CN111421280A - 一种曲率零件的焊接夹具 - Google Patents

Abstract

一种曲率零件的焊接夹具，由底板、定位插销、第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块、支撑块插销、通气组件、圆盘夹持定位组件、三组压板组件构成，所述底板的上平面上设置有内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，所述压板组件共分三组，由压板、定位压块、锁紧螺栓、支撑螺栓构成，所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述圆盘夹持定位组件由定位圆盘、支撑杆、压簧、锁紧螺母构成。本发明提出了一种结构巧妙、装夹便捷、定位精准的焊接夹具，同时通过提供气体保护的焊接工作环境，大大提升焊接加工质量。

Description

一种曲率零件的焊接夹具

技术领域

本发明涉及一种焊接夹具，具体是一种曲率零件用辅助焊接夹具。

背景技术

两个非规则曲率零件需焊接到一起时，定位难度大，装夹方式不稳定，极易导致焊接结构不稳定、焊接质量不稳定等问题。故，焊接工作通常需要专用的辅助夹具进行装夹定位，同时，需考虑焊接参数，以防止焊接零件出现焊透、质量不稳定等因素。

本发明针对特定的两个曲率不规则零件，较难定位，同时，对焊缝处质量要求高，故设计一套专用的焊接定位夹具，以实行快速定位装夹，同时，需保障焊接加工区域的开敞性，提供气体保护焊接的工作环境，便于焊接工作开展，保障焊接质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于曲率零件的焊接夹具，同时提供此焊接夹具的核心加工工艺方案及控制要求，以满足曲率零件焊接的快速定位装夹、气体保护所需。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种曲率零件的焊接夹具，由底板、定位插销、第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块、支撑块插销、通气组件、圆盘夹持定位组件、三组压板组件构成；所述底板为方形板，四个角落上安装有吊环螺栓，在所述底板的正中央开有中心孔，以中心孔为原点，所述底板的水平轴对称线方向上，加工有衬套定位底孔、腰套定位底孔，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔分别到中心孔的距离相等且间距严格控制在正负0.05以内，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔上分别压装有光套、腰形衬套，所述定位插销可拆卸安装在所述光套、腰形衬套上；在所述底板的上平面上，以所述中心孔为圆心，同轴由内到外分别设置有内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，所述内凸台定位面的定位型面与曲率弯管零件的下端面吻合，在所述内凸台定位面上均布加工有四处压块槽，在所述压块槽上通过螺销结构固定安装有通气管压紧块，所述外凸台定位面的定位型面为双曲率半弧形，定位型面与双曲率法兰盘零件的下端面吻合，在所述外凸台定位面上还加工有通气管避让槽，在所述内凸台定位面、外凸台定位面间加工有通气管V型槽，截面为V型；所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块以所述底板的中心孔轴线为基准，均布安装在所述底板上，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块通过螺销结构固定在所述底板上，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块上设置有腰形槽、定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块通过支撑块插销、带销结构锁紧螺栓可滑动安装在所述底板上，底板上的两处支撑块插销底孔、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔位置需严格要求，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块共同构成的弧形定位型面与曲率弯管零件的外型吻合；所述压板组件共分三组，由压板、定位压块、锁紧螺栓、支撑螺栓构成，所述定位压块的下端面需加工为型面，与双曲率法兰盘零件的上端面吻合，所述定位压块固定在压板上；所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述通气管为紫铜管，经通气管避让槽后，绕成一个圆圈，安装在所述通气管V型槽内，并用通气管压块进行压紧，所述通气管向上不同方向开设有出气口；所述圆盘夹持定位组件由定位圆盘、支撑杆、压簧、锁紧螺母构成，所述定位圆盘为圆柱体，开有楔形导入口，中心设置有正方形通孔，所述定位圆盘的外径略小于所述底板的中心孔，可间隙套装到所述底板的中心孔内，在所述定位圆盘的圆柱面上均布加工有四个阶梯孔，四个所述阶梯孔垂直于所述正方形通孔的四个侧面，所述支撑杆为阶梯销棒结构，前端为球形撑头，尾部为螺纹，所述支撑杆分别可滑动套装入所述定位圆盘的阶梯孔内，在所述支撑杆与所述阶梯孔间设置有压簧，所述支撑杆的尾部螺纹穿出正方形通孔的四个侧面并用锁紧螺母进行固定，可调节压簧的弹性系数及锁紧螺母的旋紧程度，来保证所述支撑杆前端球形撑头伸出定位圆盘圆柱面的长度以及支撑杆的支撑力度；所述圆盘夹持定位组件是一个单独分离的组件，在使用时套装入底板的中心孔内。

作为本发明进一步的方案：所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述接气口套装到所述双通接头的一端螺纹上，通气管通过扩口衬套安装在双通接头另一端上且通过外锁紧螺母对通气管进行扩口密闭紧固，所述通气管为紫铜管，可根据通气管V型槽形状进行绕弯，通气管向上不同方向开设有出气口，所述通气管用不锈钢卡箍以及通气管压块进行紧固，所述通气管的尾端用堵头进行封闭。

作为本发明进一步的方案：所述曲率零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板的底平面磨削，保证平面度在0.05以内，光出底板的两个侧面为角尺，数控分粗、本精、精加工，加工出所述底板的上平面、中心孔、内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，严格控制变形，最终加工衬套定位底孔、腰套定位底孔，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块的销子定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块的两处支撑块插销底孔、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔，压板组件的螺纹底孔；单独数控加工第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块，第一Z型定位块、第二Z型定位块严格保证销子定位孔与弧形定位型面的型面要求，第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块严格保证腰形槽、定位孔与弧形定位型面的型面要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为一种曲率零件的焊接夹具，用于两个非规则零件，即，双曲率法兰盘零件与曲率弯管零件，焊接定位所需。结构设计巧妙，方便拆装，便于零件快速定位装夹，同时，在双曲率法兰盘零件与曲率弯管零件的焊缝处下方，设置用通气组件，在焊接期间持续进行气体保护，可大大提升焊接质量。

附图说明

图1为本发明曲率零件的焊接夹具结构示意图。

图2为本发明曲率零件的焊接夹具(另一视图)的结构示意图。

图3为本发明曲率零件的焊接夹具(俯视)的结构示意图。

图4为本发明曲率零件的焊接夹具(正视)的结构示意图。

图5为本发明曲率零件焊接夹具的底板(剖视)的结构示意图。

图6为本发明曲率零件焊接夹具的底板结构示意图。

图7为本发明曲率零件焊接夹具的底板(剖视)结构示意图。

图8为本发明曲率零件焊接夹具的通气组件结构示意图。

图9为本发明曲率零件焊接夹具的圆盘夹持定位组件(剖视)结构示意图。

图10为本发明曲率零件焊接夹具的圆盘夹持定位组件结构示意图。

图中：01-底板，1-2-外凸台定位面，1-3-内凸台定位面，1-4-中心孔，1-5-通气管V型槽，1-6-压块槽，1-7-衬套定位底孔，1-8-腰套定位底孔，1-9-支撑块插销底孔，1-10-通气管避让槽，02-第三Z型定位支撑块，03-第四Z型定位支撑块，04-第一Z型定位块，05-第二Z型定位块，06-吊环螺栓，07-接气口，08-弧形定位型面，09-外锁紧螺母，11-双通接头，13-通气管压紧块，15-压板，17-定位压块，21-扩口衬套，23-腰形衬套，25-定位插销，29-堵头，30-不锈钢卡箍，31-通气管，32-定位圆盘，33-正方形通孔，34-支撑杆，35-压簧，36-锁紧螺母，37-带销结构锁紧螺栓，38-阶梯孔，41-支撑块插销

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

请参阅图1～10，一种曲率零件的焊接夹具，由底板01、定位插销25、第一Z型定位块04、第二Z型定位块05、第三Z型定位支撑块02、第四Z型定位支撑块03、支撑块插销41、通气组件、圆盘夹持定位组件、三组压板组件构成。所述底板为方形板，四个角落上安装有吊环螺栓06，在所述底板的正中央开有中心孔1-4，以中心孔为原点，所述底板的水平轴对称线方向上，加工有衬套定位底孔1-7、腰套定位底孔1-8，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔分别到中心孔的距离相等且间距严格控制在正负0.05以内，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔上分别压装有光套、腰形衬套23，所述定位插销可拆卸安装在所述光套、腰形衬套上。在所述底板的上平面上，以所述中心孔为圆心，同轴由内到外分别设置有内凸台定位面1-3、通气管V型槽1-5、外凸台定位面1-2，所述内凸台定位面的定位型面与曲率弯管零件的下端面吻合，在所述内凸台定位面上均布加工有四处压块槽1-6，在所述压块槽上通过螺销结构固定安装有通气管压紧块13，所述外凸台定位面的定位型面为双曲率半弧形，定位型面与双曲率法兰盘零件的下端面吻合，在所述外凸台定位面上还加工有通气管避让槽1-10，在所述内凸台定位面、外凸台定位面间加工有通气管V型槽，截面为V型。所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块以所述底板的中心孔轴线为基准，均布安装在所述底板上，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块通过螺销结构固定在所述底板上，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块上设置有腰形槽、定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块通过支撑块插销41、带销结构锁紧螺栓37可滑动安装在所述底板上，底板上的两处支撑块插销底孔1-9、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔位置需严格要求，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块共同构成的弧形定位型面08与曲率弯管零件的外型吻合。所述压板组件共分三组，由压板15、定位压块17、锁紧螺栓、支撑螺栓构成，所述定位压块的下端面需加工为型面，与双曲率法兰盘零件的上端面吻合，所述定位压块固定在压板上。所述通气组件由接气口07、双通接头11、扩口衬套21、外锁紧螺母09、通气管31、堵头29构成，所述通气管为紫铜管，经通气管避让槽后，绕成一个圆圈，安装在所述通气管V型槽内，并用通气管压块进行压紧，所述通气管向上不同方向开设有出气口。所述圆盘夹持定位组件由定位圆盘32、支撑杆34、压簧35、锁紧螺母36构成，所述定位圆盘为圆柱体，开有楔形导入口，便于定位产品的导入，中心设置有正方形通孔33，所述定位圆盘的外径略小于所述底板的中心孔，可间隙套装到所述底板的中心孔内，在所述定位圆盘的圆柱面上均布加工有四个阶梯孔38，四个所述阶梯孔垂直于所述正方形通孔的四个侧面，所述支撑杆为阶梯销棒结构，前端为球形撑头，尾部为螺纹，所述支撑杆34分别可滑动套装入所述定位圆盘的阶梯孔38内，在所述支撑杆与所述阶梯孔间设置有压簧，所述支撑杆的尾部螺纹穿出正方形通孔的四个侧面并用锁紧螺母进行固定，可调节压簧的弹性系数及锁紧螺母的旋紧程度，来保证所述支撑杆前端球形撑头伸出定位圆盘圆柱面的长度以及支撑杆的支撑力度。所述圆盘夹持定位组件是一个单独分离的组件，在使用时套装入底板的中心孔内。

所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述接气口套装到所述双通接头的一端螺纹上，通气管通过扩口衬套安装在双通接头另一端上且通过外锁紧螺母对通气管进行扩口密闭紧固，所述通气管为紫铜管，可根据通气管V型槽形状进行绕弯，通气管向上不同方向开设有出气口，所述通气管用不锈钢卡箍30以及通气管压块进行紧固，所述通气管的尾端用堵头进行封闭。所述通气管用不锈钢卡箍30与通气管压紧块进行压紧，当焊接夹具需工作时，由外部气源接到接气口上，并持续供应保护气体，所述通气管刚好设置在曲率弯管零件与双曲率法兰盘零件焊缝的下方，通过持续供应保护气体，可在焊接区域形成气体保护层，以提升焊接工作的质量。

所述曲率零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板的底平面磨削，保证平面度在0.05以内，光出底板的两个侧面为角尺，数控分粗、本精、精加工，加工出所述底板的上平面、中心孔、内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，严格控制变形，最终加工衬套定位底孔、腰套定位底孔，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块的销子定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块的两处支撑块插销底孔、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔，压板组件的螺纹底孔；单独数控加工第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块，第一Z型定位块、第二Z型定位块严格保证销子定位孔与弧形定位型面的型面要求，第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块严格保证腰形槽、定位孔与弧形定位型面的型面要求。

一种曲率零件的焊接夹具，其具体的工作方式可描述如下：工作时，将圆盘夹持定位组件套入到底板的中心孔内。将双曲率法兰盘零件通过定位插销25定位，双曲率法兰盘零件的下型面与所述底板的外凸台定位面重合，再利用压板组件对双曲率法兰盘零件进行固定，所述压板组件的定位压块的下端面的型面，与双曲率法兰盘零件的上型面吻合。将曲率弯管零件套装到定位圆盘上，由于定位圆盘设置了楔形导入口，便于曲率弯管零件安装，当曲率弯管零件安装到底部时，曲率弯管零件的下端面支撑在所述底板的内凸台定位面上，圆盘夹持定位组件的支撑杆34在压簧的作用下，可对曲率弯管零件其支撑夹持作用。与此同时曲率弯管零件的上端，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块共同构成的弧形定位型面08与曲率弯管零件的外形吻合，其固定夹持作用。完成定位后，外接保护其他气源，可开展焊接工作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种曲率零件的焊接夹具，其特征在于，由底板、定位插销、第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块、支撑块插销、通气组件、圆盘夹持定位组件、三组压板组件构成；所述底板为方形板，四个角落上安装有吊环螺栓，在所述底板的正中央开有中心孔，以中心孔为原点，所述底板的水平轴对称线方向上，加工有衬套定位底孔、腰套定位底孔，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔分别到中心孔的距离相等且间距严格控制在正负0.05以内，所述衬套定位底孔、腰套定位底孔上分别压装有光套、腰形衬套，所述定位插销可拆卸安装在所述光套、腰形衬套上；在所述底板的上平面上，以所述中心孔为圆心，同轴由内到外分别设置有内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，所述内凸台定位面的定位型面与曲率弯管零件的下端面吻合，在所述内凸台定位面上均布加工有四处压块槽，在所述压块槽上通过螺销结构固定安装有通气管压紧块，所述外凸台定位面的定位型面为双曲率半弧形，定位型面与双曲率法兰盘零件的下端面吻合，在所述外凸台定位面上还加工有通气管避让槽，在所述内凸台定位面、外凸台定位面间加工有通气管V型槽，截面为V型；所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块以所述底板的中心孔轴线为基准，均布安装在所述底板上，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块通过螺销结构固定在所述底板上，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块上设置有腰形槽、定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块通过支撑块插销、带销结构锁紧螺栓可滑动安装在所述底板上，底板上的两处支撑块插销底孔、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔位置需严格要求，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块共同构成的弧形定位型面与曲率弯管零件的外型吻合；所述压板组件共分三组，由压板、定位压块、锁紧螺栓、支撑螺栓构成，所述定位压块的下端面需加工为型面，与双曲率法兰盘零件的上端面吻合，所述定位压块固定在压板上；所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述通气管为紫铜管，经通气管避让槽后，绕成一个圆圈，安装在所述通气管V型槽内，并用通气管压块进行压紧，所述通气管向上不同方向开设有出气口；所述圆盘夹持定位组件由定位圆盘、支撑杆、压簧、锁紧螺母构成，所述定位圆盘为圆柱体，开有楔形导入口，中心设置有正方形通孔，所述定位圆盘的外径略小于所述底板的中心孔，可间隙套装到所述底板的中心孔内，在所述定位圆盘的圆柱面上均布加工有四个阶梯孔，四个所述阶梯孔垂直于所述正方形通孔的四个侧面，所述支撑杆为阶梯销棒结构，前端为球形撑头，尾部为螺纹，所述支撑杆分别可滑动套装入所述定位圆盘的阶梯孔内，在所述支撑杆与所述阶梯孔间设置有压簧，所述支撑杆的尾部螺纹穿出正方形通孔的四个侧面并用锁紧螺母进行固定，可调节压簧的弹性系数及锁紧螺母的旋紧程度，来保证所述支撑杆前端球形撑头伸出定位圆盘圆柱面的长度以及支撑杆的支撑力度；所述圆盘夹持定位组件是一个单独分离的组件，在使用时套装入底板的中心孔内。

2.根据权利要求1所述的一种曲率零件的焊接夹具，其特征在于：所述通气组件由接气口、双通接头、扩口衬套、外锁紧螺母、通气管、堵头构成，所述接气口套装到所述双通接头的一端螺纹上，通气管通过扩口衬套安装在双通接头另一端上且通过外锁紧螺母对通气管进行扩口密闭紧固，所述通气管为紫铜管，可根据通气管V型槽形状进行绕弯，通气管向上不同方向开设有出气口，所述通气管用不锈钢卡箍以及通气管压块进行紧固，所述通气管的尾端用堵头进行封闭。

3.根据权利要求1所述的一种曲率零件的焊接夹具，其特征在于：所述曲率零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板的底平面磨削，保证平面度在0.05以内，光出底板的两个侧面为角尺，数控分粗、本精、精加工，加工出所述底板的上平面、中心孔、内凸台定位面、通气管V型槽、外凸台定位面，严格控制变形，最终加工衬套定位底孔、腰套定位底孔，所述第一Z型定位块、第二Z型定位块的销子定位孔，所述第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块的两处支撑块插销底孔、带销结构锁紧螺栓的螺纹底孔，压板组件的螺纹底孔；单独数控加工第一Z型定位块、第二Z型定位块、第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块，第一Z型定位块、第二Z型定位块严格保证销子定位孔与弧形定位型面的型面要求，第三Z型定位支撑块、第四Z型定位支撑块严格保证腰形槽、定位孔与弧形定位型面的型面要求。

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