CN111421281A - 一种薄壁弯管零件的焊接夹具 - Google Patents
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Abstract
一种薄壁弯管零件的焊接夹具，由底板、两块T型立板、侧板、第一定位套半环、第二定位套半环、第三定位套、下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块、四组第一可调压块组件与两组第二可调压块组件构成，两块所述T型立板通过螺销结构对称安装在所述底板的上平面上，所述侧板通过螺销结构安装在所述两块T型立板上，第一定位插销插入所述底板的腰形定位槽与第一定位套半环、第二定位套半环的半环定位孔进行定位，第三定位套可间隙套装在所述侧板的侧向定位孔内。本发明提出了一种结构巧妙的焊接夹具，可用于支撑定位刚性较差的薄壁弯管零件，大大提升薄壁类零件焊接加工质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种焊接夹具，具体是一种薄壁弯管零件用辅助焊接夹具。
背景技术
壁板零件焊接存在着焊接易变形，定位难度大，导致焊接结构不稳定、焊接质量不稳定等问题。同时，焊接需要解决的核心问题，在于几个焊接零件的装夹定位，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薄壁类零件，尤其是其中一个零件是薄壁弯管类零件，刚性较差，较难定位，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，便于焊接工作开展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于薄壁弯管零件的焊接夹具，同时提供此焊接夹具的核心加工工艺方案及控制要求，以满足薄壁弯管零件焊接的快速定位装夹所需。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种薄壁弯管零件的焊接夹具，由底板、两块T型立板、侧板、第一定位套半环、第二定位套半环、第三定位套、下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块、四组第一可调压块组件与两组第二可调压块组件构成，所述底板两面磨削，保证平行度、平面度在0.02以内，所述底板沿着左右中轴线方向，左侧设置有方形避让区，右侧中央部分设置有定位圆孔，在所述底板的下底面上与所述定位圆孔同心还加工有沉孔，以所述底板的左右中轴线为X轴，所述底板的定位圆孔中心为原点，垂直于左右中轴线为Y向，在Y向上设置有对称的两个腰形定位槽，所述腰形定位槽的长度方向沿着Y的方向；沿着所述底板的左右中轴线，两块所述T型立板通过螺销结构对称安装在所述底板的上平面上；所述侧板通过螺销结构安装在所述两块T型立板上，所述侧板与所述底板垂直，且所述侧板垂直于所述底板的左右中轴线；在所述侧板上开有侧向定位圆孔，所述侧向定位圆孔的中轴线与所述底板上的定位圆孔中轴线共面；所述第一定位套半环、第二定位套半环完全对称，由一个完整的主定位套切割一分为二而成，主定位套为带肩套结构，所述主定位套的外径与所述底板的定位圆孔间隙配合，保证H7/g6公差要求，所述定位套的带肩处厚度略小于所述底板上的沉孔，所述主定位套上对称加工出两处方形支撑槽，所述两处方形支撑槽的宽度及深度尺寸严格控制公差，垂直于两处方形槽轴线方向，对称加工有两个半环定位孔，沿着两处方形支撑槽轴线方向，将所述主定位套完全对称一分为二，为第一定位套半环、第二定位套半环，所述第一定位套半环、第二定位套半环保留间隙槽；所述第一定位套半环、第二定位套半环从所述底板的底平面套装入底板，并通过第一定位插销进行定位，半环固定螺栓进行锁紧安装，所述第一定位插销插入所述底板的腰形定位槽与第一定位套半环、第二定位套半环的半环定位孔进行定位；所述第三定位套为带肩回转类零件，且其最前端为锥形，所述第三定位套的上下两端，对称加工有方形固定槽，所述方形固定槽的宽度及深度尺寸严格控制，所述第三定位套可间隙套装在所述侧板的侧向定位孔内，通过第二定位插销进行定位，在第二定位插销定位的状态下，所述第三定位套的安装位置，可保证所述方形固定槽处于上、下两个位置；所述上曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在上曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述上曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套上部的方形固定槽内，且通过上曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固；所述下曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在下曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述下曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套下部的方形固定槽内，且通过下曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固；所述第一可调压块组件由L型支撑板、第一调节螺杆、第一环形压块构成，所述L型支撑板固定在所述底板上，所述第一调节螺杆可转动安装在所述L型支撑板的侧板上，所述第一调节螺杆的前端可转动套装有所述第一环形压块；所述第二可调压块组件由第二调节螺杆、第二环形压块组成，所述第二调节螺杆可转动安装在所述T型立板上，所述第二调节螺杆的前端可转动套装有所述第二环形压块，所述第二调节螺杆的安装高度与所述第三定位套的轴线在同一高度上。
作为本发明进一步的方案：所述第一可调压块组件共设有四组，以所述底板上的定位圆孔为中心均布设置四组所述第二可调压块组件设置有两组，分别设置在两块所述T型立板上；所述底板上还安装有吊环螺栓。
作为本发明进一步的方案：所述薄壁弯管零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板两面磨削，保证平面度、平行度0.02以内，按照尺寸要求安装所述T型立板、侧板，以所述底板上的定位底孔圆心为原点，所述底板的左右中轴线为X轴，加工所述侧板上的定位面及侧向定位圆孔，保证所述侧板的主定位面与所述底板的垂直度在0.1以内，保证所述侧向定位孔与所述底板上定位圆孔的位置关系；主定位套车、磨加工出形状后，保证外径尺寸与所述定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求，数控加工两处方形支撑槽，保证宽度及深度尺寸公差要求在0.05以内，以两处方形支撑槽轴线方向，慢走丝线切割；第三定位套车、磨加工出形状后保证外径尺寸与所述侧向定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求；所述下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块整体数控加工，保证轮廓度要求。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明为一种薄壁弯管零件焊接用的辅助定位夹具。结构设计巧妙，方便拆装，便于零件定位装夹，使焊接工序保证其焊接质量至关重要的保证形式。
附图说明
图1为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具结构示意图。
图2为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具(另一视图)的结构示意图。
图3为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具(正视)的结构示意图。
图4为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具(侧视)的结构示意图。
图5为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具(俯视)的结构示意图。
图6为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具的底板结构示意图。
图7为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具的主定位套结构示意图。
图8为本发明薄壁弯管零件的焊接夹具的第三定位套结构示意图。
图中：01-底板，1-1-定位圆孔，1-2-方形避让区，1-3-腰形定位槽，1-4-沉孔，02-第一定位套半环，03-第二定位套半环，05-侧板，07-T型立板，08-间隙槽，09-方形固定槽，10-方形支撑槽，11-第三定位套，12-第二定位插，13-下曲型支撑定位块，15-上曲型支撑定位块，17-L型支撑板，19-第一环形压块，21-第一调节螺杆，23-第一定位插销，25-半环固定螺栓，27-第二环形压块，29-第二调节螺杆，33-吊环螺栓。
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1～8，一种薄壁弯管零件的焊接夹具，由底板01、两块T型立板07、侧板05、第一定位套半环02、第二定位套半环03、第三定位套11、下曲型支撑定位块13、上曲型支撑定位块15、四组第一可调压块组件与两组第二可调压块组件构成。所述底板两面磨削，保证平行度、平面度在0.02以内，所述底板沿着左右中轴线方向，左侧设置有方形避让区1-2，便于拆装第三定位套11，右侧中央部分设置有定位圆孔1-1，在所述底板的下底面上与所述定位圆孔同心还加工有沉孔1-4，以所述底板的左右中轴线为X轴，所述底板的定位圆孔中心为原点，垂直于左右中轴线为Y向，在Y向上设置有对称的两个腰形定位槽1-3，所述腰形定位槽的长度方向沿着Y的方向；沿着所述底板的左右中轴线，两块所述T型立板通过螺销结构对称安装在所述底板的上平面上；所述侧板通过螺销结构安装在所述两块T型立板上，所述侧板与所述底板垂直，且所述侧板垂直于所述底板的左右中轴线；在所述侧板上开有侧向定位圆孔，所述侧向定位圆孔的中轴线与所述底板上的定位圆孔中轴线共面；所述第一定位套半环、第二定位套半环完全对称，由一个完整的主定位套切割一分为二而成，主定位套为带肩套结构，所述主定位套的外径与所述底板的定位圆孔间隙配合，保证H7/g6公差要求，所述定位套的带肩处厚度略小于所述底板上的沉孔，所述主定位套上对称加工出两处方形支撑槽09，所述两处方形支撑槽的宽度及深度尺寸严格控制公差，垂直于两处方形槽轴线方向，对称加工有两个半环定位孔，沿着两处方形支撑槽轴线方向，将所述主定位套完全对称一分为二，为第一定位套半环、第二定位套半环，所述第一定位套半环、第二定位套半环保留间隙槽08；所述第一定位套半环、第二定位套半环从所述底板的底平面套装入底板，并通过第一定位插销23进行定位，半环固定螺栓25进行锁紧安装，所述第一定位插销插入所述底板的腰形定位槽与第一定位套半环、第二定位套半环的半环定位孔进行定位。第一定位插销插入所述底板的腰形定位槽与第一定位套半环、第二定位套半环的半环定位孔，将第一定位套半环、第二定位套半环的位置进行了限定，而将主定位套分割为第一定位套半环、第二定位套半环，便于零件安装定位，因为焊接定位的零件为薄壁弯管零件，套装工作难度较大。所述第三定位套为带肩回转类零件，且其最前端为锥形，锥形设计为了便于薄壁弯管零件的套装，所述第三定位套的上下两端，对称加工有方形固定槽10，所述方形固定槽的宽度及深度尺寸严格控制，所述第三定位套可间隙套装在所述侧板的侧向定位孔内，通过第二定位插销12进行定位，在第二定位插销定位的状态下，所述第三定位套的安装位置，可保证所述方形固定槽处于上、下两个位置。所述上曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在上曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述上曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套上部的方形固定槽内，且通过上曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固；所述下曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在下曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述下曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套下部的方形固定槽内，且通过下曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固。所述第一可调压块组件由L型支撑板17、第一调节螺杆21、第一环形压块19构成，所述L型支撑板固定在所述底板上，所述第一调节螺杆可转动安装在所述L型支撑板的侧板上，所述第一调节螺杆的前端可转动套装有所述第一环形压块；所述第二可调压块组件由第二调节螺杆29、第二环形压块27组成，所述第二调节螺杆可转动安装在所述T型立板上，所述第二调节螺杆的前端可转动套装有所述第二环形压块，所述第二调节螺杆的安装高度与所述第三定位套的轴线在同一高度上。
所述第一可调压块组件共设有四组，以所述底板上的定位圆孔为中心均布设置四组所述第二可调压块组件设置有两组，分别设置在两块所述T型立板上；所述底板上还安装有吊环螺栓33。
所述薄壁弯管零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板两面磨削，保证平面度、平行度0.02以内，按照尺寸要求安装所述T型立板、侧板，以所述底板上的定位底孔圆心为原点，所述底板的左右中轴线为X轴，加工所述侧板上的定位面及侧向定位圆孔，保证所述侧板的主定位面与所述底板的垂直度在0.1以内，保证所述侧向定位孔与所述底板上定位圆孔的位置关系；主定位套车、磨加工出形状后，保证外径尺寸与所述定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求，数控加工两处方形支撑槽，保证宽度及深度尺寸公差要求在0.05以内，以两处方形支撑槽轴线方向，慢走丝线切割；第三定位套车、磨加工出形状后保证外径尺寸与所述侧向定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求；所述下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块整体数控加工，保证轮廓度要求。上述工艺方案是保证薄壁弯管零件的焊接夹具的核心工艺方案及控制要求，但是不是实现的唯一技术方案。
一种薄壁弯管零件的焊接夹具，其具体的工作方式可描述如下：薄壁弯管零件的形状较为复杂，刚性不足，故其定位支撑方式较难，在使用夹具时，第三定位套在非特殊情况下，一般固定在图示位置，将薄壁弯管零件的一端先套装到所述第三定位套上，由于第三定位套的前端为锥形，便于慢慢导入；然后，将下曲型支撑定位块13、上曲型支撑定位块15从薄壁弯管零件的另一端慢慢套装入薄壁弯管零件，且将下曲型支撑定位块13、上曲型支撑定位块15卡入到第三定位套的方形固定槽09上，用曲型支撑定位块锁紧螺钉进行固定，下曲型支撑定位块13、上曲型支撑定位块15能对薄壁弯管零件进行定位支撑；将另一个法兰零件初始安置在薄壁弯管零件的下端，将第一定位套半环02、第二定位套半环03从底板的底平面慢慢套装入底板的定位圆孔中(薄壁弯管零件的焊接夹具需侧翻，才能实现此动作)，第一定位挡销23限制了第一定位套半环02、第二定位套半环03的安装方向，将第一定位套半环02、第二定位套半环03慢慢套入时，下曲型支撑定位块13、上曲型支撑定位块15的另一端刚好卡入到第一定位套半环02、第二定位套半环03的方形支撑槽10上，能将第一定位套半环02、第二定位套半环03撑到主定位套实际的工作直径。调整法兰零件与薄壁弯管零件的距离，保证焊缝坡口位置。最后，用第二可调压块组件对薄壁弯管零件进行夹持固定，利用第一可调压块组件对法兰零件进行夹持固定后，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)
1.一种薄壁弯管零件的焊接夹具，其特征在于，由底板、两块T型立板、侧板、第一定位套半环、第二定位套半环、第三定位套、下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块、四组第一可调压块组件与两组第二可调压块组件构成，所述底板两面磨削，保证平行度、平面度在0.02以内，所述底板沿着左右中轴线方向，左侧设置有方形避让区，右侧中央部分设置有定位圆孔，在所述底板的下底面上与所述定位圆孔同心还加工有沉孔，以所述底板的左右中轴线为X轴，所述底板的定位圆孔中心为原点，垂直于左右中轴线为Y向，在Y向上设置有对称的两个腰形定位槽，所述腰形定位槽的长度方向沿着Y的方向；沿着所述底板的左右中轴线，两块所述T型立板通过螺销结构对称安装在所述底板的上平面上；所述侧板通过螺销结构安装在所述两块T型立板上，所述侧板与所述底板垂直，且所述侧板垂直于所述底板的左右中轴线；在所述侧板上开有侧向定位圆孔，所述侧向定位圆孔的中轴线与所述底板上的定位圆孔中轴线共面；所述第一定位套半环、第二定位套半环完全对称，由一个完整的主定位套切割一分为二而成，主定位套为带肩套结构，所述主定位套的外径与所述底板的定位圆孔间隙配合，保证H7/g6公差要求，所述定位套的带肩处厚度略小于所述底板上的沉孔，所述主定位套上对称加工出两处方形支撑槽，所述两处方形支撑槽的宽度及深度尺寸严格控制公差，垂直于两处方形槽轴线方向，对称加工有两个半环定位孔，沿着两处方形支撑槽轴线方向，将所述主定位套完全对称一分为二，为第一定位套半环、第二定位套半环，所述第一定位套半环、第二定位套半环保留间隙槽；所述第一定位套半环、第二定位套半环从所述底板的底平面套装入底板，并通过第一定位插销进行定位，半环固定螺栓进行锁紧安装，所述第一定位插销插入所述底板的腰形定位槽与第一定位套半环、第二定位套半环的半环定位孔进行定位；所述第三定位套为带肩回转类零件，且其最前端为锥形，所述第三定位套的上下两端，对称加工有方形固定槽，所述方形固定槽的宽度及深度尺寸严格控制，所述第三定位套可间隙套装在所述侧板的侧向定位孔内，通过第二定位插销进行定位，在第二定位插销定位的状态下，所述第三定位套的安装位置，可保证所述方形固定槽处于上、下两个位置；所述上曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在上曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述上曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套上部的方形固定槽内，且通过上曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固；所述下曲型支撑定位块为带曲型的支撑块，宽度尺寸与所述主定位套上加工的方形支撑槽宽度、第三定位套上加工的方形固定槽宽度一致，定位面设置在下曲面上且定位面轮廓与薄壁弯管内型腔一致，所述下曲型支撑定位块的一端支撑在所述主定位套的方形支撑槽上，另一端安装在所述第三定位套下部的方形固定槽内，且通过下曲型支撑定位块锁紧螺钉进行紧固；所述第一可调压块组件由L型支撑板、第一调节螺杆、第一环形压块构成，所述L型支撑板固定在所述底板上，所述第一调节螺杆可转动安装在所述L型支撑板的侧板上，所述第一调节螺杆的前端可转动套装有所述第一环形压块；所述第二可调压块组件由第二调节螺杆、第二环形压块组成，所述第二调节螺杆可转动安装在所述T型立板上，所述第二调节螺杆的前端可转动套装有所述第二环形压块，所述第二调节螺杆的安装高度与所述第三定位套的轴线在同一高度上。
2.根据权利要求1所述的薄壁弯管零件的焊接夹具，其特征在于：所述第一可调压块组件共设有四组，以所述底板上的定位圆孔为中心均布设置四组所述第二可调压块组件设置有两组，分别设置在两块所述T型立板上；所述底板上还安装有吊环螺栓。
3.根据权利要求1所述的薄壁弯管零件的焊接夹具，其特征在于：所述薄壁弯管零件的焊接夹具，其加工工艺方案是，所述底板两面磨削，保证平面度、平行度0.02以内，按照尺寸要求安装所述T型立板、侧板，以所述底板上的定位底孔圆心为原点，所述底板的左右中轴线为X轴，加工所述侧板上的定位面及侧向定位圆孔，保证所述侧板的主定位面与所述底板的垂直度在0.1以内，保证所述侧向定位孔与所述底板上定位圆孔的位置关系；主定位套车、磨加工出形状后，保证外径尺寸与所述定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求，数控加工两处方形支撑槽，保证宽度及深度尺寸公差要求在0.05以内，以两处方形支撑槽轴线方向，慢走丝线切割；第三定位套车、磨加工出形状后保证外径尺寸与所述侧向定位圆孔的间歇配合保证H7/g6要求；所述下曲型支撑定位块、上曲型支撑定位块整体数控加工，保证轮廓度要求。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20200717 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |