CN107584197B - 一种薄板焊接用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种薄板焊接用夹具，属于燃气轮机机匣焊接工艺装备领域。夹具包括底座和盖板，盖板为矩形板，盖板的沿其长度方向的两端分别与底座可拆卸连接，盖板的中部设有沿盖板的长度方向延伸的长条形的镂空部，盖板上设置有沿盖板的长度方向排列的两排光孔，且两排光孔分别位于镂空部的两侧，两排光孔中的每个光孔内均设有一个压紧销，每排光孔中的多个压紧销的远离底座的一端均固定在一压紧板上；薄板焊接用夹具还包括顶装置，通过在压紧板上设置顶紧装置，对压紧板施加顶紧力，对待焊接薄板进行二次固定，使得薄板的夹紧效果更好，且两排光孔分别位于镂空部的两侧，加强了待焊接薄板近焊缝区域的拘束度，夹具的结构简单且易于操作。

Description

一种薄板焊接用夹具

技术领域

本发明涉及焊接工装技术领域，特别涉及一种薄板焊接用夹具。

背景技术

薄板在焊接时受热易产生变形，变形时会严重影响焊接的对中，导致电弧偏离焊缝，从而无法得到高质量的焊缝，因此，则需要使用焊接夹具夹紧薄板，在焊接时就能避免薄板产生明显的变形，从而保证薄板的焊接质量。

目前，有一种薄板焊接用夹具，包括底座和盖板，盖板两端通过螺栓固定在底座上，待焊接的两个薄板被夹紧在底座和盖板之间，盖板中部设有一长条形的镂空部，待焊接的两个薄板的待焊接处位于该镂空部的下方，通过该镂空部对待焊接的两个薄板进行焊接。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

工件焊接的过程中，由于待焊接的两个薄板在底座和盖板之间仅通过底座和盖板两端的螺栓压紧，对薄板的夹紧效果较差，在焊接过程中仍然可能会出现薄板焊接变形的问题。

发明内容

为了解决现有技术中对薄板夹紧效果差，薄板焊接易变形的问题，本发明实施例提供了一种薄板焊接用夹具。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种薄板焊接用夹具包括底座和盖板，所述盖板为矩形板，所述盖板的沿其长度方向的两端分别与所述底座可拆卸连接，所述盖板的中部设有沿所述盖板的长度方向延伸的长条形的镂空部，所述盖板上设置有沿所述盖板的长度方向排列的两排光孔，且所述两排光孔分别位于所述镂空部的两侧，所述两排光孔中的每个光孔内均设有一个压紧销，每排所述光孔中的多个所述压紧销的远离所述底座的一端均固定在一压紧板上；

所述薄板焊接用夹具还包括顶紧装置，所述顶紧装置包括顶紧支架和顶紧螺栓，所述顶紧支架固定在所述盖板上且在垂直于所述盖板的方向上所述顶紧支架与所述盖板之间设有间隙，所述顶紧螺栓与所述顶紧支架螺纹连接，且所述顶紧螺栓垂直于所述压紧板布置，以通过压紧所述压紧板上的所述压紧销压紧待焊接薄板，所述顶紧支架和所述压紧板在所述盖板上的正投影与所述镂空部不重叠。

进一步地，每个所述压紧销的靠近所述底座的一端均设有一铜块。

进一步地，所述盖板的一端通过锁紧螺栓、锁紧螺母和防松螺母与所述底座可拆卸连接，所述锁紧螺栓的头部通过所述锁紧螺母固定在所述底座上，所述锁紧螺栓的杆部通过所述防松螺母固定在所述盖板上；

所述盖板的另一端通过活节螺栓、销和压紧螺母与所述底座可拆卸连接，所述活节螺栓的一端通过所述销固定在所述底座上，所述活节螺栓的另一端通过所述压紧螺母固定在所述盖板上。

进一步地，所述底座的中部对应所述盖板的镂空部设有一安装槽，所述底座上设有通气装置，所述通气装置与所述安装槽连通，用于向所述安装槽提供保护气体。

进一步地，所述安装槽内设有与所述安装槽的形状相匹配的安装条，所述安装条为中空结构，所述安装条上设有与所述通气装置连通的进气口，所述安装条的靠近所述镂空部的一面开设有多个通孔。

进一步地，所述通孔沿所述镂空部的延伸方向等距阵列分布。

进一步地，所述安装条内部均匀填充有钢丝网。

进一步地，所述安装条上设置有一凹槽，所述凹槽与所述镂空部相对设置。

进一步地，所述安装条为铜条。

进一步地，所述镂空部的沿长度方向的侧壁为斜面，且所述镂空部的靠近所述底座的一面的开口小于所述镂空部的远离所述底座的一面的开口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过在盖板上设置沿盖板的长度方向排列的两排光孔，在每个光孔内设有一个压紧销，且每排光孔中的多个压紧销的远离底座的一端均固定在一压紧板上，通过在压紧板上设置顶紧装置，对压紧板施加顶紧力，对待焊接薄板进行二次固定，使得薄板的夹紧效果更好，且两排光孔分别位于镂空部的两侧，加强了待焊接薄板近焊缝区域的拘束度，夹具的结构简单且易于操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种薄板焊接用夹具的结构示意图；

图2是图1的A向视图；

图3是本发明实施例提供的一种盖板的结构示意图；

图4是图2的C-C截面示意图；

图5是图1的B-B截面示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种薄板焊接用夹具的结构示意图，图2是图1的A向视图，如图1和图2所示，本发明实施例提供的一种薄板焊接用夹具包括底座100和盖板200，盖板200设置在底座100上方，盖板200为矩形板，盖板200的沿其长度方向的两端分别与底座100可拆卸连接，盖板200的中部设有沿盖板200的长度方向延伸的长条形的镂空部210。

图3是本发明实施例提供的一种盖板的结构示意图，如图3所示，盖板200上设置有沿盖板200的长度方向排列的两排光孔220，且两排光孔220分别位于镂空部210的两侧。结合图2，两排光孔220中的每个光孔内均设有一个压紧销230，每排光孔210中的多个压紧销230的远离底座100的一端均固定在一压紧板300上，且压紧板300在盖板200上的正投影与镂空部210不重叠。

具体地，在本实施例中，一排光孔220中的压紧销230固定在一个压紧板300上，另一排光孔220中的压紧销230固定在另一个压紧板300上，两个压紧板300均可以为长条形板件，镂空部210位于两个压紧板300之间的区域。

在本发明的另一实施例中，两排光孔220中的压紧销230可以均固定在同一块压紧板上，则该压紧板的中部也设有一镂空部，且该镂空部的镂空面积大于盖板200上的长条形镂空部210的面积。在具体实现时，盖板200上的镂空部210为焊接操作部，待焊接的两个薄板的待焊接处位于该镂空部210的下方，将压紧板300上的镂空部面积设置为大于盖板200上的镂空部210可以避免在焊接过程中，压紧板遮挡住焊接操作部，影响焊接。

图4是图2的C-C截面示意图，如图4所示，薄板焊接用夹具还包括顶紧装置，顶紧装置包括顶紧支架410和顶紧螺栓420，顶紧支架410固定在盖板200上且在垂直于盖板200的方向上顶紧支架410与盖板200之间设有间隙，顶紧螺栓420与顶紧支架410螺纹连接，且顶紧螺栓420垂直于压紧板300布置，以通过压紧压紧板300上的压紧销230压紧待焊接薄板，顶紧支架410在盖板200上的正投影与镂空部210不重叠，以避免影响焊接作业。

在本实施例中，如图1所示，两台顶紧支架410分别设置在压紧板300的沿其长度方向的两端，且两台顶紧支架410位于镂空部210的未设置有光孔的两侧，每台顶紧支架410上设有两个沿垂直于盖板200的长度方向间隔分布的螺纹孔，其中一台顶紧支架410的两个螺纹孔内的两个顶紧螺栓420分别用于顶紧两块压紧板300的一端，另一台顶紧支架410的两个螺纹孔内的两个顶紧螺栓420分别用于顶紧两块压紧板300的另一端。此时顶紧支架410固定在盖板200的两长边上。

在本发明提供的另一实施例中，顶紧支架也可以沿压紧板300的长度方向设置，且每个压紧板300上均设有一个顶紧支架，每台顶紧支架上设有两个沿盖板200的长度方向间隔分布的螺纹孔，其中一台顶紧支架的两个螺纹孔内的两个顶紧螺栓分别用于顶紧一块压紧板300的两端，另一台顶紧支架的两个螺纹孔内的两个顶紧螺栓分别用于顶紧另一块压紧板300的两端。此时顶紧支架410固定在盖板200的两短边上。

需要说明是，顶紧螺栓420可根据实际需要设置一个或多个，设置多个顶紧螺栓420时，对压紧板300的顶紧效果更好。

本发明通过在盖板上设置沿盖板的长度方向排列的两排光孔，在每个光孔内设有一个压紧销，且每排光孔中的多个压紧销的远离底座的一端均固定在一压紧板上，通过在压紧板上设置顶紧装置，对压紧板施加顶紧力，对待焊接薄板进行二次固定，使得薄板的夹紧效果更好，且两排光孔分别位于镂空部的两侧，加强了待焊接薄板近焊缝区域的拘束度，夹具的结构简单且易于操作。

进一步地，如图4所示，每个压紧销230的靠近底座100的一端均设有一铜块240。在具体实现时，该铜块240可以为圆柱形铜块也可为方块。通过设置铜块240可以增大待焊接薄板的压紧接触面积，同时通过铜块240过渡，可以有效避免压紧销230直接压紧待焊接薄板时，划伤待焊接薄板的表面。

进一步地，底座100的中部对应盖板200的镂空部210设有一安装槽110，底座100上设有通气装置120，通气装置120与安装槽110连通，用于向安装槽110内提供保护气体。安装槽110上方由待焊接薄板盖住，从而安装槽110与薄板之间形成气体保护腔，为焊缝背面提供气体保护，其中通气装置为120可为快速通气接头。

进一步地，如图4和图1所示，安装槽110内设有与安装槽110的形状相匹配的安装条130，安装条130为内部中空的结构，安装条130上设有与通气装置120连通的进气口120a，安装条130的靠近镂空部210的一面开设有多个通孔130a，通过该多个通孔130a，为焊缝背部提供保护气体。

具体地，安装条130可以通过螺栓和螺母可拆卸的固定在安装槽110内。

进一步地，多个通孔130a沿镂空部210的延伸方向等距阵列分布，保护气体沿安装条130中部等距阵列的通孔130a到达并覆盖焊缝背面，实现焊缝背面的气体保护作用，使焊缝背面的气氛保护更加均匀，避免了焊接过程中发生氧化的问题，有效地保障了焊缝的焊接质量。

进一步地，安装条130内部设有钢丝网140，钢丝网140对通入的保护气体具有稳流的作用。

进一步地，如图4所示，安装条130上设有一凹槽131，凹槽131与镂空部210相对设置，用以缩小待焊接薄板的焊接变形区。

进一步地，安装条130为铜条，避免待焊接薄板与底座100发生焊接粘连。

进一步地，镂空部210的侧壁为斜面，且镂空部210的靠近底座100的一面的开口小于镂空部210的远离底座100的一面的开口。待焊接薄板的待焊接区域设置在镂空部210的下方，该结构可最大程度减少焊缝未受压区域，使薄板的防变形效果更加明显，同时保证了手工焊焊枪的可达性，有利于焊接过程对焊缝进行观察，方便焊接操作。

进一步地，图5是图1的B-B截面示意图，如图5所示，盖板200的沿其长度方向的一端通过锁紧螺栓510、锁紧螺母520和防松螺母530与底座100可拆卸连接。具体地，盖板200的沿其长度方向的一端设有一第一通孔200a，底座100上对应该第一通孔200a的位置设有一第二通孔100a，锁紧螺栓510的头部设置在底板100上的第二通孔100a中，通过锁紧螺母520锁紧，固定在底座100上，锁紧螺栓510的杆部设置在盖板200上的第一通孔200a中，通过防松螺母530锁紧，固定在盖板200上，使得底座100和盖板200的一端连接。

盖板200的沿其长度方向的另一端通过活节螺栓610、销620和压紧螺母630与底座100可拆卸连接。结合图3盖板200的沿其长度方向的另一端设有一U型槽200b，该U型槽200b的开口方向远离镂空部210，底座100上对应该U型槽200b位置也设有一开口100b，活节螺栓610的头部设置在底座100上的开口100b中，且通过销620可移动的固定在底座100上，活节螺栓610的杆部设置在盖板200上的U型槽200b中，通过压紧螺母630锁紧，固定在盖板200上，使得底座100和盖板200的另一端连接。

在具体使用过程中，待焊接薄板夹紧在底座100和压盖200中间，若要将焊接好的薄板取出，只需松开压紧螺母630，将活节螺栓610沿U型槽200b的开口方向旋转90°，使活节螺栓610的杆部退出盖板200，活节螺栓610的头部依然通过销620固定在底座100中，此时底座100和盖板200的另一端分开，即可从该端取出焊接好的薄板，而不需将底座100和盖板200的两端完全分开，实现了对待焊接薄板的快速装夹。

本发明的薄板焊接用夹具的具体使用过程如下：

(1)将待焊接薄板放置在底座100和盖板200之间，并将待焊接薄板的待焊接部分对准盖板200的镂空部210，且焊接方向与镂空部210的长度方向一致；

(2)将锁紧螺栓510放置在底板100上的第二通孔100a和盖板200上的第一通孔200a中，并通过锁紧螺母520和防松螺母530锁紧，将底座100和盖板200的一端连接；

(3)将活节螺栓610放置在底板100上的开口100b和盖板200上的U型槽200b中，并通过销620和压紧螺母630锁紧，将底座100和盖板200的另一端连接；

(4)旋转顶紧螺母420顶紧压紧板300，使压紧板300下的压紧销230端部的铜块240压紧待焊接薄板，对焊接薄板进行焊接操作；

(5)松开压紧螺母630，旋转活节螺栓610，使底座100和盖板200的另一端分开，将焊接好的薄板取出。

需要说明的是，本发明提供的一种薄板焊接用夹具还可用于焊接薄筒，其加工方式与上述实施例相同，本发明在此不再赘述。

本发明通过在盖板上设置沿盖板的长度方向排列的两排光孔，在每个光孔内设有一个压紧销，且每排光孔中的多个压紧销的远离底座的一端均固定在一压紧板上，通过在压紧板上设置顶紧装置，对压紧板施加顶紧力，对待焊接薄板进行二次固定，使得薄板的夹紧效果更好，且两排光孔分别位于镂空部的两侧，加强了待焊接薄板近焊缝区域的拘束度，夹具的结构简单且易于操作。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种薄板焊接用夹具，包括底座和盖板，其特征在于，所述盖板为矩形板，所述盖板的沿其长度方向的两端分别与所述底座可拆卸连接，所述盖板的中部设有沿所述盖板的长度方向延伸的长条形的镂空部，所述盖板上设置有沿所述盖板的长度方向排列的两排光孔，且所述两排光孔分别位于所述镂空部的两侧，所述两排光孔中的每个光孔内均设有一个压紧销，每排所述光孔中的多个所述压紧销的远离所述底座的一端均固定在一压紧板上；

所述薄板焊接用夹具还包括顶紧装置，所述顶紧装置包括顶紧支架和顶紧螺栓，所述顶紧支架固定在所述盖板上且在垂直于所述盖板的方向上所述顶紧支架与所述盖板之间设有间隙，所述顶紧螺栓与所述顶紧支架螺纹连接，且所述顶紧螺栓垂直于所述压紧板布置，以通过压紧所述压紧板上的所述压紧销压紧待焊接薄板，所述顶紧支架和所述压紧板在所述盖板上的正投影与所述镂空部不重叠。

2.根据权利要求1所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，每个所述压紧销的靠近所述底座的一端均设有一铜块。

3.根据权利要求1所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述盖板的一端通过锁紧螺栓、锁紧螺母和防松螺母与所述底座可拆卸连接，所述锁紧螺栓的头部通过所述锁紧螺母固定在所述底座上，所述锁紧螺栓的杆部通过所述防松螺母固定在所述盖板上；

所述盖板的另一端通过活节螺栓、销和压紧螺母与所述底座可拆卸连接，所述活节螺栓的一端通过所述销固定在所述底座上，所述活节螺栓的另一端通过所述压紧螺母固定在所述盖板上。

4.根据权利要求1-3任一项所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述底座的中部对应所述盖板的镂空部设有一安装槽，所述底座上设有通气装置，所述通气装置与所述安装槽连通，用于向所述安装槽提供保护气体。

5.根据权利要求4所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述安装槽内设有与所述安装槽的形状相匹配的安装条，所述安装条为中空结构，所述安装条上设有与所述通气装置连通的进气口，所述安装条的靠近所述镂空部的一面开设有多个通孔。

6.根据权利要求5所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述通孔沿所述镂空部的延伸方向等距阵列分布。

7.根据权利要求5所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述安装条内部均匀填充有钢丝网。

8.根据权利要求5所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述安装条上设置有一凹槽，所述凹槽与所述镂空部相对设置。

9.根据权利要求5所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述安装条为铜条。

10.根据权利要求1-3任一项所述的薄板焊接用夹具，其特征在于，所述镂空部的沿长度方向的侧壁为斜面，且所述镂空部的靠近所述底座的一面的开口小于所述镂空部的远离所述底座的一面的开口。