一种多层、多焊缝焊接限位装置的制作方法

本发明属于航空发动机技术领域，尤其涉及一种多层、多焊缝焊接限位装置。

背景技术：

航空发动机中对圆周内、外圆方向上、多角向上分布的多条焊缝进行焊接时，采用手工氩弧焊，因零件空间狭小，采用限位装置势必遮挡焊接路线，无法在焊接过程进行有效的定位，必须先定位焊后拆卸夹具，在自由状态下焊接全部焊缝，焊接质量完全依靠焊工的技能，焊接后局部焊接变形较大，整圆焊接或圆度变形达5mm以上。因此，亟需一种能够替代传统手工手段的限位装置及相应的焊接方法。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明提供一种多层、多焊缝焊接限位装置，采用激光焊，对圆周内、外圆方向上多层、多角向上分布的多条焊缝进行限位，从而保证焊接质量及位置要求。

一种多层、多焊缝焊接限位装置，包括底盘，底盘上设置有支撑块，支撑块为筒状，所述支撑块的内部和外部分别同轴设置内圆转盘和外圆转盘，内圆转盘和外圆转盘可绕支撑块的中心轴旋转；所述内圆转盘内部均布有多个对待焊接零件限位的内圆焊缝限位装置，外圆转盘外部均布有多个对待焊接零件限位的外圆焊缝限位装置。

所述内圆焊缝限位装置包括限位座，限位座设置在内圆转盘上表面，限位座上转动连接有限位块，气缸伸出端连接在限位块下端，气缸伸出端的运动带动限位块在限位座上转动；所述限位块上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块的凹槽卡接在待焊接零件上，对其进行限位。

所述外圆焊缝限位装置包括限位座，限位座设置在外圆转盘上表面，限位座上转动连接有限位块，气缸伸出端连接在限位块下端，气缸伸出端的运动带动限位块在限位座上转动；所述限位块上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块的凹槽卡接在待焊接零件上，对其进行限位。

本发明的有益效果是：本发明所提供的装置能够满足现场使用需求，通过合理的定位压紧部分和角向转换部分，有效的保证了多层、多焊缝结构零件的尺寸，使其在一个刚性较好的状态下完成激光焊工序，并且此套发明装置可衍生至不同型号结构的多层、多焊缝结构零件的焊接工序中，具有实际应用价值，适合零件批量生产，有效的缩短零件制造周期。本装置结构可靠、操作便捷，大幅度的提高了零件的加工效率，一次装卡连续焊接，降低了现场操作人员的工作强度，降低了发动机制造成本。

附图说明

图1为本发明提供的限位装置的整体结构示意图；

图2为本发明提供的限位装置的主视图；

图3为图1的内部结构示意图；

图4为外圆焊缝限位装置的示意图；

图5为内圆焊缝限位装置的示意图；

图6为外圆焊缝限位装置打开后外圆转盘旋转后状态示意图；

图7为实施例提供的零件的焊缝示意图；

其中，

1底盘，2支撑块，3内圆转盘，4外圆转盘，5内圆焊缝限位装置，6外圆焊缝限位装置，7限位块，8限位座，9气缸，10中心轴，11待焊接零件，12焊缝一，13焊缝二，14焊缝三，15焊缝四。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的技术方案和效果作详细描述。

如图1-3所示，一种多层、多焊缝焊接限位装置，包括底盘1，底盘1上设置有支撑块2，支撑块2为筒状，所述支撑块2的内部和外部分别同轴设置内圆转盘3和外圆转盘4，内圆转盘3和外圆转盘4可绕支撑块2的中心轴10旋转；所述内圆转盘3内部均布有多个对待焊接零件11限位的内圆焊缝限位装置5，外圆转盘4外部均布有多个对待焊接零件11限位的外圆焊缝限位装置6。所述内圆转盘3和外圆转盘4为本发明的角向转换部分，二者的转动实现内圆焊缝限位装置5和外圆焊缝限位装置6的转动，从而实现不同角向上分布的焊缝的焊接。所述内圆焊缝限位装置5和外圆焊缝限位装置6为本发明的定位压紧部分，对待焊接零件11进行定位、压紧，保证焊接质量。

如图5所示，所述内圆焊缝限位装置5包括限位座8，限位座8设置在内圆转盘3上表面，限位座8上转动连接有限位块7，气缸9伸出端连接在限位块7下端，气缸9伸出端的运动带动限位块7在限位座8上转动，从而实现对待焊接零件11的限位；所述限位块7上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块7的凹槽卡接在待焊接零件11上，对其进行限位。

如图4所示，所述外圆焊缝限位装置6包括限位座8，限位座8设置在外圆转盘4上表面，限位座8上转动连接有限位块7，气缸9伸出端连接在限位块7下端，气缸9伸出端的运动带动限位块7在限位座8上转动，从而实现对待焊接零件11的限位；所述限位块7上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块7的凹槽卡接在待焊接零件11上，对其进行限位。

本实施例中以一种圆周内、外多层、多角向上分布多条焊缝的零件为例，该待焊接零件11上与限位块7相连接的部位为连接轴，内圆焊缝限位装置5和外圆焊缝限位装置6的限位块7上开有与待焊接件连接轴相配合的凹槽；本实施例中待焊接部位为四道焊缝，两条纵向焊缝与两条横向呈矩形。上述一种多层、多焊缝焊接限位装置的使用方法具体如下：

焊接时，将零件安装在支撑块2上部，通过气缸9将限位块7与待焊接零件11卡接，通过支撑块2、外圆焊缝限位装置6、内圆焊缝限位装置5对零件进行焊缝部位的压紧限位及支撑，此时对没有遮挡的两条纵向焊缝采用激光焊进行焊接，本实施例中即先焊接如图7所示中的焊缝一12和焊缝二13；两条纵向焊缝焊接完成后，启动气缸9，将气缸9的伸出端伸出，将内圆焊缝限位装置5、外圆焊缝限位装置6打开，即将限位块7脱离待焊接零件11，如图6所示；转动内圆转盘3或外圆转盘4，将内圆焊缝限位装置5或外圆焊缝限位装置6的位置远离待焊接零件11，如图6所示，此时其余两条待焊接焊缝位置无遮挡，可进行剩余焊缝的激光焊焊接，本实施例中即焊接如图7所示中的焊缝三14和焊缝四15；焊接后将零件取下即可。

本发明包括角向转换部分即内圆转盘3、外圆转盘4和定位压紧部分即内圆焊缝限位装置5和外圆焊缝限位装置6：1、定位压紧部分：定位压紧部分对多层、多角向上多焊缝结构零件进行定位和压紧，由于该类零件圆周内、外圆各角向上有多条焊缝，因此所述内、外圆转盘4上均布多个焊缝限位装置，采用多压紧定位装置；同时，为了保证零件焊接质量，必须对零件采取有效的内撑及压紧，本装置中限位块7上设置有与待焊接零件11外形相配合的凹槽这种随型结构，且限位块7连接有气缸9，为保证焊接过程装夹方便、减少人工，采用气动压紧；2、角向转换部分：因零件结构复杂，需要在零件圆周内、外圆各角向上进行焊接，零件空间紧凑、狭窄，且每条焊缝需进行两侧焊接来保证焊接过程的可达性；常规的焊接限位装置无法保证零件全部焊接过程焊缝可达，必须通过定位焊后将零件拆卸，在自由状态下焊接，本发明所提供的装置通过角向转换的设计，现将圆周上每条焊缝的一半焊缝焊合，然后将定位压紧装置进行旋转，再焊合另一半焊缝，实现一次装卡连续焊接。

技术特征：

1.一种多层、多焊缝焊接限位装置，其特征在于：包括底盘，底盘上设置有支撑块，支撑块为筒状，所述支撑块的内部和外部分别同轴设置内圆转盘和外圆转盘，内圆转盘和外圆转盘可绕支撑块的中心轴旋转；所述内圆转盘内部均布有多个对待焊接零件限位的内圆焊缝限位装置，外圆转盘外部均布有多个对待焊接零件限位的外圆焊缝限位装置。

2.根据权利要求1所述的一种多层、多焊缝焊接限位装置，其特征在于：所述内圆焊缝限位装置包括限位座，限位座设置在内圆转盘上表面，限位座上转动连接有限位块，气缸伸出端连接在限位块下端，气缸伸出端的运动带动限位块在限位座上转动；所述限位块上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块的凹槽卡接在待焊接零件上，对其进行限位。

3.根据权利要求1所述的一种多层、多焊缝焊接限位装置，其特征在于：所述外圆焊缝限位装置包括限位座，限位座设置在外圆转盘上表面，限位座上转动连接有限位块，气缸伸出端连接在限位块下端，气缸伸出端的运动带动限位块在限位座上转动；所述限位块上开有与待焊接件相适应的形状的凹槽，限位块的凹槽卡接在待焊接零件上，对其进行限位。

技术总结
本发明涉及一种多层、多焊缝焊接限位装置，属于航空发动机技术领域，包括底盘，底盘上设置有支撑块，支撑块为筒状，所述支撑块的内部和外部分别同轴设置内圆转盘和外圆转盘，内圆转盘和外圆转盘可绕支撑块的中心轴旋转；所述内圆转盘内部均布有多个对待焊接零件限位的内圆焊缝限位装置，外圆转盘外部均布有多个对待焊接零件限位的外圆焊缝限位装置。本发明采用激光焊，对圆周内、外圆方向上多层、多角向上分布的多条焊缝进行限位，从而保证焊接质量及位置要求。

技术研发人员：单易;李晓光;潘士建
受保护的技术使用者：中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司
技术研发日：2020.10.19
技术公布日：2020.11.13