貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于金屬焊接領域，具體涉及一種貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置。
【背景技術】
[0002]貯箱是一種薄壁壓力容器，貯箱的箱底是橢球體，如圖1所示，每個箱底由頂蓋2、圓環(huán)I和叉形環(huán)3組成。頂蓋和圓環(huán)組合形成箱底的上環(huán)縫，叉形環(huán)和圓環(huán)組合形成箱底的下環(huán)縫。兩條環(huán)形焊縫區(qū)域都是曲面。為保證接觸面貼合，焊接前要對叉形環(huán)上端面和圓環(huán)的上下端面進行銑削加工。
[0003]為防止焊接變形，保證焊接質量，目前普遍做法是采用銑削和焊接在兩套工裝上完成，并采用固定整體模胎來定位工件。銑削和焊接采用多套工裝，設備投入大，工序繁瑣，且存在工件重復定位誤差，造成生產效率低下和生產成本高的結果。而且大環(huán)縫焊接采用固定整體模胎，焊接完成后工件緊緊地箍在模胎上，很難脫離。

【發(fā)明內容】

[0004]針對上述存在的問題，本發(fā)明提供了一種銑裝焊一體裝置，可以在一套工裝上實現對貯箱箱底組成件端面焊前銑削加工、裝配和焊接工作，即貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體
目.ο
[0005]為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現的:
[0006]貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置，所述貯箱箱底由圓環(huán)、頂蓋和叉形環(huán)組成；所述頂蓋環(huán)縫于圓環(huán)的小端面上沿，所述叉形環(huán)環(huán)縫于圓環(huán)的大端面下沿；
[0007]本發(fā)明的主體思路是采用局部活動模胎先固定加工圓環(huán)上下端面和叉形環(huán)上端面，而后分別在圓環(huán)上下環(huán)縫安裝焊接叉形環(huán)和頂蓋；其中，對所述圓環(huán)、頂蓋和叉形環(huán)的銑削和焊接過程采用內撐外壓方式固定，即對工件銑削和焊接邊附近，內壁向外撐，外壁向內壓。
[0008]所述貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置由工裝主體、氣缸內撐機構、氣囊內撐機構、叉形環(huán)升降機構、銑削內撐托舉機構、焊接背襯托舉機構和環(huán)縫外壓機構組成；
[0009]所述工裝主體是所述裝置的基體，其余所述各部件都安裝在該基體上；氣囊內撐機構內嵌在氣缸內撐機構內部，呈圓環(huán)形布置，固定在工裝主體的大盤面上；叉形環(huán)升降機構均布在氣缸內撐機構外側；銑削內撐托舉機構和焊接背襯托舉機構安裝在工裝主體的上部平臺上。
[0010]上環(huán)縫銑削焊接托舉機構由銑削內撐托舉機構和焊接背襯托舉機構組成，下環(huán)縫內撐機構由氣缸內撐機構和氣囊內撐機構組成；
[0011]上環(huán)縫銑削焊接托舉機構和下環(huán)縫內撐機構動作相互獨立，互不影響，互不干涉，且均具有自鎖擴力功能；
[0012]所述氣缸內撐機構、氣囊內撐機構和銑削內撐托舉機構整體撐出呈圓形，焊接背襯托舉機構撐出為整體連續(xù)圓形；
[0013]從銑削、安裝到焊接完成，氣缸內撐機構、氣囊內撐機構、銑削內撐托舉機構和焊接背襯托舉機構均不回縮，直到工件完全冷卻，當氣缸內撐機構、氣囊內撐機構、銑削內撐托舉機構和焊接背襯托舉機構在縮回狀態(tài)時，應完全脫離工件；
[0014]針對上下環(huán)縫，分別配置不同的環(huán)縫外壓工裝。
[0015]所述環(huán)縫外壓工裝安裝在工裝主體的頂部中央芯軸上，或，工裝主體的底部大盤面上。
[0016]所述環(huán)縫外壓工裝分上環(huán)縫外壓工裝和下環(huán)縫外壓工裝。上環(huán)縫外壓工裝包括上環(huán)縫內側外壓工裝和上環(huán)縫外側外牙工裝。
[0017]所述氣缸內撐機構是四桿機構，16套氣缸內撐機構沿工裝主體的中心軸線呈圓周布置，呈圓形；所述氣缸內撐機構撐出時分別撐住圓環(huán)大端面下沿和叉形環(huán)的上沿內表面；所述氣缸內撐機構的伸縮設有導向機構。
[0018]所述氣囊內撐機構整體呈圓環(huán)形布置，嵌在氣缸內撐機構的內部；所述氣囊內撐機構銑削時處于回縮狀態(tài)，焊接時脹出，外緣呈圓形撐圓狀態(tài)；所述氣囊內撐機構上安裝有焊漏槽；所述氣囊內撐機構的伸縮由導軌導向。
[0019]所述叉形環(huán)升降機構為鏈輪和螺桿機構，用于銑削完成后托起叉形環(huán)，使之與圓環(huán)貼合；所述叉形環(huán)升降機構上設有拉緊裝置，用于銑削和焊接時拉緊叉形環(huán)。
[0020]所述上環(huán)縫銑削焊接托舉機構整體呈圓環(huán)型，分內托舉和外托舉兩部分:
[0021]所述內托舉機構即為焊接背襯托舉機構，用于焊接背襯的升降；
[0022]所述外托舉機構即為銑削內撐托舉機構，用于銑削圓環(huán)小端面時托舉固定；
[0023]所述內托舉和外托舉機構都由氣缸驅動，并采用四桿鉸鏈機構實現擴力自鎖。
[0024]所述的貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置安裝到變位機上，分別與焊接操作機和銑削操作機配合，便能實現自動作業(yè)，完成環(huán)縫的銑削加工、裝配和焊接。
[0025]所述的貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置安裝到變位機上，與龍門架系統(tǒng)配合，也能實現自動作業(yè)。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明保證銑削、裝配和焊接工裝基準一致，避免了重復裝配和定位，可有效保證產品質量；本裝置集銑削、裝配和焊接于一體，減少了更換工位所需吊裝、調整找正、壓緊等工序，有效縮短了生產周期，大大提高了效率，同時也減少了工裝數量，降低了生產成本。氣囊內撐機構具有伸縮功能，避免了工件焊后收縮難脫離模胎的麻煩。
【附圖說明】
[0027]圖1為貯箱箱底結構示意圖；
[0028]圖2為貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置結構示意圖；
[0029]圖3為下環(huán)縫氣囊內撐機構和氣缸內撐機構組合剖視圖；
[0030]圖4為上環(huán)縫銑削焊接托舉機構剖視圖；
[0031]圖5為上環(huán)縫內側外壓工裝示意圖；
[0032]圖6為上環(huán)縫外側外壓工裝示意圖；
[0033]圖7為下環(huán)縫外壓工裝示意圖。
[0034]其中，1-圓環(huán)；2-頂蓋；3_叉形環(huán)；4_工裝主體；5_氣缸內撐機構；6_氣囊內撐機構；7_叉形環(huán)升降機構；8_銑削內撐托舉機構；9_焊接背襯托舉機構；10_銑刀；11_外壓機構基體；12_外壓指尖。
【具體實施方式】
[0035]下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細說明:本實施例在以本發(fā)明技術方案為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式，但本發(fā)明的保護范圍不限于下述實施例。
[0036]如圖1所示，所述貯箱箱底由圓環(huán)1、頂蓋2和叉形環(huán)3組成；所述頂蓋2環(huán)縫于圓環(huán)I的小端面上沿，所述叉形環(huán)3環(huán)縫于圓環(huán)I的大端面下沿。
[0037]所述貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置采用局部活動模胎先固定加工圓環(huán)I上下端面和叉形環(huán)3上端面，而后分別在圓環(huán)I上下環(huán)縫安裝焊接叉形環(huán)3和頂蓋2 ;其中，對所述圓環(huán)1、頂蓋2和叉形環(huán)3的銑削和焊接過程采用內撐外壓方式固定；
[0038]作為本發(fā)明的一種實施方式，如圖2所示，貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置，由工裝主體4、氣缸內撐機構5、氣囊內撐機構6、叉形環(huán)升降機構7、銑削內撐托舉機構8、焊接背襯托舉機構9和環(huán)縫外壓機構組成。
[0039]圓環(huán)底部銑削和叉形環(huán)銑削時銑刀的工作位置如圖3所示。
[0040]所述貯箱箱底上下環(huán)縫銑焊一體裝置的簡明工作流程為:依次裝入叉形環(huán)3和圓環(huán)I，銑削圓環(huán)I下端面和叉形環(huán)3上端面，上移叉形環(huán)3與圓環(huán)I對齊并焊接下環(huán)縫；銑削圓環(huán)I上端面，裝入頂蓋2焊接上環(huán)縫。
[0041]如圖2-7所示，所述工裝主體4是所述裝置的基體，其余所述各部件都安裝在該基體上；氣囊內撐機構6內嵌在氣缸內撐機構5內部，呈圓環(huán)形布置，固定在工裝主體4的大盤面上；叉形環(huán)升降機構7均布在氣缸內撐機構5外側；銑削內撐托舉機構8和焊接背襯托舉機構9安裝在工裝主體4的上部平臺上。
[0042]上環(huán)縫銑削焊接托舉機構由銑削內撐托舉機構8和焊接背襯托舉機構9組成，下環(huán)縫內撐機構由氣缸內撐機構5和氣囊內撐機構6組成；<