CN113732536A - 一种钣金构件t型接头的焊接夹具及使用方法 - Google Patents
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Abstract
一种钣金构件T型接头的焊接夹具及使用方法，焊接夹具含有底座和压紧组件，底座是一个平板结构，在底座的上表面设有多个压紧结构和定位孔，在底座上表面的两端还分别设有一个垂向的支撑座，压紧组件含有定位板、夹紧板和压紧螺钉，所述的定位板的两端通过延伸的耳片与支撑座顶端的叉耳连接，定位板的上端设有侧向凸台，在侧向凸台的中心线上设有多个压紧孔和压紧螺钉，在定位板上还设有多个连接夹紧板的连接孔，夹紧板通过钩型螺栓连接在定位板的一侧，定位板上的压紧螺钉压紧在夹紧板的顶部，定位板和夹紧板的下端与底座的上表面有预定间隙，将腹板与筋板通过焊接夹具相对夹持定位实施焊接。
Description
技术领域
本申请涉及焊接夹具，具体是一种钣金构件T型接头的焊接夹具及使用方法。
背景技术
在飞机结构中，由于产品的精度要求、气动结构要求及结构强度需要，很多钣金组合零件，如短舱主发排气筒、支架、舱壁门、壁板等均采用激光焊接的方式连接。这些结构件均属于航空复杂薄壁组件，焊接时普遍存在两大难点。一是由于焊前制造方法采用钣金成形和机械切割，导致待焊边沿区域直线度偏差大，且凹凸不平，使装配后焊件的间隙均匀度和错边不满足工艺要求，且大于激光焊接光斑直径，导致无法焊接。二是这些航空薄壁组件，大量存在T型结构，导致连接形式复杂，焊缝成形控制难度大，需要使用定位工装进行装夹，保证焊接结构的精度要求、气动结构要求及结构强度需要。而且，行业内很期待尽快突破复杂薄壁构件T型结构激光焊接关键技术，保障关键装备的优质高效制造，提升我国制造业核心竞争力。为此，设计了一种T型接头单光束激光定位焊接工装，该工装适用于飞机钣金组合零件在焊接结构为T型，进行单光束激光焊接时的定位及焊接保型。适合材料有铝合金、不锈钢及钛合金的钣金材料，材料厚度范围在0.6mm～3mm。该T型接头单光束激光定位焊接工装在试验过程中,操作便捷，通用性强，安全可靠。
发明内容
为了满足飞机T型接头钣金构件的焊接要求，克服现有技术的不足，本申请提出一种钣金构件T型接头的焊接夹具及使用方法。特别适用于复杂薄壁飞机钣金组合零件在焊接结构为T型，进行单光束激光焊接时的定位及焊接保型。
一种钣金构件T型接头的焊接夹具，含有底座和压紧组件，其特征在于，所述的底座是一个平板结构，在底座的上表面设有多个压紧结构和定位孔，在底座上表面的两端还分别设有一个垂向的支撑座，所述的压紧组件含有定位板、夹紧板和压紧螺钉，所述的定位板的两端通过延伸的耳片与支撑座顶端的叉耳连接，定位板的上端设有侧向凸台，在侧向凸台的中心线上设有多个压紧孔和压紧螺钉，在定位板上还设有多个连接夹紧板的连接孔，夹紧板通过钩型螺栓连接在定位板的一侧，定位板上的压紧螺钉压紧在夹紧板的顶部，定位板和夹紧板的下端与底座的上表面有预定间隙。
所述底座的上表面中心有一个通气槽，在底座的一侧还设有通气管嘴，该通气管嘴与通气槽相连通，通过通气管嘴向通气槽输送保护焊接的气体。
在通气槽的上表面覆盖有散热网，在通气槽两侧的底座上表面覆盖有散热板。
本申请还提供一种上述焊接夹具的使用方法，其特征在于包含以下内容：1)钣金构件T型接头含有腹板和筋板，将筋板焊接在腹板的焊接线上；2)将腹板放置在焊接夹具底座的上表面，用底座上的压紧结构和定位孔将腹板固定并限位，使腹板上的焊接线位于底座上表面的通气槽处；3)将筋板夹持在焊接夹具的定位板和夹紧板之间，并用压紧螺钉将夹紧板压紧，使筋板的下端压接在腹板的焊接线上；3)焊接筋板与腹板时，通过底座上的通气管嘴向通气槽内输入保护气体即可。
本申请的有益效果在于：焊接夹具通过调整夹紧板与定位板的松紧程度及由压紧螺钉向下压实竖立的钣金零件，从而达到焊接定位及焊接保型的目的，而且夹紧板的装卸简便快捷，通用性好，适用于铝合金、不锈钢及钛合金钣金材料，材料厚度范围在0.6mm～3mm的T型接头单光束激光定位焊接，对T型接头单光束激光定位焊接具有普遍适用性。
以下结合附图及实施方式对本发明作进一步的详细描述。
附图说明
图1为钣金构件T型接头的焊接夹具结构示意图。
图2为焊接夹具侧向结构示意图。
图3为焊接夹具底座结构示意图。
图4为焊接夹具使用方法示意图。
图中编号说明：1腹板、2筋板、3底座、4支撑座、5通气槽、6通气管嘴、7压紧结构、8定位板、9夹紧板、10侧向凸台、11压紧螺钉、12钩形螺钉、13连接孔、14散热网、15散热板、16定位孔。
具体实施方式
参见附图，本申请钣金构件T型接头的焊接夹具，是用于对飞机钣金构件T型接头零件进行单光束激光定位焊接，钣金构件T型接头含有腹板1和筋板2，通过本焊接夹具，将腹板与筋板相对夹持定位实施焊接，以保证飞机零件的焊接质量。
本申请的钣金构件T型接头的焊接夹具，含有底座3和压紧组件。实施中底座3是一个平板结构，在底座3的上表面设有多个压紧结构7和定位孔16，在底座1上表面的两端还分别设有一个垂向的支撑座4，所述底座的上表面中心有一个通气槽5，在底座的一侧还设有通气管嘴6，该通气管嘴6与通气槽5相连通。实施中，通气槽5的深度为6mm～8mm、宽度为40mm～45mm，通气槽5的长度与T型接头的焊接线长度匹配，通气管嘴6可与惰性气体管路连通。
为了在焊接过程中加强散热，实施中在通气槽5的上表面覆盖有铜质的散热网14，在通气槽5两侧的底座上表面覆盖有铜质的散热板15。
所述的压紧组件含有定位板8、夹紧板9和压紧螺钉11，所述的定位板8的两端通过延伸的耳片与支撑座4顶端的叉耳连接，定位板8的上端设有侧向凸台10，在侧向凸台10的中心线上设有多个压紧孔和压紧螺钉11，在定位板上8还设有多个连接夹紧板9的连接孔13，夹紧板9通过钩型螺栓12和连接孔13连接在定位板8的一侧，定位板8上的压紧螺钉11压紧在夹紧板9的顶部，定位板8和夹紧板9的下端与底座的上表面有预定间隙。
为了调整夹紧板9相对于定位板的加紧位置，在定位板9上的连接孔13是一个长圆孔，长圆孔的长轴垂向底座3表面。
使用时，将钣金构件T型接头待焊接的腹板1和筋板2分别夹持定位，将腹板1放置在焊接夹具底座3的上表面，使用定位销通过定位孔16将腹板1限位在底座3的上表面，用底座3上的压紧结构7将腹板压紧固定，使腹板3上的焊接线位于底座上表面的通气槽5处；将筋板2夹持在焊接夹具的定位板8和夹紧板9之间，夹紧板通过钩形螺钉12固定在并用压紧螺钉将夹紧板压紧，使筋板的下端压接在腹板的焊接线上；焊接筋板与腹板时，通过底座上的通气管嘴向通气槽内输入保护气体即可。
本申请的焊接夹具适用于铝合金、不锈钢及钛合金的钣金材料焊接，材料厚度范围在0.6mm～3mm,焊接件筋板外形是平面，亦可延伸至曲面结构的T型接头单光束激光定位及激光焊接。
型接头单光束激光定位焊接工装底座上开有深度6mm～8mm、宽度40mm～45mm的沟槽(沟槽长度与产品对象焊接长度匹配)，并与开有惰性气体通气管路连通。
Claims (5)
1.一种钣金构件T型接头的焊接夹具，含有底座和压紧组件，其特征在于，所述的底座是一个平板结构，在底座的上表面设有多个压紧结构和定位孔，在底座上表面的两端还分别设有一个垂向的支撑座，所述的压紧组件含有定位板、夹紧板和压紧螺钉，所述的定位板的两端通过延伸的耳片与支撑座顶端的叉耳连接，定位板的上端设有侧向凸台，在侧向凸台的中心线上设有多个压紧孔和压紧螺钉，在定位板上还设有多个连接夹紧板的连接孔，夹紧板通过钩型螺栓连接在定位板的一侧，定位板上的压紧螺钉压紧在夹紧板的顶部，定位板和夹紧板的下端与底座的上表面有预定间隙。
2.如权利要求1所述的钣金构件T型接头的焊接夹具，其特征在于，所述底座的上表面中心有一个通气槽，在底座的一侧还设有通气管嘴，该通气管嘴与通气槽相连通。
3.如权利要求1或2所述的钣金构件T型接头的焊接夹具，其特征在于，在通气槽的上表面覆盖有散热网，在通气槽两侧的底座上表面覆盖有散热板。
4.如权利要求3所述的钣金构件T型接头的焊接夹具，其特征在于，在定位板上还设有多个连接夹紧板的连接孔，该连接孔是一个长圆孔，长圆孔的长轴垂向底座表面。
5.一种如权利要求1至4所述的钣金构件T型接头的焊接夹具的使用方法，其特征在于包含以下内容：1)钣金构件T型接头含有腹板和筋板，将筋板焊接在腹板的焊接线上；2)将腹板放置在焊接夹具底座的上表面，用底座上的压紧结构和定位孔将腹板固定并限位，使腹板上的焊接线位于底座上表面的通气槽处；3)将筋板夹持在焊接夹具的定位板和夹紧板之间，并用压紧螺钉将夹紧板压紧，使筋板的下端压接在腹板的焊接线上；3)焊接筋板与腹板时，通过底座上的通气管嘴向通气槽内输入保护气体即可。
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