一种箱体焊接方法及焊接系统与流程

1.本发明涉及特殊焊接工装技术领域，特别涉及一种箱体焊接方法及焊接系统。


背景技术：

2.一种方向截面的发射箱体，需要在箱体内部设置两组平行的导轨组件，两组导轨组件起到飞行器在箱体内安装以及飞行器发射时的导向的作用，因此对导轨在箱体内的安装精度以及两者之间的配合精度有着很高的要求，采用现有的加工方法往往难以满足箱体以及导轨在箱体内安装精度的要求，导致发射箱体加工难度很大，加工效率低。


技术实现要素：

3.本发明针对目前导轨箱体在焊接过程中无法保证箱体结构与导轨组件之间的平行度的问题，提供一种箱体焊接方法及焊接系统。
4.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种箱体焊接方法，所述箱体为方形截面筒体结构，沿箱体纵向方向在箱体相对两侧壁板的内壁上分别设置有导轨组件，箱体在安装状态下两侧的导轨组件位于同一水平面上，包括如下步骤：步骤1：加工箱体组件，成型得到的箱体组件为在长度方向上与箱体相同的折板结构，包括两个相互垂直的壁板，所述壁板的宽度与箱体宽度相同；步骤2：分别在两个箱体组件的一侧壁板内壁上沿其纵向方向固定安装导轨组件；步骤3：将其中一个箱体组件在工装平台上定位安装，其中箱体组件上未设置导轨组件的一侧壁板与工装平台配合，箱体组件上设置有导轨组件的一侧壁板沿竖直方向设置；步骤4：在定位安装好的箱体组件内设置支撑组件，支撑组件沿箱体组件的纵向布置，支撑组件能够至少在箱体组件上的两个截面位置处形成支撑定位，在每个支撑定位位置处，支撑组件在水平方向上相对设置有两个水平定位部，在竖直方向上相对设置有两个竖直定位部，两个水平定位部之间的间距等于箱体内相对两侧壁板上导轨的导槽之间的间距，两个竖直定位部之间的间距等于箱体在竖直方向的宽度，当支撑组件上各支撑定位位置处的一个竖直定位部在水平设置的箱体组件壁板上定位安装时，各支撑定位位置处支撑组件的一个水平定位部正好可配合设置到导轨的导槽内；此时支撑组件上各支撑定位位置处的另一竖直定位部位于与工装平台平行的水平面内，各支撑定位位置处的另一水平定位部位于与工装平台垂直的竖直平面内；且此时同一支撑定位位置处的两个水平定位部位于与工装平台平行的水平面内；步骤5：将另一箱体组件装配到支撑组件上，使支撑组件上各支撑定位位置处的另一水平定位部分别配合设置到该箱体组件上导轨的导槽内，对两个箱体组件在水平方向上的相对位置进行定位；并使该箱体组件上呈水平设置的一侧壁板在支撑组件上各支撑定位位置处的另一竖直定位部上定位，对两个箱体组件在竖直方向上的相对位置进行定位；步骤6：对两个箱体组件两端端面进行定位，使其两端端面分别位于相互平行的两
个竖直平面内，将两个箱体组件在工装平台上固定，对两者之间的对接位置进行焊接，得到箱体。
5.本发明中，结合箱体的结构特点，将箱体分解为两个相同的箱体组件，采用先在箱体组件上安装导轨组件，能够很好地保证导轨组件在箱体组件上的位置精度和装配质量；在对两个箱体组件进行装配时，通过支撑组件与两个箱体组件上导轨组件之间的配合，对两个箱体组件之间的装配进行配合定位，同时对箱体组件进行支撑，此时将两个箱体组件进行焊接所得到的箱体，不仅能够保证箱体内导轨组件之间的位置精度和平行度，而且能够很好地保证箱体的制造精度，提高加工效率。
6.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述支撑组件包括多个支撑定位单元，步骤4中各个支撑定位单元沿箱体组件纵向方向依次间隔设置到箱体组件上，且各个支撑定位单元分别位于箱体组件的竖直横截面内。
7.本发明中，在箱体组件上沿纵向方向间隔设置多个支撑定位单元，对箱体组件形成定位支撑效果，从而防止箱体组件在焊接过程中发生变形，导致制得的箱体组件与导轨组件之间的平行度无法满足箱体制作要求。
8.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述支撑定位单元包括呈水平设置的水平定位板，两个水平定位板分别位于水平定位板的两端，位于水平定位板上在其上下两侧分别设置有一个支撑单元，两个支撑单元的外端部分别位于与水平定位板所在平面平行的平面内，当一个支撑单元的外端部在箱体内壁定位时，水平定位板正好位于导轨的导槽所在位置处。
9.本发明中，所述支撑定位单元对箱体组件之间进行定位支撑的同时，利用所述水平定位板与支撑单元的相互配合，对箱体组件和导轨组件同时形成定位支撑效果，使箱体组件在焊接过程中箱体组件与导轨组件之间的平行度保持一致。
10.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述步骤1中，其中一个箱体组件的两个壁板的自由端端部设置有翻边结构，在箱体组件安装时，先将设置有翻边的箱体组件在工装平台上进行定位安装，通过该箱体组件上的翻边结构对另一箱体结构在翻边结构上辅助定位。
11.本发明中，为了便于对箱体结构进行焊接，在其中一个箱体组件的连接端部设置翻边结构，便于箱体组件之间的定位对接，同时经过箱体结构对接位置处的焊接，箱体组件的翻边结构为箱体结构提供支撑效果，提高箱体结构的结构强度。
12.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述步骤2中，在箱体组件上安装导轨组件的步骤，包括：在工装平台上安装两个相对设置的定位座，在工装平台上位于两个定位座之间分别安装多个侧壁定位件，将箱体组件安装到两个定位座之间，使箱体组件的水平方向壁板在工装平台上配合安装，箱体组件的竖直方向壁板在侧壁定位件上进行定位；将导轨组件安装到箱体组件壁板的对应位置处，将导轨定位件定位安装到两个定位座上，并使导轨定位件的定位端配合设置到导轨组件的导槽内，通过导轨定位件对导轨组件在箱体组件上的安装位置进行定位，在导轨组件与箱体组件的竖直方向壁板之间设置导轨定位板，然后将导轨组件焊接固定到箱体组件的内壁上。
13.本发明中，在对箱体结构进行焊接之前，需要确保箱体组件与导轨组件之间的平
行度，为了使箱体组件与导轨组件之间的平行度满足箱体结构的制作要求，定位座用于固定箱体水平方向壁板，侧壁定位件为竖直方向壁板提供支撑力，在箱体组件上安装导轨组件的过程中利用设置在定位座之间的导轨定位件对导轨组件进行定位固定，进一步的在竖直方向壁板和导轨组件之间安装导轨定位板，实现对箱体和导轨组件进行多重定位固定，从而避免箱体组件上安装导轨组件的过程中发生位移或变形，确保箱体组件与导轨组件之间的平行度。
14.作为对本发明技术方案的进一步改进，对箱体组件在工装平台上固定的步骤，包括：将箱体组件两端在相对设置的两个定位座上定位，箱体组件一侧壁板在侧壁定位件上定位；将两个箱体组件定位安装后，在形成的箱体的外壁上安装若干加强框，在工装平台上与侧壁定位件相对的位置上设置侧壁固定件，侧壁固定件与箱体另一侧侧壁板之间配合，通过侧壁定位件和侧壁固定件上设置的压紧机构对加强框进行固定，在侧壁定位件与侧壁固定件之间设置横压板，对形成的箱体进行固定。
15.本发明中，为了确保箱体结构整体强度，在箱体上设置有抱箍结构的加强框，为了在箱体焊接之前确保箱体与加强框之间连接稳定性，在所述侧壁固定件与侧壁定位件上分别安装压紧装置，对加强框进行定位固定，并在所述侧壁定位件与侧壁固定件之间设置有横压板，所述横压板配合侧壁定位件、侧壁固定件和工装平台，对箱体四周侧壁形成夹紧固定，减少箱体在焊接过程中发生受热变形。
16.作为对本发明技术方案的进一步改进，还包括在得到的箱体一侧壁板的外侧端面上安装卡板的步骤，包括：将箱体放置在工装平台上，在箱体一侧端部设置箱体定位角铁对箱体一端字工装平台上进行定位，在箱体对应卡板安装位置的两侧侧壁上安装侧壁定位件与侧壁固定件，在侧壁定位件与侧壁固定件上端面之间设置有用于安装卡板的卡板定位板，所述卡板定位板上设置有用于定位卡板的定位通孔，将卡板配合安装到定位通孔内，将卡板焊接到箱体上。
17.本发明中，箱体在制作完成后根据具体使用要求，将箱体进行叠放安装，为了便于对导轨箱体之间叠放过程中箱体之间的定位，在箱体结构的叠放位置处安装卡板，为了便于对卡板安装位置进行定位，本发明提供一种箱体焊接系统，包括：工装平台，所述工装平台上设置有用于固定箱体组件的定位板、侧壁定位件和侧壁固定件；和箱体支撑工装，所述箱体支撑工装用于在箱体组件焊接时对箱体组件之间进行支撑定位；和/或导轨焊接工装，用于将导轨组件在箱体组件上进行定位安装；和/或辅助焊接工装，用于对箱体外侧端面上设置的安装卡板进行定位安装。
18.本发明中，为确保箱体的制作过程中箱体与导轨组件之间的平行度满足箱体制作要求，在箱体的制作过程中需要利用所述定位板、箱体定位件和箱体固定件将箱体固定在所述工装平台上，并在箱体内安装所述箱体支撑工装对箱体和导轨组件进行支撑，使箱体
与导轨组件之间保持相对稳定的位置关系，确保箱体在焊接过程中箱体与导轨组件之间保持平行度，以满足箱体制作要求；进一步的，为了确保在箱体组件上安装导轨组件的过程中，导轨组件与箱体组件之间保持平行度，利用所述导轨焊接工装对导轨组件进行定位固定，确保箱体组件与导轨组件之间的平行度，并且导轨组件与箱体组件之间的焊接采用断续焊的焊接方式，进而使箱体组件之间的焊接过程中，箱体与导轨组件之间仍然保持良好的平行度；同时，利用所述辅助焊接工装在箱体上安装所述卡板，确保所述卡板安装在准确位置处。
19.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述箱体支撑工装包括支撑组件，所述支撑组件整体构成可配合设置到箱体内的结构件；所述支撑组件上沿其纵向方向上间隔设置有至少两个支撑定位部，各支撑定位部包括沿水平方向上相对设置的两个水平定位部和在竖直方向上相对设置的两个竖直定位部，两个水平定位部之间的间距等于箱体内相对两侧侧壁上导轨组件的导槽之间的间距，两个竖直定位部之间的间距等于箱体在水平方向的宽度；当支撑组件上各支撑定位部的一个竖直定位部在箱体一侧壁板上定位安装时，各支撑定位部上的两个水平定位部正好配合设置在箱体两侧壁板上导轨组件的导槽内，且各支撑定位部上的另一竖直定位部正好与箱体上端内壁相配合。
20.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述支撑定位部包括水平设置的水平定位板，所述水平定位部位于水平定位板的两端，位于水平定位板上在其上下两侧分别设置有至少一个支撑杆，在支撑杆端部分别形成所述竖直定位部，所述支撑杆的外端部在箱体内壁上定位安装时，水平定位板正好位于导轨的导槽所在的位置处。
21.本发明中，通过所述水平定位板与支撑杆之间的相互配合，使所述支撑杆对箱体上下两侧没有设置导轨组件的箱体内壁进行支撑，同时所述水平定位板的水平定位部位于所述导轨组件的导槽位置处，使所述支撑组件对箱体与导轨组件同时形成支撑，为箱体与导轨组件在焊接过程中提供有效支撑，防止箱体焊接过程中箱体与导轨组件之间保持稳定的平行度。
22.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述水平定位板两端端部位于其一侧分别设置有滑动块，两个滑动块在水平定位板上呈对角设置，在两个滑动块端部分别形成与导轨组件配合的所述水平定位部；水平定位板两端位于与滑动块相对一侧的转角设置为倒角结构。
23.本发明中，所述支撑组件在箱体焊接过程中提供有效的支撑，但是在焊接完成后需要将所述支撑组件进行拆卸，为了确保所述支撑组件对箱体的支撑效果的同时可以便于拆卸，在所述水平定位板的斜向相对位置处分别设置所述水平定位部和倒角结构，使所述水平定位板以垂直方向为轴向进行旋转，方便所述水平定位板的拆卸；并且当所述水平定位部与导轨组件的接触面积较小时，所述支撑组件整体的安装稳定性会受到影响，在所述水平定位部相对一侧设置所述滑动块，通过所述滑动块与所述水平定位部之间的配合，使所述水平定位板可以保持良好的支撑的效果，同时在拆卸的过程中将所述滑动块进行移动，随后转动所述水平定位板实现支撑组件的方便拆卸。
24.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述导轨焊接工装包括定位座和导轨定位
件，在箱体组件上安装导轨组件的过程中，所述定位座设置在箱体组件纵向方向两端，所述导轨定位件设置在所述定位座之间，所述导轨定位件上朝向导轨组件方向一侧端部设置有定位端，所述定位端可伸入设置到导轨组件内并与其导槽之间配合，所述导轨组件与箱体组件的竖直方向壁板之间设置有导轨定位板。
25.作为对本发明技术方案的进一步改进，所述辅助焊接工装包括卡板定位板，所述卡板定位板上设置有用于放入卡板的定位通孔。
26.本发明所具有的有益效果：1）本发明为了满足箱体的制作要求，结合箱体的结构特点，将箱体分解为两个相同的箱体组件，采用先在箱体组件上安装导轨组件，能够很好地保证导轨组件在箱体组件上的位置精度和装配质量；在对两个箱体组件进行装配时，通过支撑组件与两个箱体组件上导轨组件之间的配合，对两个箱体组件之间的装配进行配合定位，同时对箱体组件进行支撑，此时将两个箱体组件进行焊接所得到的箱体，不仅能够保证箱体内导轨组件之间的位置精度和平行度，而且能够很好地保证箱体的制造精度，提高加工效率。
27.2）通过所述水平定位板与支撑杆之间的相互配合，使所述支撑杆对箱体上下两侧没有设置导轨组件的箱体内壁进行支撑，同时所述水平定位板的水平定位部位于所述导轨组件的导槽位置处，使所述支撑组件对箱体与导轨组件同时形成支撑，为箱体与导轨组件在焊接过程中提供有效支撑，防止箱体焊接过程中箱体与导轨组件之间保持稳定的平行度。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
29.图1为本发明箱体组件上安装导轨组件的结构示意图。
30.图2为图1的剖面结构示意图。
31.图3为本发明箱体组件上安装支撑组件的结构示意图。
32.图4为本发明箱体组件在工装平台上安装固定的结构示意图。
33.图5为图4的另一视角结构示意图。
34.图6为本发明支撑组件的结构示意图。
35.图7为本发明箱体结构上安装卡板的结构示意图。
36.图8为图7的另一视角结构示意图。
37.图中：1-工装平台；2-箱体组件；3-导轨组件；4-加强框；5-卡板；101-定位板；102-侧壁定位件；103-侧壁固定件；104-横压板；105-压紧装置；201-定位座；202-导轨定位件；203-导轨定位板；301-水平定位板；302-支撑杆；303-滑动块；401-箱体定位件；402-卡板定位板。
具体实施方式
38.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
39.实施例1：本实施例提供的一种箱体焊接方法，包括以下步骤：步骤1：加工箱体组件2，成型得到的箱体组件2为在长度方向上与箱体相同的折板结构，包括两个相互垂直的壁板，所述壁板的宽度与箱体宽度相同。
40.步骤2：分别在两个箱体组件2的一侧壁板内壁上沿其纵向方向固定安装导轨组件3。
41.如图1、图2所示，箱体组件2的纵向方向两端设置有定位座201，所述定位座201与箱体组件2之间设置有定位板101，箱体组件2的竖直方向壁板的外侧设置有侧壁定位件102，所述定位座201之间设置有焊接定位件，使焊接定位件的定位榫插入导轨组件3的导槽内对导轨组件3形成定位，并在导轨组件3与竖直方向壁板之间设置有导轨定位板203，通过导轨定位板203与焊接定位件的相互配合，确保导轨组件3与箱体组件2之间进行焊接的过程中保持良好的平行度。
42.步骤3：将其中一个箱体组件2在工装平台1上定位安装，其中箱体组件2上未设置导轨组件3的一侧壁板与工装平台1配合，箱体组件2上设置有导轨组件3的一侧壁板沿竖直方向设置。
43.步骤4：在设置在工装平台1上的箱体组件2上安装支撑组件，并将另一个箱体组件2安装在箱体组件2上，并使支撑组件对两个箱体组件2形成支撑效果。
44.如图3至图5所示，在工装平台1上安装两个相对设置的定位座201，在工装平台1上位于两个定位座201之间分别安装多个侧壁定位件102，将箱体组件2安装到两个定位座201之间，使箱体组件2的水平方向壁板在工装平台1上配合安装，箱体组件2的竖直方向壁板在侧壁定位件102上进行定位；将导轨组件3安装到箱体组件2壁板的对应位置处，将导轨定位件202定位安装到两个定位座201上，并使导轨定位件202的定位端配合设置到导轨组件3的导槽内，通过导轨定位件202对导轨组件3在箱体组件2上的安装位置进行定位，在导轨组件3与箱体组件2的竖直方向壁板之间设置导轨定位板203，然后将导轨组件3焊接固定到箱体组件2的内壁上。
45.如图6所示，所述箱体支撑工装包括支撑组件，所述支撑组件整体构成可配合设置到箱体内的结构件。
46.所述支撑组件上沿其纵向方向上间隔设置有至少两个支撑定位部，各支撑定位部包括沿水平方向上相对设置的两个水平定位部和在竖直方向上相对设置的两个竖直定位部，两个水平定位部之间的间距等于箱体内相对两侧侧壁上导轨的导槽之间的间距，两个竖直定位部之间的间距等于箱体在竖直方向的宽度；当支撑组件上各支撑定位部的一个竖直定位部在箱体一侧壁板上定位安装时，各支撑定位部上的两个水平定位部正好配合设置在箱体两侧壁板上导轨的导槽内，且各支撑定位部上的另一竖直定位部正好与箱体的上端内壁相配合；所述水平定位板301两端端部位于其一侧分别设置有滑动块303，两个滑动快在水平定位板301上呈对角设置，在两个滑动块303端部分别形成与导轨组件3配合的所述水平定位部；水平定位板301两端位于与滑动件相对一侧的转角设置为倒角结构，同时所述支撑
单元分别采用两个支撑杆302组成，设置在所述水平定位板301上端的所述支撑杆302与所述水平定位版之间为可拆卸连接结构，所述支撑杆302与箱体结构的配合端面为球形端面，通过所述水平定位板301两端设置的倒角结构与支撑杆302端部的球形端面结构，方便所述水平定位板301与支撑杆302的安装与拆卸的同时，防止对箱体结构造成挤压破坏步骤5：由两个箱体组件2形成的箱体上安装加强框4，并在工装平台1上沿箱体四周安装定位板101、侧壁定位件102和侧壁固定件103，所述侧壁定位件102和侧壁固定件103之间安装横压板104。
47.如图4、图5所示，所述工装平台1上设置有定位板101、侧壁定位件102与侧壁固定件103，所述工装平台1上均匀分布设置有若干个插销通孔，所述定位板101、侧壁定位件102和侧壁固定件103通过插销与所述工装平台1连接，所述侧壁固定件103上用于连接所述工装平台1的插销通孔为腰型通孔，所述侧壁定位件102与侧壁固定件103之间设置有横压板104，通过所述侧壁固定件103的腰型通孔调节所述侧壁定位件102与侧壁固定件103之间的距离，便于对箱体形成压紧固定，尽可能减少箱体在焊接加工过程中的变形程度；进一步的，所述侧壁定位件102和侧壁固定件103上设置有用于固定加强框4的压紧装置105，并在所述侧壁定位件102、侧壁固定件103和横压板104上朝向加强框4一侧设置有焊接凹槽，便于对箱体与加强框4之间进行焊接工序。
48.步骤6：对两个箱体组件2两端端面进行定位，使其两端端面分别位于相互平行的两个竖直平面内，将两个箱体组件2在工装平台1上固定，对两者之间的对接位置进行焊接，得到箱体。
49.步骤7：在箱体竖直方向壁板上对应卡板5安装位置设置有侧壁定位件102与侧壁固定件103，并在所述侧壁定位件102与侧壁固定件103之间安装所述卡板定位版402，通过所述卡板定位版402将卡板5安装在箱体上。
50.如图7、图8所示，在箱体纵向方向一侧端部设置有箱体定位件401，通过调节箱体定位件401与所述侧壁固定件103的侧壁定位件102之间的距离，确定所述卡板5的安装位置，并在所述侧壁固定件103与侧壁定位件102之间安装所述卡板定位版402，所述卡板定位版402上设置有用于放入卡板5的定位通孔，便于对卡板5焊接工序中的定位焊接操作，同时所述卡板定位版402上还设置有用于减轻所述卡板定位版402重量的通孔，防止所述卡板定位版402的自身重量对箱体造成挤压破坏。
51.本实施例中，利用所述工装平台1上设置的固定组件对箱体结构形成稳定的定位固定，并在箱体组件2上安装导轨组件3和箱体组件2的焊接过程中利用焊件限位组件和支撑组件确保箱体结构的导轨组件3的相对位置关系，使箱体结构在经过上述加工步骤后，箱体结构和导轨组件3之间的平行度满足箱体结构的制作要求。
52.在本发明的描述中，需要说明的是，所采用的术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
53.此外，本发明的描述中若出现“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表
示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
54.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。