一種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件真空電子束焊的焊接夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及航空制造的電子束焊接領(lǐng)域，具體是一種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件的真空電子束焊接方法和焊接夾具。
【背景技術(shù)】
[0002]飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件是用于飛機(jī)內(nèi)外主襟翼相對運(yùn)動，提升或降低機(jī)翼升力的結(jié)構(gòu)件，該滑軌的材料為超高強(qiáng)度鋼，為了減輕構(gòu)件本身的重量和增加結(jié)構(gòu)的剛性，在滑軌本體中間部位掏空形成多個(gè)腹腔，然后在腹腔的兩面嵌入腹板進(jìn)行焊接而成。
[0003]由于結(jié)構(gòu)件本身剛性強(qiáng)，加之形狀復(fù)雜，又有相鄰的多個(gè)腔體兩側(cè)需要焊接薄的腹板，焊接部位較多，連續(xù)焊縫較長，導(dǎo)致焊接難度大，焊接變形很難控制。尤其是導(dǎo)軌面的變形不能超過0.3mm，所以焊接過程一旦導(dǎo)致大的焊接變形，后續(xù)精加工無法保證構(gòu)件的壁厚要求，另外，滑軌組件中的焊縫均為封閉型焊縫，雖然腹板是嵌入到本體中，但是焊接過程難免因?yàn)槭軣岵痪鶆蚨鴮?dǎo)致腹板變拱或一角翹起，而且介于電子束焊接特性，中間的腹板也無法通過夾具體固定，也是問題之一。
[0004]所以需要使用合適的焊接夾具定位以保證結(jié)構(gòu)件外形的相對位置固定不變，防治焊接變形是生產(chǎn)中的技術(shù)難點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種飛機(jī)超高強(qiáng)度鋼襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件電子束焊接的焊接方法和焊接夾具。
[0006]—種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件的真空電子束焊方法，該結(jié)構(gòu)件包括一個(gè)有多個(gè)腹腔的滑軌本體和多塊與腹腔對應(yīng)的需要焊接的腹板，其特征在于:1)有一個(gè)焊接夾具，該夾具的本體是一個(gè)平板狀的剛性結(jié)構(gòu)，在本體上設(shè)有多個(gè)與滑軌本體外形對應(yīng)的定位連接孔、定位塊以及多個(gè)與滑軌本體腹腔對應(yīng)的窗孔，該窗孔的邊界大于對應(yīng)滑軌本體腹腔的邊界，本體的兩端中部各設(shè)有一個(gè)軸狀的連接頭，另有兩個(gè)支腳位于本體的兩端，支腳的頂端是耳片槽，該連接頭分別支撐在兩端支腳頂端的耳片槽內(nèi)并用插銷固定；2)將滑軌本體用緊固件通過定位孔、定位塊固定在夾具本體的一側(cè)表面，滑軌本體的腹腔對應(yīng)在夾具本體的窗孔上；3)按照相鄰間隔的順序采用真空電子束焊將對應(yīng)的腹板焊接在滑軌本體腹腔的一側(cè)表面；再將夾具本體180度翻轉(zhuǎn)固定，使滑軌本體向下，通過夾具本體上的窗孔依然按照相鄰間隔的順序采用真空電子束焊，將對應(yīng)的腹板焊接在滑軌本體腹腔的另一側(cè)表面；4)再將夾具本體180度翻轉(zhuǎn)固定，使滑軌本體向上，依照步驟3)的原理，按照相鄰間隔的順序?qū)?yīng)的腹板焊接在剩余的滑軌本體腹腔的一側(cè)表面后，翻轉(zhuǎn)夾具本體180度固定，最后將對應(yīng)的腹板焊接在剩余的滑軌本體腹腔的另一側(cè)表面。
[0007]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:1)本發(fā)明提出的焊接夾具可以將工件進(jìn)行180度翻轉(zhuǎn)固定，實(shí)現(xiàn)對工件一次裝夾，兩面焊接的工序，減少裝夾次數(shù)，提高焊接質(zhì)量。2)本發(fā)明提出的對工件腹腔采用相鄰間隔”的焊接順序，可以有效防止工件的焊接變形。
[0008]以下結(jié)合實(shí)施例附圖對本申請作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0009]圖1是飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件本體示意
[0010]圖2是本申請?zhí)岢龅暮附訆A具結(jié)構(gòu)示意
[0011]圖3是飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件焊接方法示意
[0012]圖4是圖3的翻轉(zhuǎn)狀態(tài)示意
[0013]圖中編號說明:1滑軌本體、2腹腔、2-1第一腹腔、2-2第二腹腔、2_3第三腹腔、2-4第四腹腔、2-5第五腹腔、2-6第六腹腔、3夾具本體、4定位連接孔、5定位件、6窗孔、7支座、8插銷、9連接頭、10壓緊件、11緊固件、12壓塊、13腹板、14焊縫
【具體實(shí)施方式】
[0014]參見附圖，實(shí)施例示出了一種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件的焊接方法及焊接夾具。飛機(jī)滑軌主要由截面“工”字型滑道、實(shí)心和中空腹板、連接軸以及加強(qiáng)筋等組成，其材料為難加工的超高強(qiáng)度鋼。襟翼滑軌的滑軌本體I如圖1所示，其上有相鄰的六個(gè)腹腔2，第一腹腔2-1、第二腹腔2-2、第三腹腔2-3、第四腹腔2-4、第五腹腔2_5和第六腹腔2_6，工藝要求在每個(gè)腹腔的兩側(cè)需要焊接與腹腔形狀匹配的薄的腹板13。
[0015]為了控制焊接中的變形和提高加工效率，本申請專門設(shè)計(jì)了一種飛機(jī)襟翼滑軌焊接夾具，如圖2所示。該夾具本體3是一個(gè)平板狀的剛性結(jié)構(gòu)，在夾具本體3上設(shè)有多個(gè)與滑軌本體外形對應(yīng)的定位連接孔4、定位塊5以及多個(gè)與滑軌本體腹腔對應(yīng)的窗孔6，該窗孔6的邊界大于滑軌本體腹腔2的邊界至少約15_，以便于在夾具本體的反面實(shí)施焊接。本體3的兩端中部各設(shè)有一個(gè)軸狀的連接頭9，另有兩個(gè)支腳7位于本體的兩端，支腳7的頂端是耳片槽，耳片上設(shè)有連接孔，夾具本體兩端的軸狀連接頭9分別支撐在兩端支腳7的頂端耳片槽內(nèi)，另有插銷8通過連接頭9和耳片上的連接孔將夾具本體與支腳固定。
[0016]焊接前，將滑軌本體I用緊固件11和壓緊件10通過定位孔4、定位塊5固定在夾具本體的一側(cè)表面，使滑軌本體的腹腔2對應(yīng)在夾具本體的窗孔6上；3)按照相鄰間隔的順序采用真空電子束焊將對應(yīng)的腹板13焊接在滑軌本體腹腔2的一側(cè)表面；即焊接順序?yàn)?，先焊接第一腹?-1 —側(cè)的腹板，再焊接第三腹腔2-3 —側(cè)的腹板，再焊接第五腹腔2-5一側(cè)的腹板。然后，將夾具本體180度翻轉(zhuǎn)固定，使滑軌本體I向下，通過夾具本體3上的窗孔6依然按照相鄰間隔的順序采用真空電子束焊，將對應(yīng)的腹板焊接在滑軌本體腹腔的另一側(cè)表面，即先焊接第一腹腔2-1另一側(cè)的腹板，再焊接第三腹腔2-3另一側(cè)的腹板，再焊接第五腹腔2-5另一側(cè)的腹板；4)再將夾具本體180度翻轉(zhuǎn)固定，使滑軌本體向上，依照步驟3)的原理，按照相鄰間隔的順序?qū)?yīng)的腹板焊接在剩余的滑軌本體腹腔的一側(cè)表面后，即焊接第二腹腔2-2 —側(cè)的腹板，再焊接第四腹腔2-4 —側(cè)的腹板，再焊接第六腹腔2-6 一側(cè)的腹板。再翻轉(zhuǎn)夾具本體180度固定，最后將對應(yīng)的腹板焊接在剩余的滑軌本體腹腔的另一側(cè)表面，即焊接第二腹腔2-2另一側(cè)的腹板，再焊接第四腹腔2-4另一側(cè)的腹板，再焊接第六腹腔2-6另一側(cè)的腹板。
[0017]腹腔2兩側(cè)焊接的每一塊腹板13都是一個(gè)封閉的焊縫14，對于封閉的焊縫，焊接過程難免因?yàn)槭軣岵痪鶆蚨鴮?dǎo)致腹板變拱或一角翹起，而且介于電子束焊接特性，中間的腹板也無法通過夾具本體進(jìn)行固定，只有通過腹板中間載重的方式來解決腹板中間凸起或翹曲，實(shí)施中，先將腹板13置放在對應(yīng)的腹腔2的一側(cè)表面，再在腹板的上表面再壓制一個(gè)重約15-20公斤重的壓塊12進(jìn)行腹板定位，焊接時(shí)在焊縫的直線段采用多點(diǎn)直線插補(bǔ)，在焊縫的圓弧段采用多點(diǎn)圓弧插補(bǔ)，將點(diǎn)距控制在一定范圍內(nèi)即可滿足電子束焊接的要求。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件真空電子束焊的焊接夾具，該結(jié)構(gòu)件包括一個(gè)有多個(gè)腹腔的滑軌本體和多塊與腹腔對應(yīng)的需要焊接的腹板，其特征在該夾具的本體是一個(gè)平板狀的剛性結(jié)構(gòu)，在本體上設(shè)有多個(gè)與滑軌本體外形對應(yīng)的定位連接孔、定位塊以及多個(gè)與滑軌本體腹腔對應(yīng)的窗孔，該窗孔的邊界大于對應(yīng)滑軌本體腹腔的邊界，本體的兩端中部各設(shè)有一個(gè)軸狀的連接頭，另有兩個(gè)支腳位于本體的兩端，支腳的頂端是耳片槽，該連接頭分別支撐在兩端支腳頂端的耳片槽內(nèi)并用插銷固定。
【專利摘要】一種飛機(jī)襟翼滑軌結(jié)構(gòu)件真空電子束焊的焊接夾具，該結(jié)構(gòu)件包括一個(gè)有多個(gè)腹腔的滑軌本體和多塊與腹腔對應(yīng)的需要焊接的腹板，該夾具的本體是一個(gè)平板狀的剛性結(jié)構(gòu)，在本體上設(shè)有多個(gè)與滑軌本體外形對應(yīng)的定位連接孔、定位塊以及多個(gè)與滑軌本體腹腔對應(yīng)的窗孔，該窗孔的邊界大于對應(yīng)滑軌本體腹腔的邊界，本體的兩端中部各設(shè)有一個(gè)軸狀的連接頭，另有兩個(gè)支腳位于本體的兩端，支腳的頂端是耳片槽，該連接頭分別支撐在兩端支腳頂端的耳片槽內(nèi)并用插銷固定。
【IPC分類】B23K37/04, B23K15/06
【公開號】CN104999208
【申請?zhí)枴緾N201510295870
【發(fā)明人】莊明祥, 賈敏, 李歡, 成書民, 徐梅, 李向利
【申請人】中航飛機(jī)股份有限公司西安飛機(jī)分公司
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月2日