一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具及其夹持方法
【专利摘要】本发明属于工装夹具技术领域，尤其涉及一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具。本发明包括圆柱形夹具本体，贯穿夹具本体上端面和下端面的中心开设有供紧固件螺杆插入的定位通孔；夹具本体的顶部开设有供紧固件端台和紧固件扳手卡入的“T”字型定位沉槽，定位沉槽的深度小于紧固件端台和紧固件扳手的厚度之和；夹具本体的上端面设置有多个条形锁片，条形锁片的一端通过螺栓与夹具本体可拆卸连接，条形锁片的方向可调节。本发明采用工装夹具实现了发动机紧固件在几个方向的定位，极好的保护了紧固件螺杆，简化了零件焊接的装配工序，提高了装配效率和焊接精度。本发明还涉及一种采用上述工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法。
【专利说明】
一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具及其夹持方法
技术领域
[0001]本发明属于工装夹具技术领域，尤其涉及一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具。本发明还涉及一种采用上述激光焊接用发动机紧固件工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法。
【背景技术】
[0002]现有的航空发动机用紧固件多采用机械紧固连接方式，如螺栓连接、锁片紧固或氩弧焊点焊等方法，采用这些连接方法存在零件重量大、结构复杂、可靠性低，抗疲劳能力差等缺点，随着新型发动机对性能、可靠性和减重的要求提高，原有的制造发动机用紧固件的方法已经难以满足使用性需求。目前新型的航空发动机用紧固件均采用整体式激光焊接结构，可以在大幅度提高结构可靠性和性能的同时，显著减轻零件重量。
[0003]如图1所示的航空发动机用紧固件，包括紧固件螺杆2，紧固件螺杆2的顶部设有紧固件端台3，紧固件端台3的上端连接有“L”型紧固件扳手5。图1a为传统结构的发动机用紧固件，紧固件端台3与“L”型紧固件扳手5之间通过紧固螺栓I连接；图1b为新型焊接结构的发动机紧固件，紧固件端台3与“L”型紧固件扳手5之间通过对焊缝4进行激光焊接进行连接。
[0004]但是在激光焊接过程中缺乏对紧固件螺杆2的保护，对焊缝4的精确定位难度大，焊接效率低。因此，需要研发设计一种对上述新型发动机用紧固件进行激光焊接时使用的工装夹具，该工装夹具在激光焊接的过程中能够固定上述新型发动机用紧固件，有效保护紧固件螺杆2，并实现对焊缝4的精确定位，提高焊接的精确度和效率。
【发明内容】
[0005]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构简单、操作便捷，在焊接过程中可有效保护紧固件螺杆、对焊缝定位精确度高的激光焊接用发动机紧固件工装夹具。
[0006]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具包括圆柱形夹具本体，贯穿夹具本体上端面和下端面的中心开设有供紧固件螺杆插入的定位通孔;夹具本体的顶部开设有供紧固件端台和紧固件扳手卡入的“T”字型定位沉槽，定位沉槽的深度小于紧固件端台和紧固件扳手的厚度之和;夹具本体的上端面设置有多个条形锁片，条形锁片的一端通过螺栓与夹具本体可拆卸连接，条形锁片的方向可调节。
[0007]本发明的优点和积极效果是:通过发动机紧固件与定位通孔、定位沉槽间隙的配合，快速实现发动机紧固件在几个方向的定位;焊接过程中由于条型锁片的夹紧作用，可以进一步减小紧固件的焊接变形，提高零件的焊接精度;定位通孔对紧固件螺杆具有防护功能，不损伤零件质量;装配速度快，装夹方便，提高了装配和焊接的效率。
[0008]优选地:所述定位通孔的内壁镶嵌有保护套。
[0009]优选地:所述保护套的材质为铜。
[0010]优选地:所述保护套的材质为聚四氟乙烯。
[0011]优选地:所述条形锁片的个数为个，均匀分布于夹具本体的上端面。
[0012]本发明的另一个目的是提供一种采用上述激光焊接用发动机紧固件工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法。
[0013]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:采用上述激光焊接用发动机紧固件工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法，包括以下步骤，a、将夹具本体、条形锁片和发动机紧固件的表面清洁干净;b、通过螺栓将夹具本体与条形锁片松装配在一起;C、将紧固件螺杆插入定位通孔中，调整发动机紧固件的方向使紧固件端台和紧固件扳手卡入定位沉槽内；d、调整条形锁片的角度，使各条形锁片均匀压在紧固件扳手的上端面，并且不挡住焊缝的位置，通过拧紧螺栓使发动机紧固件与工装夹具压紧成为一个整体;e、将夹持有发动机紧固件的工装夹具装配到焊接转台上进行定位焊接。
【附图说明】
[0014]图1是航空发动机紧固件的结构示意图；
[0015]图2是本发明的结构示意图；
[0016]图3是本发明的俯视结构示意图；
[0017]图4是本发明与发动机紧固件的装配示意图。
[0018]图中:1、紧固螺栓;2、紧固件螺杆;3、紧固件端台；4、焊缝;5、紧固件扳手;6、夹具本体;7、螺栓;8、条形锁片;9、定位沉槽;1、定位通孔。
【具体实施方式】
[0019]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下:
[0020]请参见图1至图3，本发明包括圆柱形夹具本体6，贯穿夹具本体6上端面和下端面的中心开设有供紧固件螺杆2插入的定位通孔10;夹具本体6的顶部开设有供紧固件端台3和紧固件扳手5卡入的“T”字型定位沉槽9，定位沉槽9的深度小于紧固件端台3和紧固件扳手5的厚度之和;夹具本体I的上端面设置有多个条形锁片8，条形锁片8的一端通过螺栓7与夹具本体I可拆卸连接，条形锁片8的方向可调节。
[0021 ]本实施例中，定位沉槽9的宽度按照紧固件扳手5的宽度加工，保证过渡配合或者过盈配合，但最大间隙应不大于0.05mm，定位沉槽9的深度大于紧固件扳手5的长度;紧固件端台3的下端面和定位沉槽9贴合，紧固件定位沉槽9的深度小于紧固件端台3和紧固件扳手5厚度之和的0.1mm0
[0022]本实施例中，为了保护紧固件螺杆2表面不受磨损，在所述定位通孔10的内壁镶嵌有保护套，保护套的材质为比紧固件螺杆2软的材料，包括但是不限于铜、聚四氟乙烯等材料，防止零件装配过程中对表面的划伤，保证零件的疲劳性能。带有保护套的定位通孔10的内径尺寸保证比紧固件螺杆2的外径大0.05-0.1mm之间，和夹具本体6的同心度小于
0.02mmo
[0023]本实施例中，所述条形锁片8的个数为4个，均匀分布于夹具本体6的上端面，分置于定位沉槽9的两侧。可以根据紧固件的尺寸调整条形锁片8的位置，通过螺栓7调节条形锁片8对紧固件的夹紧程度。其中夹具本体6与条型锁片8的材料为不锈钢和高温合金，优选304和GH4169。
[0024]本发明通过发动机紧固件与定位通孔10、定位沉槽9间隙的配合，快速实现发动机紧固件在几个方向的定位，另外在焊接过程中由于条型锁片8的夹紧作用，也可以进一步减小紧固件的焊接变形，提高零件的焊接精度。
[0025]请参见图4，采用上述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法，包括以下步骤:a、将夹具本体6、条形锁片8和发动机紧固件的表面清洁干净；
b、通过螺栓7将夹具本体6与条形锁片8松装配在一起;C、将紧固件螺杆2插入定位通孔10中，调整发动机紧固件的方向使紧固件端台3和紧固件扳手5卡入定位沉槽9内；d、调整条形锁片8的角度，使各条形锁片8均匀压在紧固件扳手5的上端面，并且不挡住焊缝4的位置，通过拧紧螺栓7使发动机紧固件与工装夹具压紧成为一个整体;e、将夹持有发动机紧固件的工装夹具装配到焊接转台上进行定位焊接。
[0026]使用本发明提供的激光焊接用发动机紧固件工装夹具装配发动机紧固件具有以下的优点:结构简单，装配速度快，装夹方便;和发动机紧固件的多自由度配合，焊缝的定位精度高，调节简单;定位通孔10对紧固件表面具有防护功能，不损伤零件质量，这对承受交变动载荷的航空紧固件非常重要;条型锁片8对紧固件的定位和夹紧功能，可以减小后续激光焊接过程中扳手的变形，提高加工精度。
【主权项】
1.一种激光焊接用发动机紧固件工装夹具，其特征在于:包括圆柱形夹具本体(6)，贯穿夹具本体(6)上端面和下端面的中心开设有供紧固件螺杆(2)插入的定位通孔(10);夹具本体(6)的顶部开设有供紧固件端台(3)和紧固件扳手(5)卡入的“T”字型定位沉槽(9)，定位沉槽(9)的深度小于紧固件端台(3)和紧固件扳手(5)的厚度之和;夹具本体(6)的上端面设置有多个条形锁片(8)，条形锁片(8)的一端通过螺栓(7)与夹具本体(6)可拆卸连接，条形锁片(8)的方向可调节。2.如权利要求1所述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具，其特征在于:所述定位通孔(10)的内壁镶嵌有保护套。3.如权利要求2所述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具，其特征在于:所述保护套的材质为铜。4.如权利要求2所述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具，其特征在于:所述保护套的材质为聚四氟乙烯。5.如权利要求1所述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具，其特征在于:所述条形锁片(8)的个数为4个，均匀分布于夹具本体(6)的上端面。6.采用如权利要求1至5任一项所述的激光焊接用发动机紧固件工装夹具对发动机紧固件进行夹持的方法，其特征在于:包括以下步骤， a、将夹具本体(6)、条形锁片(8)和发动机紧固件的表面清洁干净； b、通过螺栓(7)将夹具本体(6)与条形锁片(8)松装配在一起； C、将紧固件螺杆(2)插入定位通孔(10)中，调整发动机紧固件的方向使紧固件端台(3)和紧固件扳手(5)卡入定位沉槽(9)内； d、调整条形锁片(8)的角度，使各条形锁片(8)均匀压在紧固件扳手(5)的上端面，并且不挡住焊缝(4)的位置，通过拧紧螺栓(7)使发动机紧固件与工装夹具压紧成为一个整体； e、将夹持有发动机紧固件的工装夹具装配到焊接转台上进行定位焊接。
【文档编号】B23K26/21GK105904091SQ201610516736
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】任金茹, 王鹏, 陈立
【申请人】天津成立航空技术有限公司