一种壳体结构件的焊接工装及焊接方法

技术领域

本发明属于壳体结构件焊接技术领域，具体涉及一种壳体结构件的焊接工装及焊接方法。

背景技术

壳体结构通常是指层状的结构。它的受力特点是，外力作用在结构体的表面上，如摩托车手的头盔、贝壳等。常用于各类工业设计领域。壳体结构是由空间曲面型板或加边缘构件组成的空间曲面结构。壳体的厚度远小于壳体的其他尺寸，因此壳体结构具有很好的空间传力性能，能以较小的构件厚度形成承载能力高、刚度大的承重结构，能覆盖或维护大跨度的空间而不需要空间支柱，能兼承重结构和围护结构的双重作用，从而节约结构材料。

在进行壳体结构件的焊接作用中存在下列缺陷：

(1)由于壳体结构件的外缘多为圆形或类圆形结构，在夹持壳体焊接件的焊接作业中存在着夹持困难的问题，需要设计工装进行夹持；

(2)虽然特殊工装进行了壳体结构件的夹持作业，但焊接高温会导致焊接部位熔融，影响壳体结构件的焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种壳体结构件的焊接工装及焊接方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种壳体结构件的焊接工装及焊接方法，包括工装主体、设置于工装主体内部的支持组件、设置于支持组件下方的供液组件和设置于工装主体侧方的固定组件，所述供液组件包括供液箱、泵机、管道和液板，所述泵机的一个端口通过管道与供液箱连接，另一个端口通过管道与液板连接，所述支持组件包括安装于液板顶壁的液管、设置于液管端壁的角管和设置于角管顶壁的球膜，所述球膜为耐高温的二硼化钛制成，所述固定组件包括设置于工装主体侧方的第一气缸和设置于第一气缸输出端的安装板，所述安装板用于固定壳体结构件的表壁。

优选的，还包括支撑组件，所述支撑组件包括套设于液管与角管侧壁的第二管箍、套设于立杆侧壁的第一管箍和管杆，所述第一管箍通过管杆与第二管箍连接。

优选的，还包括遮蔽组件，所述遮蔽组件包括与工装主体铰接的门体、设置于工装主体侧壁的挡块和设置于门体顶壁的连板，所述挡块与连板活动接触。

优选的，还包括拉簧，两个所述管杆相对的一侧均焊接有连接环，所述拉簧与连接环相钩连。

优选的，所述第一气缸的外侧壁套设有保护壳，所述第一气缸通过隔热片与安装板。

优选的，所述供液箱的顶壁安装有供液口，所述液板通过第二气缸调节高度。

优选的，所述挡块的内部安装有弹片，所述弹片的内部开设有插孔，所述连板的侧壁焊接有插杆，所述插孔与插杆相适配。

优选的，所述泵机的外侧安装有泵机壳。

优选的，所述供液口的顶部安装有口盖。

优选的，所述方法如下：

A)取出壳体结构件并将壳体结构件放置于所述工装主体内部，

B)驱动所述第一气缸带动四个安装板运动并固定住壳体结构件的表壁，

C)向所述供液组件内部灌注冷却液，驱动所述泵机将冷却液抽取到液板中，

D)冷却液先后通过所述液板、液管和角管后流入球膜内部，所述球膜膨胀填充壳体结构件内壁，

E)所述球膜膨胀至填满壳体结构件内壁，驱动所述电磁阀工作封存冷却液于球膜内部，

F)工件焊接壳体结构件，所述球膜内部冷却液蒸发带走焊接热量，降低壳体结构件熔融损耗，

G)焊接完毕打开所述电磁阀使冷却液回流供液箱，通过向所述供液口内部填充冷却液补充损耗的冷却液。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)、该壳体结构件的焊接工装及焊接方法，由于设置有二硼化钛制成的球膜，在进行壳体结构件的焊接作业时，通过将供液箱内部的冷却液抽送到大小可随意变换的球膜中，可降低壳体结构件的表体温度，从而避免壳体结构件因焊接温度过高而导致熔融现象的发生。

(2)、该壳体结构件的焊接工装及焊接方法，通过设置有支撑组件，在泵机抽送冷却液导致支持组件晃动时，可通过支撑组件稳定支持组件，避免晃动幅度过大导致工装主体翻倒的问题。

(3)、该壳体结构件的焊接工装及焊接方法，通过设置有活动的遮蔽组件，当进行壳体结构件的焊接作业时，通过关闭遮蔽组件可有效防止焊接时产生的电火花迸射到工装主体内部的问题，同时也可在焊接完毕后打开遮蔽组件进行工装主体的散热作业。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明遮蔽组件的结构示意图；

图3为本发明支持组件和支撑组件的结构示意图；

图4为本发明供液组件的结构示意图；

图5为本发明固定组件的结构示意图；

图6为本发明使用方法的示意图；

图中：1、工装主体；2、支持组件；21、液管；22、角管；23、立杆；24、球膜；25、电磁阀；3、遮蔽组件；31、门体；32、挡块；33、弹片；34、插孔；35、连板；36、插杆；4、固定组件；41、第一气缸；42、隔热片；43、安装板；44、保护壳；5、支撑组件；51、第一管箍；52、第二管箍；53、管杆；54、连接环；55、拉簧；6、供液组件；61、供液箱；62、供液口；63、口盖；64、泵机；65、泵机壳；66、管道；67、液板；68、第二气缸。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图6所示，本发明提供如下技术方案：一种壳体结构件的焊接工装及焊接方法，包括工装主体1、设置于工装主体1内部的支持组件2、设置于支持组件2下方的供液组件6和设置于工装主体1侧方的固定组件4，供液组件6包括供液箱61、泵机64、管道66和液板67，泵机64的一个端口通过管道66与供液箱61连接，另一个端口通过管道66与液板67连接，支持组件2包括安装于液板67顶壁的液管21、设置于液管21端壁的角管22和设置于角管22顶壁的球膜24，球膜24为耐高温的二硼化钛制成，固定组件4包括设置于工装主体1侧方的第一气缸41和设置于第一气缸41输出端的安装板43，安装板43用于固定壳体结构件的表壁，还包括支撑组件5，支撑组件5包括套设于液管21与角管22侧壁的第二管箍52、套设于立杆23侧壁的第一管箍51和管杆53，第一管箍51通过管杆53与第二管箍52连接，还包括遮蔽组件3，遮蔽组件3包括与工装主体1铰接的门体31、设置于工装主体1侧壁的挡块32和设置于门体31顶壁的连板35，挡块32与连板35活动接触，还包括拉簧55，两个管杆53相对的一侧均焊接有连接环54，拉簧55与连接环54相钩连，第一气缸41的外侧壁套设有保护壳44，第一气缸41通过隔热片42与安装板43，供液箱61的顶壁安装有供液口62，液板67通过第二气缸68调节高度，挡块32的内部安装有弹片33，弹片33的内部开设有插孔34，连板35的侧壁焊接有插杆36，插孔34与插杆36相适配，泵机64的外侧安装有泵机壳65，供液口62的顶部安装有口盖63，方法如下：取出壳体结构件并将壳体结构件放置于工装主体1内部；驱动第一气缸41带动四个安装板43运动并固定住壳体结构件的表壁；向供液组件6内部灌注冷却液，驱动泵机64将冷却液抽取到液板67中；冷却液先后通过液板67、液管21和角管22后流入球膜24内部，球膜24膨胀填充壳体结构件内壁；球膜24膨胀至填满壳体结构件内壁，驱动电磁阀25工作封存冷却液于球膜24内部；工件焊接壳体结构件，球膜24内部冷却液蒸发带走焊接热量，降低壳体结构件熔融损耗；焊接完毕打开电磁阀25使冷却液回流供液箱61，通过向供液口62内部填充冷却液补充损耗的冷却液；由于设置有二硼化钛制成的球膜24，在进行壳体结构件的焊接作业时，通过将供液箱61内部的冷却液抽送到大小可随意变换的球膜24中，可降低壳体结构件的表体温度，从而避免壳体结构件因焊接温度过高而导致熔融现象的发生。

工作时，首先将壳体结构件放置到工装主体1上方，然后驱动第一气缸41带动安装板43固定住壳体结构件的四周，接着打开门体31向供液箱61内部灌注冷却液，并同时驱动泵机64将供液箱61内部的冷却液通过管道66抽送到液板67中，灌注完冷却液后将门体31关闭，由于电磁阀25此时未驱动，冷却液可在通过液板67后先后通过液管21和角管22输送到球膜24中，在此过程中，球膜24受到液体压力而持续增大，直至完全填充到壳体结构件的内部，此时即可进行壳体结构件的焊接作业，在焊接壳体结构件的过程中，由于二硼化钛制成的球膜24可带走壳体结构件的热量，使得壳体结构件的温度能有所降低，改善了温度过高导致壳体结构件表壁熔融现象发生的问题；

在完成壳体结构件的焊接作业后，打开门体31进行工装主体1的散热，同时也可向供液箱61内部补充冷却液，补充完冷却液后盖上口盖63使供液箱61密封住，即可为下一次焊接作业做好冷却准备。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。