一种5X5结构典型格架的组装焊接固定装置的制作方法

本新型属于工装，具体涉及一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置。

背景技术：

核燃料组件成熟产品的格架大多采用大尺寸的方形结构，而在进行新型格架研制过程中，需要采用等比例小尺寸5x5结构的典型结构格架进行试验，而小格架与常规格架产品焊接要求有一定差别，如焊接区域、焊接性能等。为了满足小格架性能测试试验件的加工需求，需确定5x5典型结构小格架的组装、焊接固定装置，用来限位活动的小格架条带，确保小格架在焊接前易组装，焊接过程中限位，焊后易拆卸。目前，通过此装置的固定限位，完成5x5格架的组装、固定，通过焊接工艺的调试，完成格架产品的焊接，最终达到试验格架的总体质量要求。

技术实现要素：

针对5x5典型结构试验用小格架的焊接工艺，确立其制造过程中条带组装、限位的固定装置，保证此类测试试验件产品的生产过程中的限位和定位，实现易装夹拆卸、全限位、不影响焊接等特性，确保研制格架产品的质量，提高格架的制造效率。

本新型是这样实现的：一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，包括基板，基板上设置组装底板，组装底板设置于格架的下方，格架侧面设置固定侧板，在格架顶面设置限位上板，限位上板上开有预留孔，孔中设置支撑销杆。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，所述的基板中央开有组装底板让位孔，在边缘位置开有与焊接设备配合孔，基板上还有组装底板固定销孔。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，所述的组装底板上根据格架需要焊接的位置分别开有焊接让位孔、条带固定插槽、支撑销杆限位孔、固定侧板限位螺纹孔、固定侧板限位销钉孔、组装底板限位销钉孔。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，所述的固定侧板上根据格架需要焊接的位置分别开有限位销、连接螺纹孔、顶块连接螺钉、焊接区域让位孔、顶块、连接通孔、固定销孔。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，所述的限位上板上根据格架需要焊接的位置分别开有异形让位孔、限位上板连接孔、支撑销杆限位孔、限位上板拉手、限位销孔。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，所述的固定侧板为四块，每个侧面设置一块。

如上所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其中，支撑销杆为圆柱型或异形结构，两端为圆柱杆与组装底板和限位上板上限位孔配合，用于支撑内条带。

本新型的显著效果是：通过该组装、焊接固定装置的研制，及焊接工艺的调整，可以有效组装、限位5x5典型结构格架条带，与焊接设备配合可以实现格架各个区域焊点的全自动焊接，提高生产效率。保证了小格架组装定位准确，焊接变形减小，达到了产品质量稳定的研制目标。相比于17x17大格架，单个小格架消耗材料仅为其9.8％，节省了材料成本，焊点焊缝数仅为其22.2％，节省了时间成本，该固定装置的研制为5x5典型结构格架的制造提供了保障，意义非凡。

附图说明

图1小格架示意图；

图2是组装焊接固定装置示意图；

图3是夹具基板示意图；

图4是组装底板示意图；

图5是支撑销杆示意图；

图6是固定侧板示意图；

图7是限位上板示意图；

图中：1—内外条带交叉焊缝、2—四角焊缝、3—内条带交叉焊点、4—基板、5—组装底板、6—支撑销杆、7—固定侧板、8—限位上板、9—与焊接设备配合孔、10—组装底板让位孔、11—组装底板固定销孔、12—焊接让位孔、13—条带固定插槽、14—支撑销杆限位孔、15—固定侧板限位螺纹孔、16—固定侧板限位销钉孔、17—组装底板限位销钉孔、18—限位销、19—连接螺纹孔、20—顶块连接螺钉、21—焊接区域让位孔、22—顶块、23—连接通孔、24—固定销孔、25—异形让位孔、26—限位上板连接孔、27—支撑销杆限位孔、28—限位上板拉手、29—限位销孔。

具体实施方式

小格架由8条内条带上下插接，外围4条外条带与内条带端部插接，构成方形结构，其中在格架上下端面内条带交叉位置，内条带与外条带交叉位置，外条带四角搭接位置均需焊接固定，根据条带设计不同，格架可以高度、内部栅元结构、外部插接焊缝结构存在差异。

该组装焊接固定装置主要由基板、组装底板、固定侧板、支撑销杆、限位上板组成，以基板为底，组装底板固定其上，4块固定侧板连接在组装底板上，限位上板与4块固定侧板的上沿连接，支撑销杆两端分别连接到组装底板和限位上板上，格架处于组装底板、固定侧板、限位上板限定的空间中，支撑销杆处于格架栅元中。

夹具基板有长方形或圆滑过渡修边的平板结构，平板上两端对称开圆形通孔，用于与焊接设备配合，平板中心开有方形通孔，用于焊接区域让位，对称区域开有销钉孔用于固定组装底板。

组装底板上开有线槽用于固定格架内条带，配有焊接让位孔用于焊接工艺实现焊接，配有支撑销杆限位孔，用于支撑销杆限位，配有固定侧板限位孔用于格架外条带固定侧板的限位，配有组装底板限位销钉孔，用于和基板配合固定限位。

支撑销杆为圆柱型或异形结构，两端为圆柱杆与组装底板和限位上板上限位孔配合，用于支撑内条带。

固定侧板为l型金属块，该固定侧板用于格架外条带限位，安有限位销用于限位上板的定位，连接螺纹孔用于连接固定限位上板，顶块为活动顶块，可通过顶块连接螺钉调整顶块的顶进位置，连接通孔用于连接固定侧板到组装底板上，固定销孔用于固定侧板与组装底板间的限位。

限位上板为开线槽异形板，用于格架及条带的限位。板上开有异形让位孔，用于焊接区域让位，限位板连接孔用于连接限位上板和固定侧板，支撑销杆限位孔用于限位支撑销杆，限位上板拉手用于此板的安装和拆卸，限位销孔用于限位上板和固定侧板的连接限位。

根据现有5x5典型结构小格架试验件加工需求，开展了5x5小格架的试验件研制加工，包括中间、搅混、保护格架，配套使用加工的固定小格架用组装焊接固定装置，首先将小格架组装到组装底板上，再调节固定侧板，组装外条带，通过调整顶块，把外条带固定好，最后盖上限位上板，并紧固，对小格架条带插接进行检查调整，装夹该固定装置到焊接腔室并进行腔室气氛调节，在各个焊接区域进行激光焊接，通过调整激光焊接参数，保证格架焊接的力学性能、金相、外形尺寸变形量。

技术特征：

1.一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：包括基板(4)，基板(4)上设置组装底板(5)，组装底板(5)设置于格架的下方，格架侧面设置固定侧板(7)，在格架顶面设置限位上板(8)，限位上板(8)上开有预留孔，孔中设置支撑销杆(6)。

2.如权利要求1所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：所述的基板(4)中央开有组装底板让位孔(10)，在边缘位置开有与焊接设备配合孔(9)，基板(4)上还有组装底板固定销孔(11)。

3.如权利要求2所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：所述的组装底板(5)上根据格架需要焊接的位置分别开有焊接让位孔(12)、条带固定插槽(13)、支撑销杆限位孔(14)、固定侧板限位螺纹孔(15)、固定侧板限位销钉孔(16)、组装底板限位销钉孔(17)。

4.如权利要求3所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：所述的固定侧板(7)上根据格架需要焊接的位置分别开有限位销(18)、连接螺纹孔(19)、顶块连接螺钉(20)、焊接区域让位孔(21)、顶块(22)、连接通孔(23)、固定销孔(24)。

5.如权利要求4所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：所述的限位上板(8)上根据格架需要焊接的位置分别开有异形让位孔(25)、限位上板连接孔(26)、支撑销杆限位孔(27)、限位上板拉手(28)、限位销孔(29)。

6.如权利要求5所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：所述的固定侧板(7)为四块，每个侧面设置一块。

7.如权利要求6所述的一种5x5结构典型格架的组装焊接固定装置，其特征在于：支撑销杆为圆柱型或异形结构，两端为圆柱杆与组装底板和限位上板上限位孔配合，用于支撑内条带。

技术总结
本新型属于工装，具体涉及一种5X5结构典型格架的组装焊接固定装置。它包括基板，基板上设置组装底板，组装底板设置于格架的下方，格架侧面设置固定侧板，在格架顶面设置限位上板，限位上板上开有预留孔，孔中设置支撑销杆。本新型的显著效果是：通过该组装、焊接固定装置的研制，及焊接工艺的调整，可以有效组装、限位5x5典型结构格架条带，与焊接设备配合可以实现格架各个区域焊点的全自动焊接，提高生产效率。保证了小格架组装定位准确，焊接变形减小，达到了产品质量稳定的研制目标。

技术研发人员：邢菊伟;侯雪;王玉明;冯素贞;刘淑卿;王连之
受保护的技术使用者：中核北方核燃料元件有限公司;中核包头核燃料元件股份有限公司
技术研发日：2019.12.10
技术公布日：2020.10.23