火箭燃料贮箱FSW焊接用组合夹具设计答辩稿

半球面体部分尺寸
半球体由六块完全相同的瓜瓣片焊接而成，上 面开口用来和端盖焊接。 外球面曲面半径为1125mm 壁厚定为10mm 瓜瓣片在h=1008mm处开口，开口处端盖直径 1000mm
薄壁筒体部分尺寸
外轮廓直径与球面体相对，也是2250mm 筒体长度定位4.5mm,比原型贮箱短的多
设计结构-受力挡板
回转工作台
由于球面体由6块瓜瓣片焊接而成，焊接方式为 曲面纵缝，焊机不转动，所以每焊接一次，需 要工件连同夹具旋转60°。 回转工作台主要由电机，一级减速齿轮，涡轮 蜗杆组成传动。 工作台通过6对双列圆锥滚子轴承与两个环形滚 子导轨与底座和涡轮连接。具体见PDF二维图
淘麦刷
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火箭燃料贮箱FSW焊接用组 合夹具
作者：唐筠超 导师：李红军 2013.5.21
分析火箭燃料贮箱组成
1.两端的半球面 分解 体+一端开口加 盖 2.中间的薄壁筒 体
初步设计计划：设计对应的筒体及球面 体夹具。
选取贮箱模型
由于在2014年即将发射的长征五号运载火箭的 燃料贮箱就是使用搅拌摩擦焊（FSW）焊接， 所以选择这种型号的贮箱为被焊接工件原型。
为了尽量减少夹具的重力，设计成如3D图所示
根据支撑面设计筒体夹具总体
球面体夹具主要组成 1.受力支撑板（承受搅拌头轴向压力保护工件， 定位，夹紧） 2.左端面（定位筒体，限制各向自由度） 3.右端面（定位夹紧，环状体外轮廓直径 2000mm） 4.轮子结构（起部分支撑作用，使筒体顺利旋转） 5.底盘（基面） 为了尽量减少夹具的重力，设计成如3D图所示
球面体受力挡板二维
3D模型见PDF_qiu
筒体受力挡板
3D模型见PDF_tong
根据支撑面设计球面夹具总体
球面体夹具主要组成 1.受力支撑板（承受搅拌头轴向压力保护工件， 定位，夹紧） 2.上端面（定位端盖位置，在端盖与瓜瓣片焊接 时起保护焊缝作用） 3.下端面（定位，基面） 4.支撑柱（用于连接固定上下端面与受力支撑板）
由于搅拌摩擦焊的搅拌头在焊接时对工件有较 大的轴向力，所以筒体与球面体的夹具都需要 一个受力挡板。 球面体受力挡板的受力面是曲率半径为1115mm 的曲面，结构见二维图和球面体夹具三维装配 模型 为了拆卸与取出方便，筒体受力挡板由三块完 全相同的扇形块通过固定而成。结构见二维图 和筒体夹具的三211