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一種鋁合金振動平臺的制造工藝.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510648459.7

申請日:

2015.10.09

公開號:

CN105252214A

公開日:

2016.01.20

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):B23P 15/00申請日:20151009|||公開
IPC分類號: B23P15/00; B23K9/173; B23K9/32; C22F1/04 主分類號: B23P15/00
申請人: 航天工程裝備(蘇州)有限公司
發明人: 周禮龍; 汪虎; 吉華; 周法權; 楊國舜
地址: 215100江蘇省蘇州市吳中區吳中經濟技術開發區越溪街道蘇旺路318號1幢
優先權:
專利代理機構: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224 代理人: 董建林
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510648459.7

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.06.29|||2016.02.17|||2016.01.20

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及一種鋁合金振動平臺的制造工藝,包括以下步驟:一,將面板放置到焊接平臺;二,將筋板安裝到面板上的定位槽內,并對筋板和面板的角焊縫進行電焊定位,再對筋板與筋板的角焊縫進行電焊定位;三,使用熔化極惰性氣體保護焊的方法依次焊接面板與筋板之間的角焊縫以及筋板與筋板之間的角焊縫;四,將底板的塞焊槽與筋板位置對齊,并電焊定位,再對底板上的塞焊焊縫進行焊接;五,將側樁腳焊接到振動平臺;六,將焊接完成的振動平臺與焊接平臺一起進行去應力退火。通過在面板上加工定位槽解決了裝配問題,筋板通過相互嵌入式的結構,最大程度的保證了裝配的精度,減小了焊接變形量,通過去應力退火消除了焊接應力,保證了產品的質量。

權利要求書

1.一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于,包括以下步驟:第一步,將面板放置到焊接平臺上,面板四周使用壓板固定;第二步,將筋板安裝到面板上的定位槽內,并對筋板和面板的角焊縫進行點焊定位,再對筋板與筋板的角焊縫進行點焊定位;第三步,使用熔化極惰性氣體保護焊的方法依次焊接面板與筋板之間的角焊縫以及筋板與筋板之間的角焊縫;第四步,將底板的塞焊槽與筋板位置對齊,點焊定位,然后再對底板上的塞焊焊縫進行焊接;第五步,將側樁腳焊接到已經焊接完成的振動平臺側面,振動平臺焊接完成;第六步,將焊接完成的振動平臺連同焊接平臺一起進行去應力退火。2.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:熔化極惰性氣體保護焊的參數:設定焊接電壓為20V;焊接電流為260A;焊接速度500mm/min,氣體流量為20L/min。3.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:退火工藝為:從室溫升溫到260℃,升溫速率不大于40℃/min,在260℃保溫6h,隨爐冷卻,熱處理完成。4.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:焊接平臺的厚度大于100mm。5.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:面板上加工有一定深度,且長度與寬度與筋板相配合的定位槽。6.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:所述筋板與筋板之間采用相互交叉的嵌入式結構,筋板之間的連接全部采用角焊縫方式。7.根據權利要求1所述的一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于:所述面板、所述筋板、所述底板和所述側樁腳均為鋁合金材質。

說明書

一種鋁合金振動平臺的制造工藝

技術領域

本發明專利涉及用于鋁合金振動平臺的制造,尤其是涉及到結構設計及焊接工藝,屬于材料連接技術領域。

背景技術

振動平臺主要是用于振動模擬測試,振動模擬測試可以模擬產品在實際運行條件下的性能,從而了解產品自身的問題,并有針對性的改進設計,材料以及結構等環節,提高產品質量和性能。

振動平臺的使用領域已經囊括制造業的各個方面,在汽車制造業領域,通過道路模擬振動平臺與路譜信息相結合,可以在實驗室模擬汽車在實際路面的工作情況,檢驗零件的使用壽命和汽車運行時的噪聲情況。在建筑行業,振動平臺可以模擬地震波激勵,進而對建筑物、管道系統以及核電設施進行地震測試,驗證建筑及設施的抗震能力。

目前的振動平臺,其制造材料主要為碳鋼和合金鋼,隨著建筑物及設施的制造要求越來越高,目前的鋼制振動平臺已經不能滿足某些特殊行業的要求(例如核電領域),其原因是由于鋼的密度較大導致其自身重量大,且伺服電機的功率已經到達上限,因此振動平臺的振動頻率和加速度無法進一步提高。為了解決這一問題,降低振動平臺的自身重量必然成為首要因素。

鋁合金的密度約為鋼的1/3,其強度也能達到鋼的級別,因此選用鋁合金來制造振動平臺成為解決上述問題的一個突破,也成為國內的首個實際案例。由于目前在國內采用鋁合金制造振動平臺仍無先例可循,因此,結合鋁合金的材料性能,力學性能和焊接性能,合理設計結構布局和制造工藝成為鋁合金振動平臺制造的關鍵。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足,為達到上述目的,本發明采用的技術方案為:一種鋁合金振動平臺的制造工藝,其特征在于,包括以下步驟:

第一步,將面板放置到焊接平臺上,面板四周使用壓板固定,固定壓板時需注意不能與筋板的位置相互干涉,此方法可以利用焊接平臺的剛性,來阻止振動平臺的焊接變形。;

第二步,將筋板安裝到面板上預先加工好的定位槽內,并對筋板和面板之間的角焊縫進行點焊定位,再對筋板與筋板之間的角焊縫進行點焊定位;定位槽的設計,可以極大的減少生產現場的裝配時間,并保證裝配精度;

第三步,使用熔化極惰性氣體保護焊的方法依次焊接面板與筋板之間的角焊縫以及筋板與筋板之間的角焊縫;使用熔化極惰性氣體保護焊是由于該焊接方法的焊接效率高,焊接熱輸入大,在鋁合金散熱速度快的條件下可以保證接頭焊透并提高生產效率。

第四步,將底板的塞焊槽與筋板位置對齊,點焊定位,然后再對底板上的塞焊焊縫進行焊接;底板采用塞焊的方法,只需在一塊鋁板上加工塞焊孔,極大的減少了鋁板的數量,并提高了裝配和焊接的效率。

第五步,將側樁腳焊接到已經焊接完成的振動平臺側面,振動平臺焊接完成;

第六步,將焊接完成的振動平臺連同焊接平臺一起進行去應力退火。

鋁合金振動平臺退火處理完成之后,由焊接所產生的內應力將被全部消除,將所有固定面板的壓板拆除,此時振動平臺的形狀將不再發生變化。根據圖紙仍需要在振動平臺的面板、底板和側樁腳位置加工法蘭安裝螺紋孔。

振動平臺在使用時面板朝上,底板朝下,底板的四個角安裝有四個液壓缸,四個側樁腳也安裝有四個液壓缸,筋板的設計一方面可以提高振動平臺的抗彎性能,另一方面也是為側樁腳提供了安裝位置。需要測試的樣品被安裝在面板上,振動平臺在8個樁腳的推動下可以實現水平、垂直、旋轉、擺動等模擬測試。

本發明一個較佳實施例中,熔化極惰性氣體保護焊的參數:設定焊接電壓為20V;焊接電流為260A;焊接速度500mm/min,氣體流量為20L/min。在國內首次開啟了使用鋁合金替代鋼的制造工藝,可以大幅降低產品的重量,提高產品在振動測試時的頻率和加速度。

本發明一個較佳實施例中,退火工藝為:從室溫升溫到260℃,升溫速率不大于40℃/min,在260℃保溫6h,隨爐冷卻,熱處理完成。面板四周必須使用壓板固定在焊接平臺上,否則所有的焊縫均位于面板的上方,焊接變形會導致面板的四周會向上翹起,必須依靠焊接平臺的剛性來阻止振動平臺的焊接變形。

本發明一個較佳實施例中,鋼制焊接平臺的厚度大于100mm。筋板的設計是為了在盡量少增加產品重量的前提下,提高產品抗彎性能。

本發明一個較佳實施例中,面板上加工有一定深度,且長度與寬度與筋板相配合的定位槽。

本發明一個較佳實施例中,所述筋板與筋板之間采用相互交叉的嵌入式結構,筋板之間的連接全部采用角焊縫方式。

本發明一個較佳實施例中,所述面板、所述筋板、所述底板和所述側樁腳均為鋁合金材質。底板與筋板的連接采用塞焊的方式,極大的優化了焊接裝配工藝。

本發明解決了背景技術中存在的缺陷,本發明具備以下有益效果:通過在面板上加工定位槽解決了生產現場的裝配問題,筋板通過相互嵌入式的結構以及底板通過塞焊的方法,最大程度的保證了裝配的精度,減少了零件數量,減小了焊接變形量,提高了生產效率,并通過去應力退火進一步消除焊接應力,保證了產品的尺寸。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。

圖1是本發明的優選實施例的立體結構示意圖;

圖2是本發明的優選實施例的筋板安裝示意圖;

圖3是本發明的優選實施例的底板安裝示意圖;

圖中:1、面板,2、筋板,3、底板,4、側樁腳,5、焊接平臺。

具體實施方式

現在結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的說明,這些附圖均為簡化的示意圖,僅以示意方式說明本發明的基本結構,因此其僅顯示與本發明有關的構成。

如圖1、圖2、圖3所示,鋁合金振動平臺主要由面板、筋板、底板和側樁腳組成,通過優化結構設計,并使用熔化極惰性氣體保護焊的方法制造而成。

鋁合金材料的牌號為5A06-H112。面板上開有減輕槽,面板的筋上加工有深度為2mm,長度與寬度與筋板相配合的定位槽,筋板與筋板之間采用相互交叉的嵌入式結構,筋板之間的連接全部采用角焊縫方式,底板上開有塞焊槽,底板與筋板之間采用塞焊的連接方式,側樁腳預先制造完成,再通過焊接方法與其他部件連接。

一種鋁合金振動平臺的制造工藝,包括以下步驟:

第一步,將面板按照圖紙要求加工完成,將加工合格的面板1固定到鋼制焊接平臺上,面板1四周筋的位置壓上壓板,并注意避開安裝側樁腳的位置;

第二步,將筋板2安裝到面板上,筋板需安裝到面板的定位槽內,對筋板和面板的角焊縫進行點焊定位,再對筋板與筋板的角焊縫進行點焊定位;

第三步,使用熔化極惰性氣體保護焊的方法:設定焊接電壓為20V;焊接電流為260A;焊接速度500mm/min,氣體流量為20L/min,焊接面板與筋板之間的角焊縫;

第四步,對筋板與筋板之間的角焊縫進行焊接,焊接參數與第三步相同;

第五步,將底板3裝配到已經焊接完成的筋板2上,底板3的塞焊槽需與筋板2位置對齊,點焊定位底板與筋板的相互位置,再對底板上所有的塞焊焊縫進行焊接;

第六步,將側樁腳4焊接到已經焊接完成的振動平臺上,振動平臺焊接完成;

第七步,將焊接完成的振動平臺連同焊接平臺一起進行去應力退火,退火工藝為,從室溫升溫到260℃,升溫速率不大于40℃/min,在260℃保溫6h,隨爐冷卻,熱處理完成;

第八步,按照圖紙對振動平臺進行精加工,鋁合金振動平臺制造完成。

本發明的鋁合金振動平臺的制造,通過優化結構設計和焊接工藝,最大程度的減少了產品零件的數量,優化了焊接接頭的形式和焊縫的分布,減少了焊縫數量和焊接變形量,保證了產品的質量。

本振動平臺的制造首先需要將機加工完成的面板1裝夾到一塊厚度在100mm以上的鋼制平臺上,并且按照圖1的方式將面板壓緊;參考圖2將筋板裝夾到面板上,所有筋板均需清洗去除油污和氧化膜,面板在焊接之前使用酒精擦拭焊縫位置,面板上的定位槽是供筋板裝配使用,全部筋板裝配完成后,對筋板與面板進行點焊定位,固定筋板與面板的相對位置,然后對筋板與筋板的交叉位置進行點焊定位,全部定位完成后,首先焊接筋板與面板之間的角焊縫,再焊接筋板與筋板交叉位置的角焊縫,焊接完成后使用不銹鋼鋼絲刷對上述焊縫表面進行打磨,去除表面氧化物,再對筋板與面板之間的角焊縫進行第二道焊接,然后對筋板與筋板之間的角焊縫進行第二道焊接,焊接方法均為熔化極惰性氣體保護焊,焊接電壓20V,電流260A,氬氣流量20L/min,焊接速度500mm/min。參考圖3裝配底板,裝配需將底板上的塞焊槽與筋板對齊,先點焊固定底板與筋板的相互位置,再對底板上的塞焊焊縫進行焊接,底板上塞焊焊縫為2層2道焊。底板焊接完成后,參考圖1對側樁腳進行焊接,先按照圖紙對4個側樁腳進行點焊定位,再對側樁腳的角焊縫進行焊接,側樁腳的所有角焊縫同樣為2層2道焊,至此,振動平臺的焊接完成。將焊接完成的振動平臺連同焊接平臺一起進行去應力退火,消除焊接殘余應力,保證面板上的壓板拆除后焊接平臺不會發生變形;根據圖紙的要求對振動平臺進行精加工,至此鋁合金振動平臺制造完成。

采用本發明鋁合金振動平臺的制造方法實施的鋁合金振動平臺的制造,焊接變形小,生產效率高,產品滿足圖紙要求。面板、筋板、底板和側樁腳均為鋁合金材質。

以上依據本發明的理想實施例為啟示,通過上述的說明內容,相關人員完全可以在不偏離本項發明技術思想的范圍內,進行多樣的變更以及修改。本項發明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容,必須要根據權利要求范圍來確定技術性范圍。

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一種 鋁合金 振動 平臺 制造 工藝
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