.1mm定位台的焊接接头形式(如图3所示)，管座焊接后内腔缝间隙，且机械加工后易出现内腔板簧槽段皱皮，从而导致产品报废，成品率低，焊缝内侧的间隙焊接时围板在焊缝附近处受热膨胀，对上连接板搭接处往内腔方向形成挤压，而焊接结束后，焊缝附近围板发生冷却收缩，使围板与上连接板、围板与上框板搭接处在靠近内腔的焊缝内侧形成间隙。
5.3)专项的弹簧槽段在正面和背面的槽宽不一样，需要正、反面两次加工。焊接接头形式采用带定位台形式，致使上框板弹簧槽位置段仅有0.4
±
0.1厚的母材(如图2所示)。机械加工公差的累积和焊接变形，将导致弹簧槽定位台处母材厚度变化在0～0.5mm范围内波动，在加工背面弹簧槽时，铣刀的高速旋转可能出现以下几种情况：
6.a)该处母材已被机械加工掉，光滑过渡；
7.b)当母材较薄时，形成极薄的皱皮，用小工具即可去除；
8.c)当母材较厚时(不足0.5mm)，用工具很难去除该处母材。由于皱皮形成位置较特殊，只能采用手工去除，去除过程中，不仅去除量较大且存在可能伤到周边母材(如围板、上框板和上连接板)的风险，导致管座外观质量超差。


技术实现要素：

9.本发明的内容是针对现有技术的缺陷，提供一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具。
10.本发明是这样实现的：一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，包括平行设置的定位底板和夹具压紧板，在定位底板和夹具压紧板之间设置定位连接杆。
11.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，在定位底板和夹具压紧板之间还设置顶紧连接杆。
12.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，顶紧连接杆通过偏心轮设置在定位底板上。
13.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，在定位底板和夹具压紧板之间还设置围板顶紧块。
14.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，定位底板上
设置定位销。
15.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，夹具压紧板的顶面上设置拧紧螺母。
16.如上所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其中，所述的围板顶紧块共有两块，每块均大致呈直角三角形，两个三角形的围板顶紧块斜边相对设置，在两个三角形的围板顶紧块之间设置定位连接杆，在两个三角形的围板顶紧块的直角边上，每个直角上设置1个顶紧连接杆。
17.本发明的显著效果是：1)新设计的管座组装点焊夹具无需对围板单独组装点焊，只需与其它零件在一个夹具中一次性组装完成，减少两次重复定位误差，提高装配效率和装配精度。装配后下管座各焊缝间隙偏差均小于0.10mm。2)采用该焊接夹具，取消管座结构上的无定位台，解决管座焊接后内腔缝间隙超差，机械加工后板簧槽段皱皮，保证后续焊接质量，提高生产效率和成品率。
附图说明
18.图1上管座组装示意图
19.图2带定位台结构示意图
20.图3无定位台结构示意图
21.图4上管座组装焊接夹具
22.图5围板顶紧块示意图
具体实施方式
23.一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，利用上框板1上的两个对角位置的定位销孔，夹具设计定位底板4、定位销5将上框板1固定，限制水平面两个方向的位移，2个围板顶紧块6、4根顶紧连接杆8、4个偏心轮9可以便捷的对4块围板2横向水平方向顶紧限位，再利用已加工的上连接板3上的导向管孔，设计4根定位连接杆7对连接板3横向和轴向方向限位，最终用夹具压紧板10和4个拧紧螺母11对纵向z方向拧紧，简单的操作即可以将管座一次行组装成型，同时保持更高的装配精度。
24.由于上框板1结构特殊，内腔有凸台，为了便于装取，将围板顶紧块6设计为2个独立的l型顶紧块，组装后两个顶紧块间留有足够间隙，管座组装焊接后即可斜推取出两个顶紧块。围板顶紧块利用管座组装后内腔尺寸，设计顶紧块，以限制管座内腔尺寸位置。
25.本申请的创新点或需保护的技术要点如下
26.1)取消1.3
±
0.1mm定位台，在无定位基准限位的情况下，多个零件一次组装完成。
27.2)为避免组装完成后，零件上凸台位置遮挡无法取下上管座，采用2个独立的l型顶紧块，组装后两个顶紧块间留有足够间隙，管座组装焊接后即可斜推取出两个顶紧块。
28.3)首次设计运用于无定位台结构上管座组装焊接，同一管座多个零件一次性装夹完成，解决装配过程多次装夹的误差累积，提高装配精度。
29.4)取消管座结构上的无定位台，解决管座焊接后内腔缝间隙超差，机械加工后板簧槽段皱皮，保证后续焊接质量，提高生产效率和成品率。


技术特征：
1.一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：包括平行设置的定位底板(4)和夹具压紧板(10)，在定位底板(4)和夹具压紧板(10)之间设置定位连接杆(7)。2.如权利要求1所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：在定位底板(4)和夹具压紧板(10)之间还设置顶紧连接杆(8)。3.如权利要求2所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：顶紧连接杆(8)通过偏心轮(9)设置在定位底板(4)上。4.如权利要求3所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：在定位底板(4)和夹具压紧板(10)之间还设置围板顶紧块(6)。5.如权利要求4所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：定位底板(4)上设置定位销(5)。6.如权利要求5所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：夹具压紧板(10)的顶面上设置拧紧螺母(11)。7.如权利要求6所述的一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，其特征在于：所述的围板顶紧块(6)共有两块，每块均大致呈直角三角形，两个三角形的围板顶紧块(6)斜边相对设置，在两个三角形的围板顶紧块(6)之间设置定位连接杆(7)，在两个三角形的围板顶紧块(6)的直角边上，每个直角上设置1个顶紧连接杆(8)。

技术总结
本发明属于夹具，具体涉及一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具。一种燃料组件无定位台结构上管座组装焊接夹具，包括平行设置的定位底板和夹具压紧板(10)，在定位底板和夹具压紧板(10)之间设置定位连接杆。本发明的显著效果是：1)新设计的管座组装点焊夹具无需对围板单独组装点焊，只需与其它零件在一个夹具中一次性组装完成，减少两次重复定位误差，提高装配效率和装配精度。装配后下管座各焊缝间隙偏差均小于0.10mm。2)采用该焊接夹具，取消管座结构上的无定位台，解决管座焊接后内腔缝间隙超差，机械加工后板簧槽段皱皮，保证后续焊接质量，提高生产效率和成品率。提高生产效率和成品率。提高生产效率和成品率。


技术研发人员：李莎 李先平 袁野 王保军 张海发
受保护的技术使用者：中核建中核燃料元件有限公司
技术研发日：2020.12.09
技术公布日：2022/6/10