CN108526682B - 一种隐藏式可调夹紧装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于航空机械领域，公开了一种隐藏式可调夹紧装置。本发明通过气缸、上下齿条等的联合作用使零件夹紧，且只需挪动上齿条与下齿条的啮合位置即能适应各零件尺寸的夹紧要求，因此能兼容不同尺寸零件的夹紧。本发明不仅在很大程度上降低了操作难度，保证了零件的加工质量，而且极大地提高了生产效率。本方法不仅适用于搅拌摩擦焊零件的侧向顶紧，对其他制造行业中需要零件顶紧时也同样适用，能方便操作、提高生产效率、保证零件质量。

Description

一种隐藏式可调夹紧装置
技术领域
本发明属于航空机械领域，特别涉及到一种隐藏式可调夹紧装置。
背景技术
对零件进行搅拌摩擦焊接前需调整工装，并对零件进行定位装夹，使其焊前满足上表面压紧、侧向顶紧、背部刚性支撑的状态。多次试验证明侧向顶紧对零件搅拌摩擦焊接后的质量起着至关重要的作用。现有技术中，侧顶必须靠扳手人工拧紧螺钉来调节，因设备自身的局限性，操作工人需钻入工装下面用扳手手动调整，且因操作空间狭小，扳手往往施展不开，不仅对操作造成很大不便，也严重阻碍了生产进度的提高；待焊接零件长度较长，需要多个侧顶，这进一步增加了侧顶调整的难度；因侧顶个数较多且较隐蔽，即使螺钉有松动也不易被发现，在这种情况下一旦开始焊接轻则造成焊接缺陷，重则致使焊缝开裂，使零件报废，造成相当大的经济损失。
发明内容
发明目的：实现了小空间以短距离位移兼容不同尺寸、形状零件的一种标准化通用夹紧方法，解决了前期零件侧向顶紧调节费时费力且易造成零件焊接质量的难题，且极大地方便了各规格尺寸零件不同焊缝侧向夹紧的调节，能提高生产效率，降低劳动强度。
技术方案：一种隐藏式可调夹紧装置，其特征在于包括装置主体1、上齿条2、下齿条3、气缸4、螺钉5、气缸支架12；装置主体1为一双工字型焊接结构件，其中上面板和下底板由两根分立两侧的立筋焊接在一起，上面板宽度方向有两条T形槽口，T形槽大小与上齿条2、下齿条3配合，下齿条3为T形齿条，装配在主体1上面板两条T形槽大端内，可以自由滑动，上齿条2为L形，其齿牙分布在没有凸台的下底面，其宽度略小于T形槽小端宽度，使其在主体1上面板两条T形槽小端内自由滑动，并与下齿条3凸起的小端面上的齿牙相互啮合，两T形槽口下方各焊有一个L形气缸支架12，每个气缸支架12上有四个与气缸上安装孔相同孔位的装配孔，下齿条3一端有一螺纹孔11，该螺纹孔与气缸4活塞上的螺纹相配合，用4个螺钉5将气缸4固定在气缸支架12上。
装置主体1的上面板与下底板表面平行度≤0.1mm。
上齿条2齿形上部的平面与装置主体1上面板的平面在同一个平面内。
有益效果：与现有的技术方法相比，本发明具有突出的有益效果。本发明彻底摒弃了用螺钉来调节侧顶的旧方法，通过气缸、上下齿条等的联合作用使零件的侧面顶紧，且可通过调节上下齿条的相对位置来改变顶紧面到焊缝的距离，因此能兼容不同尺寸零件的夹紧。本发明不仅在很大程度上方降低了操作难度，极大地提高了生产效率，而且保证了零件的质量。本方法不仅适用于搅拌摩擦焊零件的侧向顶紧，对其他制造行业需要零件顶紧时同样适用，能方便操作、提高生产效率、保证零件质量。
附图说明
图1为本发明的三维结构示意图，
其中，1-装置主体，2-上齿条，3-下齿条，4-气缸，5-螺钉,12-气缸支架；
图2为装置主体1的结构示意图；
图3为上齿条2的结构示意图；
图4为下齿条3的结构示意图；
图5为本发明在零件加工时的装配剖面示意图，
其中，6-第一待焊零件、8-第二待焊零件，7-焊缝，9-焊接垫板，10-侧向定位机构，11-螺纹孔
具体实施方式
结合附图1～5对本发明做进一步详细说明：
一种隐藏式可调夹紧装置，其特征在于包括装置主体1、上齿条2、下齿条3、气缸4、螺钉5；装置主体1为一双工字型焊接结构件，其中上面板和下底板由两根分立两侧的立筋焊接在一起，上面板宽度方向有两条T形槽口，T形槽大小与上齿条2、下齿条3配合，下齿条3为T形齿条，装配在主体1上面板两条T形槽大端内，可以自由滑动，上齿条2为L形，其齿牙分布在没有凸台的下底面，其宽度略小于T形槽小端宽度，使其在主体1上面板两条T形槽小端内自由滑动，并与下齿条3凸起的小端面上的齿牙相互啮合，两T形槽口下方各焊有一个L形气缸支架12，每个气缸支架12上有四个与气缸上安装孔相同孔位的装配孔，下齿条3一端有一螺纹孔11，该螺纹孔与气缸4活塞上的螺纹相配合，用4个螺钉5将气缸4固定在气缸支架12上，
上面板与下底板表面平行度≤0.1mm，
上齿条2齿形上部的平面与装置主体1上面板的平面在同一个平面内，
本发明装配关系为将下齿条3带螺纹孔的一端从装置主体1没有气缸支架一侧的T形槽口插入，将气缸置于气缸支架12与装置主体1之间，使气缸底部与气缸支架12有孔的一面对齐，用螺钉将二者固定，将下齿条3沿装置主体1的T形槽向气缸方向滑动，将气缸活塞上的螺纹杆与下齿条3上的螺纹孔连接，再将上齿条2的齿形部分与下齿条3的齿形部分啮合，使上齿条2部分嵌入装置主体1的T形槽小端，并且上齿条2齿形上部的平面与装置主体1的表面平齐。
工作时根据零件的尺寸调整上齿条2与下齿条3的啮合部位，使其完全啮合，打开气缸，推动下齿条3移动，同时因为下齿条3与上齿条2啮合在一起，上齿条2必然随下齿条3移动，上齿条2的凸起部分即能将零件夹紧。
该装置的具体使用方法：
步骤一、按图1将各零件装配，先将下齿条3带螺纹孔的一端从装置主体1没有气缸支架一侧的T形槽口插入，将气缸置于气缸支架12与装置主体1之间，使气缸4底部与气缸支架12有孔的一面对齐，用螺钉将二者固定，将下齿条3沿装置主体1的T形槽向气缸方向滑动，将气缸活塞上的螺纹杆与下齿条3上的螺纹孔连接，再将上齿条2的齿形部分与下齿条3的齿形部分啮合，使上齿条2部分嵌入装置主体1的T形槽小端，并且上齿条2齿形上部的平面与装置主体1的表面平齐；
步骤二、将可调夹紧装置没有气缸的一侧与焊接垫板9相邻，并将可调夹紧装置固定于主体工装上。
步骤三、按照第一待焊零件6焊接边到侧向顶紧面尺寸L调整上齿条2夹紧面与焊接垫板9中心位置距离，使该距离略大于L尺寸，将第一待焊零件6和第二待焊零件8定位、装夹，侧向定位机构10在侧向进行定位，如图5所示；
步骤四、打开阀门，接通气缸，推动下齿条3移动，同时因为下齿条3与上齿条2啮合在一起，上齿条2必然随下齿条3移动，上齿条2的凸起部分即能将零件夹紧；
步骤五、对零件进行搅拌摩擦焊接；
步骤六、关闭阀门，收回气缸，下齿条3收回，同时因为下齿条3与上齿条2啮合在一起，上齿条2必然随下齿条3移动，上齿条2的凸起部分即能将零件释放；
步骤七、将零件卸下，完成焊接。
搅拌摩擦焊焊接技术特点决定焊接前需满足零件上表面压紧、侧向顶紧、背部刚性支撑的状态。该装置针对侧向顶紧，在上述具体实施方案中对零件搅拌摩擦焊接前需满足的上表面压紧、背部刚性支撑的状态未做详细描述。从图5中可以看出，当L尺寸发生变化时，只需挪动上齿条2与下齿条3的啮合位置，即能适应各焊接零件尺寸的夹紧要求。

Claims (3)

1.一种隐藏式可调夹紧装置，其特征在于包括装置主体(1)、上齿条(2)、下齿条(3)、气缸(4)、螺钉(5)、气缸支架(12)；装置主体(1)为一双工字型焊接结构件，其中上面板和下底板由两根分立两侧的立筋焊接在一起，上面板宽度方向有两条T形槽口，T形槽大小与上齿条(2)、下齿条(3)配合，下齿条(3)为T形齿条，装配在主体(1)上面板两条T形槽大端内，可以自由滑动，上齿条(2)为L形，其齿牙分布在没有凸台的下底面，其宽度略小于T形槽小端宽度，使其在主体(1)上面板两条T形槽小端内自由滑动，并与下齿条(3)凸起的小端面上的齿牙相互啮合，两T形槽口下方各焊有一个L形气缸支架(12)，每个气缸支架(12)上有四个与气缸上安装孔相同孔位的装配孔，下齿条(3)一端有一螺纹孔(11)，该螺纹孔与气缸(4)活塞上的螺纹相配合，用4个螺钉(5)将气缸(4)固定在气缸支架(12)上。
2.如权利要求1所述的夹紧装置，其特征在于，所述装置主体(1)的上面板与下底板表面平行度≤0.1mm。
3.如权利要求1或2所述的夹紧装置，其特征在于，所述上齿条(2)齿形上部的平面与装置主体(1)上面板的平面在同一个平面内。
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