CN108067701B - 一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，该通用工装包括设有方阵排列的方形槽的子母板和背面设有方形槽的基础板；冷板放置在基础板正面，子母板位于冷板的另一面，通用工装通过压紧子母板来压紧冷板。本发明装置可给耐压气密冷板焊接过程中提供足够的压力，实现有效加压，校正零件变形，控制冷板的焊接间隙及焊接变形，保证冷板的焊接质量、内部流道及外形尺寸精度，基础板和子母板等部件有方槽结构，有利于产品在真空钎焊炉内辐射吸热和放热，提高钎焊效率。

Description

一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装

技术领域

本发明设计一种真空钎焊用焊接工装，特别设计一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装。

背景技术

随着雷达等电子设备逐渐向小型化、集成化发展，各种元器件的集成度越来越高，封装密度越来越大，导致电子设备的热流密度急剧上升。传统的风冷技术已经无法满足高热流密度器件的散热需求，需采用更为高效的液冷冷却技术，液冷冷却技术的关键部件为冷板。

冷板通常采用先机械加工再使用真空钎焊焊接成形的方法。在使用真空钎焊焊接时冷板的焊接质量直接影响冷板性能的好坏，而焊接用工装是影响焊接质量的重要一项因素。

现有方法通过压块的的方式对冷板进行装配施压，但此种方式加压力小，难以校正零件变形，直接导致焊接后的冷板气密性差，焊接合格率仅为50％，给冷板钎焊焊接带来了难题。

发明内容

本发明提供了一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，目的是克服传统压块施加压的方法引起的加压力小，难以校正零件变形的缺陷，可实现针对多种冷板真空钎焊提供有效加压，校正零件变形，控制冷板的焊接间隙及焊接变形，保证冷板的焊接质量、内部流道及外形尺寸精度。

为了达到上述目的，本发明的具体方案为：

一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，该通用工装包括设有方阵排列的方形槽的子母板和背面设有方形槽的基础板；冷板放置在基础板正面，子母板位于冷板的另一面，通用工装通过压紧子母板来压紧冷板。

通用工装通过压块压紧子母板，压块通过压杆与通用工装的滑杆组件连接；

压杆的上下两端的侧面均设有外螺纹，中部没有螺纹，且中部直径小于两端的直径；压杆的上端与滑杆组件螺纹连接，下端为半球形，与压块连接；

压块设有盲孔，且盲孔的顶端侧面设有螺纹，底部侧面没有螺纹；压杆下端通过螺纹旋入盲孔，且压杆下端的螺纹段可以全部旋入盲孔，使压杆和压块形成非固定连接，且盲孔螺纹和压杆螺纹使压杆和压块不会脱落。

滑杆组件包括：滑杆，滑块，盖板，挡板；

滑杆两端为U形槽，且通过固定螺栓与通用工装的框架支撑构件连接；

滑杆中央设有长圆槽，滑块安装在长圆槽中；

压杆由上之下依次穿过盖板、滑块、挡板，且均通过螺纹连接固定；

盖板位于长圆槽的上方，通过焊接连接在一起，并对滑块形成限位，防止滑块脱落。

挡板和压块之间设有弹簧，用来调整压块与压杆之间的预紧力，防止压块自由活动。

压杆的顶端设有矩形柱结构，通过矩形柱结构，压杆被旋转，调整压块的高度。

滑杆至少有一根；每根滑杆上至少有一个滑块。

框架支撑构件包括：支柱和横杆；

立柱共有四根，底部设有螺纹孔，通过螺栓分别安装在方形的基础板的四角，且每个螺栓连接处均安装有平垫片和弹簧垫片；

横杆安装在对应基础板的长边的两个立柱间，且横杆两端插入立柱顶端的通孔中。

通用工装还包括调节手柄；调节手柄为圆柱形，上下底面均设有方形通孔，与压杆顶端的矩形柱结构配合，可以使压杆旋转。

基础板的中心区域为一块高0.5mm的凸台，此凸台表面粗糙度为0.8，平面度为6级；

子母板的表面的表面粗糙度为0.8，下表面的平行度为6级，上下两面的平行度为6级。

框架支撑构件，子母板，调节手柄，滑杆组件，均采用的1Cr18Ni9Ti不锈钢材料，需热处理650°，保温120分钟。

本发明的有益效果是：

1、本发明可通过螺纹结构进行上下调节的压杆可在耐压气密冷板焊接过程中提供足够的压力；

2、本发明的压块上的弹簧为冷板零件提供足够的初始预紧力，结合压块的非固定连接，确保在焊接过程中由于冷板零件软化引起的加压失效现象；

3、本发明的子母板可根据冷板盖板结构形状进行设计，其上面有矩形阵列排列的沉槽用于减少工装自身的吸热，防止吸收过多热量导致产品变形，子母板零件可有效校平冷板盖板平面，保证其在焊接后平面度在0.05mm公差范围内；

4、本发明的滑杆和滑块零件可在两个方向上进行移动调节，使得使用本工装可以针对不同结构类型的冷板零件进行真空钎焊焊接。

本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分特征和优点从说明书中变得显而易见，或通过实施本发明而了解，本发明的目的和其它优点可通过在所写的说明书、权利要求、附图中所特指的结构来实现和获得。

附图说明

附图仅用于示出具体实施例，并不认为是对本发明的限制，所有附图中相同的标记序号代表相同的部件。

图1为本发明提供的一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装的结构俯视示意图；

图2为本发明提供的一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装的结构仰视示意图；

图3为一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装中框架支撑构件结构示意图；

图4为一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装中滑杆组件结构示意图；

图5为一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装中子母板示意图；

图6为一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装中调节手柄示意图；

图7为一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装的压块与压杆连接示意图；

1-框架支撑构件，2-子母板，3-调节手柄，4-滑杆组件,5-基础板，6-支柱，7-螺栓，8-平垫片，9-弹簧垫片，10-横杆，11-滑杆，12-滑块，13-盖板，14-压杆，15-压块，16-挡板，17-弹簧，18-固定螺栓，19-冷板基板，20-冷板盖板。

具体实施方式

以下结合附图和实例对本发明进行详细的描述。

如图1至图4所示，一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，该通用工装包括设有方阵排列的方形槽的子母板2和背面设有方形槽的基础板5；冷板放置在基础板5正面，子母板2位于冷板的另一面，通用工装通压紧子母板2来压紧冷板。本发明通过子母板和基础板上的方形槽设计，可以大大减少工装在钎焊过程中吸收的热量，保证零件的钎焊效果，同时保证了零件钎焊的平面度；现有工装直接通过压块压紧零件，不但会产生压力分布的不均匀，还会因为与零件接触的部分吸收过场多热量，零件大多厚度极小，过多热量会导致零件受热变形和影响零件的应力应变性质，导致零件成品率较低。

矩形阵列排列的沉槽用于减少工装自身的吸热，防止吸收过多热量导致产品变形，子母板零件可有效校平冷板盖板平面，保证其在焊接后平面度在0.05mm公差范围内；

本发明在冷板基板19内部工艺槽及冷板盖板20内表面部位进行钎料布置，将钎料布置完全后的待焊接冷板放置于工装基础板5上。子母板2放置于冷板盖板20上，为了保证所施加压力和焊缝间隙的均匀。移动滑杆组件4和滑块12使压块15先对子母板2四角进行预紧，再对子母板2中央区域使用压块15进行预紧。调平冷板盖板20后使用调节手柄3均匀旋紧压杆14，使拧紧力矩10.5～11N·m，确保整个平焊缝的焊接间隙均匀。

通用工装通过压块15压紧子母板2，压块15通过压杆14与通用工装的滑杆组件4连接；

压杆14的上下两端的侧面均设有外螺纹，中部没有螺纹，且中部直径小于两端的直径；压杆14的上端与滑杆组件4螺纹连接，下端为半球形，与压块15连接；

压块15设有盲孔，且盲孔的顶端侧面设有螺纹，底部侧面没有螺纹；压杆14下端通过螺纹旋入盲孔，且压杆14下端的螺纹段可以全部旋入盲孔，使压杆14和压块15形成非固定连接，且盲孔螺纹和压杆14螺纹使压杆14和压块15不会脱落。

滑杆组件4包括：滑杆11，滑块12，盖板13，挡板16；

滑杆11两端为U形槽，且通过固定螺栓18与通用工装的框架支撑构件1连接；

滑杆11中央设有长圆槽，滑块12安装在长圆槽中；

压杆14由上之下依次穿过盖板13、滑块12、挡板16，且均通过螺纹连接固定；

盖板13位于长圆槽的上方，通过焊接连接在一起，并对滑块12形成限位，防止滑块12脱落。

挡板16和压块15之间设有弹簧17，用来调整压块15与压杆14之间的预紧力，防止压块15自由活动。压块上的弹簧为冷板零件提供足够的初始预紧力，结合压块的非固定连接，确保在焊接过程中由于冷板零件软化引起的加压失效现象。

在工装使用前，旋紧挡板16使弹簧17压缩，达到压块15自身有一定初始预紧力。在焊接时弹簧17处于压紧状态，给压块15的初始预紧推力，一旦零件软化，用于压块与压杆之间存在行程，弹簧17推动压块15，使得压块15可以依然压紧零件，并保持一定的压力，使得最终零件的成形效果较好。而现有的工装压块与压杆直接通过螺纹固定连接，一旦钎焊时零件软化，很容易产生局部加压失效，导致零件变形，成品率大大降低。因此本发明可防止焊接时零件压缩变形引起的压杆14螺纹松动。

压杆14的顶端设有矩形柱结构，通过矩形柱结构，压杆14被旋转，调整压块15的高度。

滑杆11至少有两根；每根滑杆11上至少有两个滑块12。可在两个方向上进行移动调节，使得使用本工装可以针对不同结构类型的冷板零件进行真空钎焊焊接。

框架支撑构件1包括：支柱6和横杆10；

立柱共有四根，底部设有螺纹孔，通过螺栓7分别安装在方形的基础板5的四角，且每个螺栓7连接处均安装有平垫片8和弹簧垫片9；

横杆10安装在对应基础板5的长边的两个立柱间，且横杆10两端插入立柱顶端的通孔中。

通用工装还包括调节手柄3；调节手柄3为圆柱形，上下底面均设有方形通孔，与压杆14顶端的矩形柱结构配合，可以使压杆14旋转。

工装中的基础板5是整个工装的安装基础，四角上的支柱6通过螺栓7、平垫片8、弹簧垫片9进行螺栓7连接。支柱6上端有通槽，横杆10两端插入两支柱6的通槽内，对滑杆组件4起到支撑作用。滑杆组件4中滑杆11两端有U型槽，通过U型槽架设于两横杆10之间，方便滑杆11在横杆10上进行上下移动。横杆10中心有长圆槽，滑块12可在长圆槽内左右移动。

基础板5的中心区域为一块高0.5mm的凸台，此凸台表面粗糙度为0.8，平面度为6级；

子母板2的表面的表面粗糙度为0.8，下表面的平行度为6级，上下两面的平行度为6级。

为了防止在焊接时工装自身变形，框架支撑构件1，子母板2，调节手柄3，滑杆组件4，均采用的1Cr18Ni9Ti不锈钢材料，需热处理650°，保温120分钟，该材料在600℃～650℃温度范围内变形较小。

综上所述，本发明提供了一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，本发明不仅提供耐压气密冷板足够的压力，而且使冷板各部分收到的压力基本一致，从而使冷板零件变形一致，且通过调节滑杆和滑块，此发明可适用于不同类型的冷板进行真空钎焊焊接。

以上所述，仅为本发明的较优实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种耐压气密冷板真空钎焊通用工装，其特征在于，所述通用工装包括设有方阵排列的方形槽的子母板(2)和背面设有方形槽的基础板(5)；冷板放置在所述基础板(5)正面，所述子母板(2)位于冷板的另一面，所述通用工装通过压紧所述子母板(2)来压紧冷板；

所述通用工装通过压块(15)压紧所述子母板(2)，所述压块(15)通过压杆(14)与所述通用工装的滑杆组件(4)连接；

所述压杆(14)的上下两端的侧面均设有外螺纹，中部没有螺纹，且中部直径小于两端的直径；所述压杆(14)的上端与所述滑杆组件(4)螺纹连接，下端为半球形，与所述压块(15)连接；

所述压块(15)设有盲孔，且盲孔的顶端侧面设有螺纹，底部侧面没有螺纹；所述压杆(14)下端通过螺纹旋入盲孔，且所述压杆(14)下端的螺纹段可以全部旋入盲孔，使压杆(14)和压块(15)形成非固定连接，且盲孔螺纹和压杆(14)螺纹使所述压杆(14)和压块(15)不会脱落；

所述滑杆组件(4)包括：滑杆(11)，滑块(12)，盖板(13)，挡板(16)；

所述滑杆(11)两端为U形槽，且通过固定螺栓(18)与所述通用工装的框架支撑构件(1)连接；

所述滑杆(11)中央设有长圆槽，所述滑块(12)安装在所述长圆槽中；

所述压杆(14)由上之下依次穿过所述盖板(13)、滑块(12)、挡板(16)，且均通过螺纹连接固定；

所述盖板(13)位于所述长圆槽的上方，通过焊接连接在一起，并对滑块(12)形成限位，防止滑块(12)脱落；

所述挡板(16)和所述压块(15)之间设有弹簧(17)，用来调整所述压块(15)与压杆(14)之间的预紧力，防止所述压块(15)自由活动；

所述压杆(14)的顶端设有矩形柱结构，通过所述矩形柱结构，所述压杆(14)被旋转，调整压块(15)的高度；所述矩形柱结构的拧紧力矩为10.5～11N·m。

2.根据权利要求1所述的通用工装，其特征在于，所述滑杆(11)至少有一根；每根所述滑杆(11)上至少有一个滑块(12)。

3.根据权利要求2所述的通用工装，其特征在于，所述框架支撑构件(1)包括：支柱(6)和横杆(10)；

所述支柱共有四根，底部设有螺纹孔，通过螺栓(7)分别安装在方形的所述基础板(5)的四角，且每个螺栓(7)连接处均安装有平垫片(8)和弹簧垫片(9)；

所述横杆(10)安装在对应所述基础板(5)的长边的两个立柱间，且所述横杆(10)两端插入所述立柱顶端的通孔中。

4.根据权利要求3所述的通用工装，其特征在于，所述通用工装还包括调节手柄(3)；所述调节手柄(3)为圆柱形，上下底面均设有方形通孔，与所述压杆(14)顶端的矩形柱结构配合，可以使所述压杆(14)旋转。

5.根据权利要求4所述的通用工装，其特征在于，所述基础板(5)的中心区域为一块高0.5mm的凸台，此凸台表面粗糙度为0.8，平面度为6级；

所述子母板(2)的表面的表面粗糙度为0.8，下表面的平行度为6级，上下两面的平行度为6级。

6.根据权利要求5所述的通用工装，其特征在于，所述框架支撑构件(1)，子母板(2)，调节手柄(3)，滑杆组件(4)，均采用的1Cr18Ni9Ti不锈钢材料，需热处理650°，保温120分钟。

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