电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工艺及工装的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工装夹具技术领域，具体地说是一种电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工艺及工装。
【背景技术】
[0002]ADL冲压泵叶轮是由前盖板、后盖板、叶片和轮毂焊接而成。叶轮的叶片与盖板均采用1-1.5_不锈钢板冲压而成，而且叶片形状为扭曲状，弹性变形较大，定位及夹紧都较为困难；电子束焊机所射出的电子束流的有效宽度必须在Imm左右，否则容易烧穿钢板，这就要求设计的焊胎工装要保证叶轮叶片的变形量不能太大，焊缝必须严格符合理论曲线，才能使电子束流准确的照射在前盖板或后盖板与叶片的交接处。同时，也要求工装的装夹及卸载均要简便快速，以提高生产效率，降低加工成本。在此技术要求下，设计了 ADL前后盖板焊接工装。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是解决上述现有技术的不足，提供一种结构新颖、焊接精度高、操作方便、生产效率高、加工成本低的电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工装。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工艺，其特征在于工艺步骤为:
一、冲压成型:根据图纸尺寸要求冲压叶轮的前盖板、后盖板和叶片、叶轮轮毂；冲压成型后，叶轮轮毂与后盖板焊接待用；
二、后盖板和叶片的工装装夹:将后盖板工装底座下端通过定位键固定在工作台上，上端套已经定好位的上叶片定位板，叶片定位板上设有根据叶片角度和大小预先采用线切割加工好的叶片定位槽，将叶片与前盖板焊接的一端插入叶片定位槽中，将后盖板套在定位轴上，使热熔面与叶片的被焊面相接触，再将后盖板压板套在定位轴上，中心经螺母固定，两端经导向杆和底座定位，使后盖板压板上的型线定位槽与叶片的位置相对应；
三、焊接后盖板:启动控制系统，根据叶片的型线编制电子束的运动轨迹并上传保存，再通过控制系统内的编程指令电子束焊机动作，电子束焊机的光束逐个对准压板上的型线定位槽底部的后盖板进行热熔焊接，使后盖板与叶片快速熔接，不但提高了焊接精度，而且还提尚了生广效率；
四、打开后盖板工装:旋开螺母，取下压板，将焊接好的后盖板和叶片取出；
五、前盖板和叶片的工装装夹:将焊接好的后盖板和叶片套在前盖板工装的中心轴上，后盖板正面与前盖板工装底座相接触，并通过前盖板底座上的前盖板定位块将后盖板固定，将前盖板套在中心轴上，使前盖板与叶片前端面相接触，再将前盖板压板套在中心轴上，用紧固螺母将前盖板压板固定住前盖板，前盖板压板上的叶片焊接槽经前盖板压板两侧的定位插孔中的定位杆与前盖板工装底座固定后与叶片相对应，最后用固定在前盖板工装底座外周的夹具将前盖板压板外端夹紧，将前盖板工装通过定位键和定位止口固定在电子束焊接工作台上；
六、焊接前盖板:启动控制系统，电子束焊机的光束逐个对准前盖板上的叶片焊接槽将前盖板和叶片进行热熔焊接，使前盖板与叶片快速熔接后，冷却；
七、打开前盖板工装:旋开紧固螺母，取下前盖板压板，将焊好的叶轮取出；
八、最后精加工轮毂部分。
[0005]一种电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工装，包括工作台，其特征在于所述工作台上设有后盖板工装，所述后盖板工装包括后盖板工装底座、叶片定位板、定位轴、定位块、后盖板压板、导向杆、螺母和后夹具，所述后盖板工装底座中心由下至上依次设有定位轴孔、定位键、叶片内端面定位槽和叶片前端面定位凹槽，所述后盖板工装底座上端面外侧设有导向孔，所述后盖板工装底座中心的定位轴孔上插接有定位轴，下端与工作台连接，通过定位键定位，所述后盖板工装底座上端安装有叶片定位板和后夹具，所述叶片定位板经插接在后盖板工装底座上的导向杆相固定及其定位，所述叶片定位板上设有圆周阵列的弧形安装槽，用于叶片的定位，所述后盖板压板套在定位轴上并经螺母固定在定位轴上，所述后盖板压板端面圆周阵列有与叶片形状相对应的型线定位槽，所述型线定位槽外部设有定位插孔，所述后盖板压板的型线定位槽经导向杆插入定位插孔中定位后与待焊叶片的形状相吻合，所述后盖板压板外周上端与后夹具相对应，以使后夹具通过后盖板压板将叶片固定，大大提高了前盖板与叶片焊接的精确性。
[0006]本发明还可在工作台上设有前盖板工装，所述前盖板工装包括前盖板工装底座、中心轴、前盖板压板、定位块、紧固螺母和前夹具，所述前盖板工装底座下端与工作台固定连接，通过定位键定位，上端面的形状与叶轮的后盖板正面形状完全吻合，上端面外周分别均布安装有前盖板定位块和前夹具，以使前盖板定位块将前盖板压板固定在前盖板工装底座上，所述前盖板工装底座中心设有中心孔，所述中心轴固定插在中心孔中，所述中心轴上套接有前盖板压板并经紧固螺母和垫圈固定在中心轴上，所述前盖板压板下端面的形状与前盖板面的形状完全吻合，使前盖板和叶片完全接触，所述前盖板压板端面圆周阵列有叶片焊接槽，所述叶片焊接槽与叶片的形状相对应，且叶片焊接槽的宽度大于叶片的厚度，所述前盖板压板外周上端与前夹具相对应，以使前夹具通过前盖板压板将叶片固定，大大提高了前盖板与叶片焊接的精确性。
[0007]本发明由于采用上述工艺和结构，具有结构新颖、焊接精度高、操作方便、生产效率高、加工成本低等优点。
【附图说明】
[0008]
图1是本发明的结构示意图。
[0009]图2是本发明中后盖板工装的结构示意图。
[0010]图3是图2中A-A的剖视图。
[0011]图4是本发明中前盖板工装的结构示意图。
[0012]图5是图4中B-B的剖视图。
[0013]图6是图4是C-C的剖视图。
[0014]附图标记:工作台1、后盖板工装2、前盖板工装3、后盖板工装底座4、叶片定位板5、定位轴6、定位块7、后盖板压板8、导向杆9、螺母10、后夹具11、定位键12、弧形安装槽13、型线定位槽14、前盖板工装底座15、中心轴16、前盖板压板17、盖板定位块18、紧固螺母19、前夹具20、前盖板21、后盖板22、叶片23、垫圈24、叶片焊接槽25、定位键26、叶轮轮毂27、定位键28。
【具体实施方式】
[0015]下面结合具体实施例对本发明进一步说明:
如附图1所示，一种电子束焊机用不锈钢叶轮焊接工装，包括工作台1，其特征在于所述工作台I上设有后盖板工装2，所述后盖板工装2包括后盖板工装底座4、叶片定位板5、定位轴6、定位块7、后盖板压板8、导向杆9、螺母10和后夹具11，所述后盖板工装底座4中心由下至上依次设有定位轴孔、定位键、叶片内端面定位槽和叶片前端面定位凹槽，所述后盖板工装底座4上端面外侧设有导向孔，所述后盖板工装底座4中心的定位轴孔上插接有定位轴6，下端与工作台I连接，通过定位键12定位，所述后盖板工装底座4上端安装有叶片定位板5和后夹具11，所述叶片定位板5经插接在后盖板工装底座4上的导向杆9相固定及其定位，所述叶片定位板5上设有圆周阵列的弧形安装槽13，用于叶片23的定位，所述后盖板压板8套在定位轴6上并经螺母10固定在定位轴6上，所述后盖板压板8端面圆周阵列有与叶片形状相对应的型线定位槽14，所述型线定位槽14外部设有定位插孔14，所述后盖板压板的型线定位槽14经导向杆9插入定位插孔中定位后与待焊叶片6的形状相吻合，以达到精确焊接的作用，所述后盖板压板8外周上端与后夹具11相对应，以使后夹具11通过后盖板压板8将叶片23固定，大大提高了后盖板22与叶片23焊接的精确性。
[0016]本发明可在工作台I上设有前盖板工装3，所述前盖板工装3包括前盖板工装底座15、中心轴16、前盖板压板17、定位块18、紧固螺母19和前夹具20，所述前盖板工装底座15下端与工作台I固定连接，通过定位键26定位，上端面的形状与叶轮的后盖板22正面形状完全吻合，上端面外周分别均布安装有前盖板定位块18