一种集铣边和焊接装夹于一体的运载火箭箱底搅拌摩擦焊焊接工装的制作方法

本发明涉及一种集铣边和焊接装夹于一体的运载火箭箱底搅拌摩擦焊焊接工装。具体涉及一种可以实现铣圆环上端面的装夹，铣圆环下端面的装夹，圆环与顶盖搅拌摩擦焊装夹以及伽马框与圆环搅拌摩擦焊装夹的工装。

背景技术：

现在国内运载火箭箱底的焊接均采用传统的熔焊焊接方式，熔焊焊接一直以来都存在焊接过程变形大，焊接内应力难消除等问题，同时由于焊接需要额外的焊料，对运载火箭而言就会增加额外的重量，从而最终影响运载火箭的运输能力。采用新兴的搅拌摩擦焊焊接可靠，几乎无变形，焊接内应力小，由于该焊接无需额外的焊料，因此能直接提高运载火箭的运输能力。结合搅拌摩擦焊机床，本工装能实现对箱底的定位压紧，并完成铣边和焊接。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于解决运载火箭箱底零件铣边和焊接装夹的问题，设计、发明了一套工装，解决了箱底零件机加工和搅拌摩擦焊焊接装夹的问题。

采用的技术方案是：

一种集铣边和焊接装夹于一体的运载火箭箱底搅拌摩擦焊焊接工装，所述焊接工装包括中心轴4、滑动内圈5、圆环上压环组件6、模胎主体7、螺杆组件8、滑动外圈9、圆螺母10、顶盖压环组件11、过渡环组件12、圆环下压环13、伽马框压环14；

中心轴4固定于模胎主体7的上端中心位置；

滑动内圈5通过模胎主体7上端的圆孔与模胎主体7滑动连接；

圆环上压环组件6上端与模胎主体7贴合，下端通过螺杆组件8与滑动外圈9拉紧；

滑动外圈9与模胎主体7下端的圆柱面滑动连接；

顶盖压环组件11中心孔穿过中心轴4，通过圆螺母10压紧，顶盖压环组件11下端面与滑动内圈5贴合；

过渡环组件12上端与顶盖压环组件11连接，过渡环组件12下端与螺杆组件8连接；

圆环下压环13与模胎主体7贴合，圆环下压环13上端与螺杆组件8连接；

伽马框压环14与滑动外圈9贴合，通过螺栓与滑动外圈9法兰拉紧。

进一步地，所述运载火箭箱底为一椭球回转体，由顶盖1、圆环2和伽马框3叠加而成，圆环2固定在所述模胎主体7上。

进一步地，所述中心轴4通过螺栓与模胎主体7固定，中心轴4上端设有外螺纹。

进一步地，滑动内圈5沿模胎主体7的上移滑动通过顶起螺栓实现，滑动内圈5沿模胎主体7的下移滑动通过拉紧螺栓实现。

进一步地，滑动外圈9沿模胎主体7的上移滑动通过顶起螺栓实现，滑动外圈9沿模胎主体7的下移滑动通过拉紧螺栓实现。

本发明的有益效果在于提高了生产效率，降低了生产成本。

附图说明

图1为运载火箭箱底结构示意图。

图2为圆环上端面铣削装夹图。

图3为圆环下端面铣削装夹图。

图4为圆环与顶盖焊接装夹图。

图5为圆环与伽马框焊接装夹图。

具体实施方式

现结合实施例、附图对本发明作进一步描述：

参照图1所示，运载火箭箱底由顶盖1，圆环2和伽马框3组成，为一椭球回转体。

集铣边和焊接装夹一体的运载火箭箱底搅拌摩擦焊焊接工装，包括中心轴4、滑动内圈5、圆环上压环组件6、模胎主体7、螺杆组件8、滑动外圈9、圆螺母10、顶盖压环组件11、过渡环组件12、圆环下压环13和伽马框压环14。

模胎主体7为固定圆环2的固定座；中心轴[4]位于模胎主体7的上端中心位置，通过多个螺栓与模胎主体7固定，中心轴4上端设有外螺纹；滑动内圈5可沿模胎主体7上端的圆孔上下滑动，滑动内圈5的上移动作由顶起螺栓实现，滑动内圈5的下移动作由拉紧螺栓实现；滑动外圈9可沿模胎主体7下端的圆柱面上下滑动，滑动外圈9的上移动作由顶起螺栓实现，滑动外圈9的下移动作由拉紧螺栓实现；圆环上压环组件6上端与模胎主体7贴合，下端通过螺杆组件8与滑动外圈9拉紧；顶盖压环组件11中心孔穿过中心轴4，并用圆螺母10压紧，顶盖压环组件11下端面与滑动内圈5贴合；过渡环组件12上端与顶盖压环组件11螺栓连接，下端与螺杆组件8连接；圆环下压环13与模胎主体7贴合，上端与螺杆组件8连接；伽马框压环14与滑动外圈9贴合，并用螺栓与滑动外圈9法兰拉紧。

参照图2所示，所述焊接工装具有装夹圆环2以铣削上端面的功能。该功能由圆环上压环组件6来实现。圆环2内表面与模胎主体7贴牢，圆环上压环组件6上端与圆环2接触并压住，下端通过螺杆组件8与滑动外圈9连接，螺杆组件8包含一对反向螺纹，调整螺杆组件8使其处于拉紧状态，从而使得圆环上压环组件6紧紧压牢圆环2。同时滑动内圈5下移，为圆环上端面的铣削留出加工空间。

参照图3所示，所述焊接工装具有装夹圆环2以铣削下端面的功能。该功能由圆环下压环13来实现。圆环2内表面与模胎主体7贴牢，圆环下压环13与圆环2接触并压住。顶盖压环组件11和过渡环组件12用螺钉连接成一刚形体，拧紧圆螺母10使得顶盖压环组件11和过渡环组件12保持固定状态，调整过渡环组件12和圆环下压环13之间的螺杆组件8使其处于顶出状态，从而使得圆环下压环13紧紧压牢圆环2。同时滑动外圈9下移，为圆环下端面的铣削留出加工空间。

参照图4所示，所述焊接工装具有装夹顶盖1和圆环2以完成搅拌摩擦焊的功能。滑动内圈5上移，为顶盖1提供内部支撑，外表面通过圆螺母10和顶盖压环组件11来压紧。圆环2放置于模胎主体7上，通过圆环上压环组件6和螺杆组件8来压紧。

参照图5所示，所述焊接工装具有装夹圆环2和伽马框3以完成搅拌摩擦焊的功能。圆环2放置于模胎主体7上，通过顶盖压环组件11、过渡环组件12、螺杆组件8和圆环下压环13来压紧。滑动外圈9上移，为伽马框3提供内部支撑，外表面通过伽马框压环14来压紧，伽马框压环14通过螺钉与滑动外圈9连接。

需要说明的是，上文只是对本发明进行示意性说明和阐述，本领域的技术人员应当明白，对本发明的任意修改和替换都属于本发明的保护范围。