[发明专利]组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法

说明书

本发明提供了一种组合机匣的焊接定位装置及组合机匣的焊接定位方法，焊接定位装置包括底板、第一定位机构以及第二定位机构，通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后，通过第一安装边对内筒体和中间筒体进行轴向定位，通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴，通过内筒体和中间筒体对第二安装边进行轴向定位，通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴，通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度，通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴，从而便于对焊缝进行焊接。

技术领域

本发明涉及大型多部件组合薄壁件焊接技术领域，特别地，涉及一种组合机匣的焊接定位装置。此外，本发明还涉及一种采用上述组合机匣的焊接定位装置的组合机匣的焊接定位方法。

背景技术

如图1和图2所示，航空发动机某组合机匣由3件机加件(第一安装边11、第二安装边12以及外机匣15)和2件钣金薄壁件(内筒体13和中间筒体14)焊接组合而成，各部件要求同轴度0.2，需要保证焊接定位精度。但该组合机匣部件多且散，各部件不能自搭接定位。

该组合机匣的最大外径为600mm左右，且有5条直径为400mm左右的焊缝(第一焊缝16、第二焊缝17、第三焊缝18、第四焊缝19以及第五焊缝110)，焊缝总长有6000mm。焊接过程中需要大量的热量，且2件钣金薄壁件壁厚比较薄才2mm，在高温作用下，各部件容易发生焊接变形。组合机匣变形会影响组合机匣内空气的流动，会导致航空发动机在试车或者运行过程中振动加大，导致组合机匣损坏，甚至威胁航空发动机的安全。因此，控制组合机匣的焊接变形对航空发动机至关重要。

发明内容

本发明提供了一种组合机匣的焊接定位装置及焊接定位方法，以解决组合机匣部件多且散，各部件不能自搭接定位，导致无法保证焊接定位精度的问题。

本发明采用的技术方案如下：

本发明一方面提供了一种组合机匣的焊接定位装置，组合机匣包括第一安装边、与第一安装边相对间隔设置的第二安装边、设置在第一安装边与第二安装边之间的内筒体、设置在第一安装边与第二安装边之间并间隔套设在内筒体外的中间筒体以及套设在中间筒体外的外机匣，第一安装边、第二安装边、内筒体、中间筒体以及外机匣同轴布设，第一安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第一定位部，第二安装边上设有伸入至内筒体与中间筒体之间的间隙内的第二定位部，焊接定位装置包括用于支撑第一安装边以对第一安装边进行轴向定位的底板、设置在底板上并用于对第一安装边进行径向定位的第一定位机构以及设置在底板上并用于对外机匣进行轴向定位和径向定位的第二定位机构，通过底板和第一定位机构确定第一安装边的位置后，通过第一安装边支撑内筒体和中间筒体以对内筒体和中间筒体进行轴向定位，通过第一定位部对内筒体和中间筒体进行径向定位以使内筒体和中间筒体与第一安装边同轴，通过内筒体和中间筒体支撑第二安装边以对第二安装边进行轴向定位，通过内筒体和中间筒体与第二定位部配合对第二安装边进行径向定位以使第二安装边与第一安装边同轴，通过第二定位机构对外机匣进行轴向定位以保证组合机匣的高度，通过第二定位机构对外机匣进行径向定位以使外机匣与第一安装边同轴，从而便于对第一安装边与内筒体之间的第一焊缝、第一安装边与中间筒体之间的第二焊缝、第二安装边与内筒体之间的第三焊缝、第二安装边与外机匣之间的第四焊缝以及中间筒体与外机匣之间的第五焊缝进行焊接。

进一步地，第一定位机构包括安装在底板上并用于将第一安装边压紧在底板上的第一压板；底板上设有第一螺栓，第一压板套设在第一螺栓上，第一螺栓上螺纹套设有用于通过旋转与第一螺栓拧紧以将第一压板压紧在第一安装边上的第一螺母；第一螺栓螺纹连接在底板上，第一螺栓上螺纹套设有用于第一螺母旋转时与底板顶抵以防止第一螺栓旋转的第二螺母；第一压板包括至少两个沿第一压板的周向设置的第一弧形板，以增加第一压板与第一安装边的接触面积。