[发明专利]一种用于筒体环缝变位焊接的内支撑夹具

说明书

本发明提出了一种用于筒体环缝变位焊接的内支撑夹具，包括筒体、芯轴、螺杆、转接盘、夹持盘以及内支撑总成，芯轴设置于筒体的中部并沿筒体的中轴线延伸，芯轴的两端均延伸至筒体的外侧，螺杆的一端固定于芯轴，螺杆的另一端穿过筒体的侧壁，夹持盘周向地固定于芯轴的外侧面且夹持盘位于芯轴的端部；转接盘周向地固定于芯轴的外侧面且转接盘位于筒体的内部，内支撑总成呈环状且内支撑总成的外周面与筒体的内侧壁抵接，内支撑总成的内周面与转接盘固定。通过楔形斜面产生圆周周向力并扩径涨圆，保证对筒体的支撑；本发明设置螺杆及内支撑总成两个机构与工件组成刚性装配体，能够充分将芯轴的转矩传递到工件，避免在搅拌摩擦焊过程中发生工件打滑。

技术领域

本发明涉及焊接技术领域，具体涉及一种用于筒体环缝变位焊接的内支撑夹具。

背景技术

近年来，筒体结构主要广泛应用于航空航天、石油装备、高压输电线路、国防军事等各种制造领域。

随着技术的发展，对于铝合金筒体的高效、高质量、快速的制造有着迫切需求。尤其是随着航空航天、国防军事等精密加工、搅拌摩擦焊等技术的应用，对于工件的尺寸公差、形位公差等的要求也越来越高。

铝合金筒体由于自身刚性较弱，需要采用强迫装配的方式进行圆度的刚性校正，而普通的内支撑夹具往往刚性较弱，同时在装配过程中与工件内表面会产生间隙，造成搅拌摩擦焊的焊接缺陷，同时变位旋转时工件与内支撑会发生打滑，失去支撑作用。

发明内容

本发明针对目前筒体内支撑夹具不能对圆度进行刚性校正、转矩传递能力较弱等问题，提出了一种用于筒体环缝变位焊接的内支撑夹具，通过该内支撑夹具实现筒体的校圆，满足铝合金弱刚性筒体的筒体环缝变位焊接的内支撑需求。

本发明提出了一种用于筒体环缝变位焊接的内支撑夹具，包括筒体、芯轴、螺杆、转接盘、夹持盘以及内支撑总成，所述芯轴设置于所述筒体的中部并沿所述筒体的中轴线延伸，所述芯轴的两端均延伸至所述筒体的外侧，所述螺杆的一端固定于所述芯轴，所述螺杆的另一端穿过所述筒体的侧壁，所述夹持盘周向地固定于所述芯轴的外侧面且所述夹持盘位于所述芯轴的端部；所述转接盘周向地固定于所述芯轴的外侧面且所述转接盘位于所述筒体的内部，所述内支撑总成呈环状且所述内支撑总成的外周面与所述筒体的内侧壁抵接，所述内支撑总成的内周面与所述转接盘固定。

优选的，所述内支撑总成由一个楔形环块、两个导向环块以及弧形组件组成，两个所述导向环块分别固定于所述楔形环块的两端，所述弧形组件的两端分别与两个所述导向环块相连接。

优选的，所述弧形组件包括多个弧形环块，多个所述弧形环块相连接。

优选的，所述导向环块与所述弧形环块的内侧壁设置有朝向所述内支撑总成中心的固定板，所述固定板开设有锥孔，所述锥孔内设置有圆锥销轴，所述内支撑总成通过所述圆锥销轴与所述转接盘固定连接。

优选的，相邻的两个所述弧形环块之间通过连接块以及两个圆柱销轴连接，所述弧形环块的两端开设有第一连接孔，所述连接块开设有第二连接孔，所述圆柱销轴依次穿过所述第二连接孔与所述第一连接孔以将相邻的两个所述弧形环块固定连接。

优选的，所述楔形环块与所述导向环块之间通过螺钉固定连接。

优选的，所述楔形环块的两端设置有凸台，所述导向环块与所述楔形环块相连的一端设置有凹槽，所述凸台能够伸入所述凹槽内，所述凸台的端面设置有第一楔形斜面。

优选的，所述凸台的侧面设置有沿所述内支撑总成的径向的第二楔形斜面。

优选的，所述楔形环块、所述导向环块与所述弧形环块的中部均开设有省料孔。

优选的，所述螺杆周向地间隔设置有多个，所述筒体的两端周向地间隔开设有多个通孔，所述螺杆的端部穿过所述通孔。

本发明的有益效果是：