定位夾具及貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及火箭貯箱焊接自動(dòng)化領(lǐng)域，尤其涉及一種定位貯箱箱底的圓環(huán)和型材框的定位夾具及具有該定位夾具的貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)載火箭的箭體結(jié)構(gòu)主要由推進(jìn)劑貯箱、鉚接艙段、整流罩等部分構(gòu)成。其中，推進(jìn)劑貯箱(簡(jiǎn)稱貯箱)是一種大尺寸、薄壁高強(qiáng)鋁合金焊接結(jié)構(gòu)，作為運(yùn)載火箭的主承力結(jié)構(gòu)，是箭體結(jié)構(gòu)中最大的結(jié)構(gòu)部件和影響運(yùn)載火箭安全性和可靠性的關(guān)鍵部件，占火箭總質(zhì)量的60%、全箭長(zhǎng)度的2/3。
[0003]貯箱又由貯箱箱底和筒段裝焊而成:筒段由壁板拼焊而成；火箭的貯箱箱底由瓜瓣、頂蓋、型材框拼焊而成；其中6個(gè)瓜瓣通過6個(gè)縱縫焊接后形成圓環(huán)，圓環(huán)的底部與型材框通過環(huán)縫焊接，圓環(huán)的頂部與頂蓋也通過環(huán)縫焊接。
[0004]由于貯箱箱底為旋轉(zhuǎn)橢球面，共有縱縫6條，環(huán)縫2條，材料是2A14鋁合金，為大型薄壁構(gòu)件，與黑色金屬相比，2A14鋁合金材料熱應(yīng)力大，焊接后容易變形，所以要把箱底各個(gè)零件焊接成一整體時(shí)，一定要定位可靠、裝夾牢固，才能把焊接變形控制在允許范圍內(nèi)，因此焊接工裝困難。在焊接過程中要求定位夾具具有良好的剛性，焊縫的焊接邊必須可靠固定，準(zhǔn)確對(duì)齊，不許出現(xiàn)錯(cuò)邊及明顯變形等現(xiàn)象。然而，目前大型鋼結(jié)構(gòu)自動(dòng)化焊接設(shè)備主要包括立縫、橫縫、角縫自動(dòng)焊接操作機(jī)，這些設(shè)備都無法直接應(yīng)用于貯箱的焊接。
[0005]有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有的定位夾具及貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備予以改進(jìn)，以解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種定位貯箱箱底的圓環(huán)和型材框的定位夾具及具有該定位夾具的貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種用于貯箱箱底環(huán)縫焊接時(shí)定位貯箱箱底的圓環(huán)和型材框的定位夾具，包括呈環(huán)狀的基座、固定于所述基座上且從內(nèi)側(cè)定位所述圓環(huán)和所述型材框的模胎、從圓環(huán)外側(cè)壓緊所述圓環(huán)的第一壓緊組件以及從所述型材框外側(cè)壓緊所述型材框的第二壓緊組件；其特征在于:所述第一壓緊組件包括從外側(cè)套于所述圓環(huán)上的第一壓環(huán)、作用于所述第一壓環(huán)上以使得所述第一壓環(huán)將所述圓環(huán)緊壓于所述模胎上的第一壓緊機(jī)構(gòu)；所述第二壓緊組件包括從外側(cè)套于所述型材框上的第二壓環(huán)、作用于所述第二壓環(huán)上以使得所述第二壓環(huán)將所述型材框緊壓于所述下模胎上的第二壓緊機(jī)構(gòu)、從外側(cè)向內(nèi)壓緊所述型材框的第三壓緊機(jī)構(gòu)；所述第一壓緊機(jī)構(gòu)、第二壓緊機(jī)構(gòu)和第三壓緊機(jī)構(gòu)固定于所述基座上且位于所述模胎外側(cè)。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述模胎包括固定于所述基座上用于定位所述型材框的下模胎、位于所述下模胎上方用于定位所述圓環(huán)的瓜瓣模胎；所述下模胎與所述瓜瓣模胎之間呈臺(tái)階設(shè)置，且所述下模胎的頂端直徑大于所述瓜瓣模胎底端的直徑。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一壓環(huán)包括可緊密貼合在所述圓環(huán)表面的第一卡箍圈、自第--^箍圈頂端向外凸伸的第一壓圈、位于所述第一壓圈下方用于向上支撐所述第一壓圈的環(huán)形的支撐圈、間隔設(shè)置于所述第一卡箍圈上以從下側(cè)支撐所述支撐圈的若干支撐塊。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一壓緊機(jī)構(gòu)包括第一氣缸座、固定于所述第一氣缸座內(nèi)的第一氣缸、固定于所述第一氣缸座上的支撐板、位于所述支撐板背離所述第一氣缸座一側(cè)面上的連接塊、與所述連接塊靠近所述第一氣缸的第一氣缸桿一側(cè)樞轉(zhuǎn)連接的第一壓臂、與所述連接塊朝背離所述支撐板的一側(cè)凸伸的凸塊樞轉(zhuǎn)連接的連接桿、設(shè)于所述連接桿上用于控制所述第一壓臂樞轉(zhuǎn)角度的限制塊；所述連接桿與所述第一氣缸桿連接，所述第一氣缸桿可驅(qū)動(dòng)所述連接桿相對(duì)所述連接塊樞轉(zhuǎn)；所述支撐板固定于所述基座上。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第一壓緊機(jī)構(gòu)包括第一氣缸座、固定于所述第一氣缸座內(nèi)的第一氣缸、固定于所述第一氣缸座上的滑套、固定于所述滑套上的支撐腿、與所述支撐腿遠(yuǎn)離所述滑套一端連接且朝向所述第一氣缸的第一氣缸桿延伸的支撐板、位于所述支撐板背離所述支撐腿一側(cè)面上的連接塊、與所述連接塊靠近所述第一氣缸桿的一側(cè)樞轉(zhuǎn)連接的第一壓臂、從兩側(cè)夾住所述連接塊靠近所述第一氣缸桿的一側(cè)朝背離所述支撐板的一側(cè)凸伸的三角狀的凸塊且與所述凸塊樞轉(zhuǎn)連接的呈L狀的連接桿、設(shè)于所述連接桿上用于控制所述第一壓臂樞轉(zhuǎn)角度的限制塊。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二壓環(huán)包括可緊密貼合在所述型材框外表面的第二卡箍圈、自第二卡箍圈頂端向外凸伸的第二壓圈。
[0013]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第二壓緊機(jī)構(gòu)包括固定于所述基座上的第二氣缸座、位于所述第二氣缸座上的第二氣缸、樞轉(zhuǎn)連接于所述第二氣缸座上的第二壓臂；所述第二氣缸的第二氣缸桿驅(qū)動(dòng)所述第二壓臂相對(duì)于所述第二氣缸座樞轉(zhuǎn)，進(jìn)而使得所述第二壓臂壓緊所述第二壓環(huán)。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述第三壓緊機(jī)構(gòu)包括操作桿、由所述操作桿驅(qū)動(dòng)以靠近或遠(yuǎn)離所述型材框的驅(qū)動(dòng)桿、位于所述驅(qū)動(dòng)桿上可頂壓于所述型材框外側(cè)的頂塊。
[0015]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述基座在所述下模胎底端的外側(cè)間隔設(shè)有若干固定座，每?jī)蓚€(gè)相鄰的固定座中間形成固定孔，所述第一壓緊機(jī)構(gòu)位于所述固定孔處，且所述第一壓緊機(jī)構(gòu)固定于形成所述固定孔的相鄰兩個(gè)固定座上；所述第二壓緊機(jī)構(gòu)和第三壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)于所述固定座上。
[0016]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明還提供了一種用于焊接貯箱箱底的圓環(huán)和型材框的貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備，包括定位所述圓環(huán)和所述型材框的定位夾具、焊接所述圓環(huán)和所述型材框的環(huán)縫的焊接裝置、驅(qū)動(dòng)所述定位夾具轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的定位夾具分別通過第一壓緊組件和第二壓緊組件與模胎的配合定位圓環(huán)和型材框，定位效果好。所述第一壓緊組件的第一壓緊機(jī)構(gòu)作用于所述第一壓環(huán)上以使得所述第一壓環(huán)將所述圓環(huán)緊壓于所述模胎上；施力面積大，且施力均勻，在很好地定位所述圓環(huán)的同時(shí)可防止所述圓環(huán)變形。所述第二壓緊組件通過第二壓緊機(jī)構(gòu)和第三壓緊機(jī)構(gòu)從不同的方向施力定位所述型材框，定位效果好、不易變形且不影響焊接，為實(shí)現(xiàn)較高質(zhì)量的焊接提供了保證。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的定位夾具的立體機(jī)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2是圖1除去第一壓緊組件和第二壓緊組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明的第一壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖4是圖3于另一角度的示意圖。
[0022]圖5是圖4沿B-B方向的剖視圖。
[0023]圖6是本發(fā)明的第二壓環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖7是圖6沿A-A方向的剖視圖。
[0025]圖8是圖7中圓圈部分的局部放大圖。
[0026]圖9是圖1中圓圈部分的局部放大圖。
[0027]圖10是第一種第一壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖11是第二種第一壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖12是第二壓緊機(jī)構(gòu)和第三壓緊機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0031]請(qǐng)參閱圖1~圖12所示，為了更好地焊接所述圓環(huán)(未圖示)和型材框(未圖示)，本發(fā)明提供了一種貯箱箱底環(huán)縫焊接設(shè)備，包括定位所述圓環(huán)和所述型材框的定位夾具100、驅(qū)動(dòng)所述定位夾具100轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)(未圖示)、焊接所述圓環(huán)和所述型材框的環(huán)縫的焊接裝置(未圖示)。使用時(shí)，圓環(huán)和型材框固定于所述定位夾具100上，定位夾具100按照預(yù)定的焊接軌跡轉(zhuǎn)動(dòng)，焊接裝置從外側(cè)進(jìn)行環(huán)縫焊接。
[0032]請(qǐng)參閱圖1、圖2和圖9所示，所述定位夾具100包括大體呈環(huán)狀的基座10、位于所述基座