[实用新型]一种高精度、无切屑圆环件的焊接工装

说明书

本实用新型公开了属于金属圆环件焊接成形技术领域的一种高精度、无切屑圆环件的焊接工装，该工装包括基板、外径限位环、滑块组和内径胀紧机构。外径限位环和滑块分别用于限制和胀紧待焊圆环的外径和内径。需根据待焊圆环规格，更换相应尺寸的外径限位环和滑块。内径胀紧机构在向下旋紧过程中，通过楔形外壁推动滑块向外移动，从而实现胀紧有缝圆环件的内径。采用本实用新型工装，结合焊前圆环件精确定尺，无需切削加工即可以得到直径精度高、圆度误差小的焊接圆环件，且在焊接完成、圆环冷却收缩后方便取下。该装置仅需更换外径限位环和滑块，即可焊接不同内外径或不同外形结构的圆环件，装通用性较强，降低了加工多套工装的成本。

技术领域

本实用新型涉及金属圆环件焊接成形技术领域，具体为一种高精度、无切屑圆环件的焊接工装。

背景技术

金属圆环件是一种常用的结构件，在航空航天、动力机械、石油化工等领域的应用广泛。

圆环件按有无焊缝可分为两类：无缝圆环件和有缝圆环件。本实用新型涉及的是有缝圆环件。有缝圆环件首先需要将坯料弯曲成所需直径的非闭合圆环，然后将圆环的头尾焊接得到闭合圆环件。用于航空航天和动力机械等关键部位的圆环件，对圆环的直径公差、圆度、平面度等要求极高，而且通常不允许对圆环件的表面进行切削加工，因此，必须设计专用的焊接工装，并采用相应的焊接方法，才能保证焊接后不经过切削加工就可以使圆环件的尺寸精度和形位公差满足设计要求。

发明内容

本实用新型提供了一种高精度、无切屑圆环件的焊接工装，其特征在于，包括：基板、外径限位环、滑块组和内径胀紧机构；其中基板由上部的中心立柱和下部的环状底板一体构成；中心立柱为一外侧套有外螺纹丝的中空圆柱体，中心立柱和环状底板的轴心共线；环状底板竖向开有俯视呈梯形的基板焊口部位；外径限位环为一端开有外环焊口部位的圆环体；滑块组由三块相同的扇形环组成；内径胀紧机构由下方的锁紧立柱和上方的水平筋环一体构成，且锁紧立柱和水平筋环的轴心共线；锁紧立柱为一内壁攻有内螺纹丝中空圆柱体；

内径胀紧机构通过锁紧立柱与基板上的中心立柱螺纹连接，外径限位环与基板之间栓接，滑块组与基板上的环状底板构成可动连接；有缝圆环件的下、内和外三个面分别通过与环状底板、滑块组和外径限位环间的配合稳固安装于基板上。

优选地，所述锁紧立柱的外壁为顶点朝下的锥面，所述三块相同扇形板的内壁为顶点朝下的锥面。

所述锁紧立柱外壁锥面的倾角角度与所述三块相同扇形板内壁锥面的倾角角度一致，均为1.5°。

所述滑块组中各扇形环的外壁和外径限位环的内壁均为直壁。

所述外径限位环和滑块组中各扇形环的厚度与有缝圆环件的截面高度相同。

所述焊接工装还包括上盖；上盖为一端开有上盖焊口部位的圆环体，上盖与外径限位环栓接；上盖下表面的外形与有缝圆环件上接触面的外形相同。

所述环状底板的上表面沿径向加工有三条滑块导向槽，所述扇形板的底面加工有与滑块导向槽尺寸相配的导向凸台。

所述三块相同的扇形环中某两块扇形环相对应的位置上加工有梯形缺口。

所述梯形缺口的小边冲外。

所述外径限位环与待焊有缝圆环件的外壁接触面具有相同的外形尺寸；所述滑块组与待焊有缝圆环件的内壁接触面具有相同的外形尺寸。

尽管采用本实用新型所述焊接工装焊接不同规格、不同外形结构的圆环件时，必须更换外径限位环和滑块，增加了操作复杂性，但是具有如下有益效果：

1)本实用新型适于焊接对圆环直径、圆度及平面度均有较高要求的精密圆环件，可以实现不经过切削加工即可得到尺寸精度和形位公差满足设计要求的高精度圆环件。