CN112935674A - 一种三通管件摩擦焊接用工装夹具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及摩擦焊接工装夹具技术领域，具体涉及一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，包括夹具座和三通管件，所述夹具座内轴向滑动套接有轴芯，所述轴芯的底部左右两侧滑动卡接有涨套，所述涨套滑动套接于所述夹具座上，且所述涨套的上端活动抵接有涨块，所述涨块的底部与所述夹具座之间滑动相连、其顶部与压板之间滑动相连，所述压板可拆卸安装至所述夹具座上；左右两侧所述涨块的内侧端分别可拆卸设有定位盘，通过移动左右两侧所述定位盘，可实现对所述三通管件的下部左右两侧夹紧固定；解决了现有的工装夹具在进行摩擦焊接使用时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差的问题。

Description

一种三通管件摩擦焊接用工装夹具

技术领域

本发明涉及摩擦焊接工装夹具技术领域，具体涉及一种三通管件摩擦焊接用工装夹具。

背景技术

三通又称三通管，是指具有三个开口的管件接头，在管道系统中使用非常广泛。而性摩擦焊的过程，是将装飞轮和零件的主轴加速到所需要的转速，然后在焊接压力作用下，将不转动尾座上的零件推向主轴上零件，使之接触而产生摩擦。随着过程的进行，主轴转速不断地降低，将飞轮储存的动能转换为热能，加热焊接表面。随着温度的升高，焊接表面不断的产生粘连和剪切，当焊接表面加热到塑性状态，并整个焊接表面粘连的强度大于剪切的强度时，主轴立刻自动停车，焊接过程完成。也就是说，摩擦焊接是随着摩擦压力的增加，摩擦界面所消耗的能量增加，事先储存的能量就消耗得快，所需要的摩擦焊 接时间就短。那么惯性摩擦焊接主轴夹具设计就需要零件定位准确无间隙配合结构，工作强度大，必须保证惯性摩擦焊主轴夹具使用可靠。

现有的工装夹具在进行摩擦焊接使用时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差，因此亟需研发一种三通管件摩擦焊接用工装夹具来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，通过一系列结构的设计和使用，解决了现有的工装夹具在进行摩擦焊接使用时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差的问题。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，包括夹具座和三通管件，所述夹具座内轴向滑动套接有轴芯，所述轴芯的底部左右两侧滑动卡接有涨套，所述涨套滑动套接于所述夹具座上，且所述涨套的上端活动抵接有涨块，所述涨块的底部与所述夹具座之间滑动相连、其顶部与压板之间滑动相连，所述压板可拆卸安装至所述夹具座上；

左右两侧所述涨块的内侧端分别可拆卸设有定位盘，通过移动左右两侧所述定位盘，可实现对所述三通管件的下部左右两侧夹紧固定；

左右两侧所述涨块的顶部分别设有卡爪机构，通过移动左右两侧所述卡爪机构，可实现对所述三通管件的上部左右两侧夹紧固定。

优选的，所述夹具座包括座体、轴芯孔、涨套孔和滑动槽，所述座体的轴线处开设有所述轴芯孔，所述轴芯孔内滑动套接有所述轴芯，位于所述轴芯孔的圆周外侧处的所述座体上周向开设有两个所述涨套孔，所述涨套孔内滑动套接有所述涨套，所述座体的顶部中部开设有所述滑动槽，所述滑动槽内滑动安装有所述涨块。

优选的，所述轴芯包括轴杆和轴盘，所述轴盘的轴向一体成型套接有所述轴杆，所述轴盘的圆周壁上分别开设有卡接槽、弧形槽；

通过所述卡接槽的设置，将所述涨套与所述轴芯滑动安装；

通过所述弧形槽的设置，将所述涨套可拆卸安装至所述轴芯上。

优选的，所述涨套包括导向柱和涨柱，所述导向柱的底部侧壁处开设有卡接口，所述卡接口与所述卡接槽相卡接配合，所述导向柱的上端设有一体成型的所述涨柱，所述涨柱呈倒置的八字型结构设置。

优选的，所述涨块包括基块和扣合板，所述基块上开设有供所述涨柱滑动套接的涨槽，所述基块与所述扣合板进行可拆卸扣合，将所述涨柱包围在所述涨槽内进行滑动。

优选的，所述涨块的底部凸起部，其左右两端的顶部、底部均对称开设有滑槽，所述滑槽内嵌设有滑动轴承，通过所述滑动轴承分别与所述夹具座、所述压板滑动相连。

优选的，左右两侧所述涨块的内侧端分别可拆卸有密封板，左右两侧所述密封板上下叠放抵接在一起，将所述轴芯的上方进行密封遮盖。

优选的，所述夹具座上还包括开设的导槽，所述密封板的前后两侧分别位于所述导槽内，通过涨块移动带动密封板在所述导槽内滑动。

优选的，所述定位盘呈圆柱状的凸台结构设置，通过其凸台结构，将所述三通管件上的底部管两端进行插接定位。

优选的，所述卡爪机构包括安装座、安装槽、导向销、弹簧和爪盘，所述安装座可拆卸安装至所述涨块的顶部，所述安装座上开设有所述安装槽，所述安装槽内滑动套接有所述爪盘；

所述爪盘的外侧端开设有插接槽，所述导向销的内侧端活动套接在所述插接槽内，同时所述导向销可拆卸锁紧至所述安装座上，且所述导向销的外部套接有所述弹簧，同时所述弹簧的一端与所述插接槽相邻，另一端与所述安装槽相连；

所述安装座上开设有供所述导向销锁紧插接的螺纹孔；

所述爪盘的内侧端呈C字型结构开设，与所述三通管件的上部管外壁相卡接匹配。

本发明的有益效果为：

本发明在采用上述结构的设计和使用下，解决了现有的工装夹具在进行摩擦焊接使用时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差的问题；

而且本发明结构新颖、设计合理，操作简便灵活，具有较强的实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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是本发明的正视结构图；

图2是本发明的剖视结构图；

图3是本发明中卡爪机构的结构图一；

图4是本发明中卡爪机构的结构图二；

图5是本发明中定位盘的结构图；

图6是本发明中夹具座、轴芯的结构图；

图7是本发明中夹具座的俯视结构图；

图8是本发明中夹具座的仰视结构图；

图9是本发明中轴芯的结构图；

图10是本发明中轴芯、涨套的结构图；

图11是本发明中涨套、涨块的结构图；

图12是本发明中滑槽的结构图。

图中：1-夹具座、11-座体、12-轴芯孔、13-涨套孔、14-滑动槽、15-导槽、2-三通管件、3-轴芯、31-轴杆、32-轴盘、33-卡接槽、34-弧形槽、4-涨套、41-导向柱、42-涨柱、43-卡接口、5-涨块、51-基块、52-扣合板、53-涨槽、54-滑槽、55-密封板、6-压板、7-定位盘、8-卡爪机构、81-安装座、82-安装槽、83-导向销、84-弹簧、85-爪盘。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。

请参阅图1-12所示，本发明的实施例具体公开提供了一种三通管件摩擦焊接用工装夹具的技术方案，包括夹具座1和三通管件2，夹具座1内轴向滑动套接有轴芯3，轴芯3的底部左右两侧滑动卡接有涨套4，涨套4滑动套接于夹具座1上，且涨套4的上端活动抵接有涨块5，涨块5的底部与夹具座1之间滑动相连、其顶部与压板6之间滑动相连，压板6可拆卸安装至夹具座1上；左右两侧涨块5的内侧端分别可拆卸设有定位盘7，通过移动左右两侧定位盘7，可实现对三通管件2的下部左右两侧夹紧固定；左右两侧涨块5的顶部分别设有卡爪机构8，通过移动左右两侧卡爪机构8，可实现对三通管件2的上部左右两侧夹紧固定。上述发明的技术方案在对三通管件2进行装夹固定时，轴芯3的底部与机床主轴上的液压系统相安装，通过液压系统上的液压拉杆动作，带动轴芯3上下移动，同步带动涨套4上下移动，进而带动涨块5通过定位盘7相互靠近夹紧固定三通管件2的底部管、或相互远离松开三通管件2；

同时上述通过涨块5带动定位盘7对三通管件2的底部管两端进行夹紧固定时，亦同步带动卡爪机构8相互靠近夹紧固定三通管件2的上部管、或相互远离松开三通管件2，在上述双重夹紧固定的配合下，进一步提高对其三通管件2的装夹固定效果，方便后续摩擦焊接机对其与外部管件进行摩擦焊接，进一步提高摩擦焊接时的加工稳定性和加工焊接精度。

请继续参阅图1-12所示，具体的，夹具座1包括座体11、轴芯孔12、涨套孔13和滑动槽14，座体11的轴线处开设有轴芯孔12，轴芯孔12内滑动套接有轴芯3，位于轴芯孔12的圆周外侧处的座体11上周向开设有两个涨套孔13，涨套孔13内滑动套接有涨套4，座体11的顶部中部开设有滑动槽14，滑动槽14内滑动安装有涨块5。通过上述轴芯孔12、涨套孔13和滑动槽14的开设，方便后期对零部件装配，节省制造时间。

具体的，轴芯3包括轴杆31和轴盘32，轴盘32的轴向一体成型套接有轴杆31，轴盘32的圆周壁上分别开设有卡接槽33、弧形槽34；

通过卡接槽33的设置，将涨套4与轴芯3滑动安装；

通过弧形槽34的设置，将涨套4可拆卸安装至轴芯3上。 上述弧形槽34结构的设置，方便将上述涨套4可拆卸与轴芯3上的轴盘32处卡接槽33相卡接装配，节省装配时间，降低装配难度系数。

具体的，涨套4包括导向柱41和涨柱42，导向柱41的底部侧壁处开设有卡接口43，卡接口43与卡接槽33相卡接配合，导向柱41的上端设有一体成型的涨柱42，涨柱42呈倒置的八字型结构设置。

具体的，涨块5包括基块51和扣合板52，基块51上开设有供涨柱42滑动套接的涨槽53，基块51与扣合板52进行可拆卸扣合，将涨柱42包围在涨槽53内进行滑动，方便涨柱42与涨块5上的涨槽53进行装配；上述涨柱42与涨槽53相配合使用，在涨柱42进行上下移动时，可以带动涨块5进行左右移动，即带动左右两侧的涨块5同步相互靠近或远离；且通过其涨柱42呈倒置的八字型结构设置，涨柱42在涨槽53内滑动时，其带动涨块5相互靠近时的行程速度较慢，而远离时的行程速度较快，进一步提高通过涨块5、定位盘7对其三通管件2进行装夹固定时的稳定性，而装夹固定摩擦焊接后，可以快速松开。

具体的，涨块5的底部凸起部，其左右两端的顶部、底部均对称开设有滑槽54，滑槽54内嵌设有滑动轴承，通过滑动轴承分别与夹具座1、压板6滑动相连，通过滑动轴承的设置，可以提高涨块5在滑动槽14内滑动时的稳定性。

具体的，左右两侧涨块5的内侧端分别可拆卸有密封板55，左右两侧密封板55上下叠放抵接在一起，将轴芯3的上方进行密封遮盖。通过密封板55叠放的设置，在两侧涨块5进行相互靠近或远离时，左右两侧的密封板55也同步进行相互靠近或远离，在进行相互靠近时可以达到对轴芯3的上方进行密封遮盖，避免后续对三通管件2进行摩擦焊接时对其造成污染或损坏。

具体的，夹具座1上还包括开设的导槽15，密封板55的前后两侧分别位于导槽15内，通过涨块5移动带动密封板55在导槽15内滑动。通过导槽15的设置，可以进一步提高密封板55在进行滑动时的稳定性和密封遮盖防护性。

具体的，定位盘7呈圆柱状的凸台结构设置，通过其凸台结构，将三通管件2上的底部管两端进行插接定位。方便定位盘7上的凸台结构与三通管件2进行装夹的定位效果。

具体的，卡爪机构8包括安装座81、安装槽82、导向销83、弹簧84和爪盘85，安装座81可拆卸安装至涨块5的顶部，安装座81上开设有安装槽82，安装槽82内滑动套接有爪盘85；

爪盘85的外侧端开设有插接槽，导向销83的内侧端活动套接在插接槽内，同时导向销83可拆卸锁紧至安装座81上，且导向销83的外部套接有弹簧84，同时弹簧84的一端与插接槽相邻，另一端与安装槽82相连；

安装座81上开设有供导向销83锁紧插接的螺纹孔；

爪盘85的内侧端呈C字型结构开设，与三通管件2的上部管外壁相卡接匹配。上述通过爪盘85对其三通管件2的上部管外壁进行卡接固定，且通过弹簧84的设置，可以使爪盘85对三通管件2进行夹紧固定时起到缓冲的作用，依靠弹簧84作用力对其进行夹紧固定，避免夹紧力过大对其三通管件2造成损坏；同时利用弹簧84的弹性阻尼作用，可以对三通管件2后续进行摩擦焊接时起到阻尼减震的作用，降低三通管件2与其的共振程度，提高摩擦焊接时的稳定性。

同时，通过上述导向销83的设置，可以对爪盘85在安装槽82内进行滑动时进一步起到导向的作用。

本发明在采用上述结构的设计和使用下，解决了现有的工装夹具在进行摩擦焊接使用时，对被焊接工件的稳定要求比较高，在焊接时如果被焊接工件固定位置不精确，很容易产生焊接偏差的问题。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，包括夹具座（1）和三通管件（2），其特征在于，所述夹具座（1）内轴向滑动套接有轴芯（3），所述轴芯（3）的底部左右两侧滑动卡接有涨套（4），所述涨套（4）滑动套接于所述夹具座（1）上，且所述涨套（4）的上端活动抵接有涨块（5），所述涨块（5）的底部与所述夹具座（1）之间滑动相连、其顶部与压板（6）之间滑动相连，所述压板（6）可拆卸安装至所述夹具座（1）上；

左右两侧所述涨块（5）的内侧端分别可拆卸设有定位盘（7），通过移动左右两侧所述定位盘（7），可实现对所述三通管件（2）的下部左右两侧夹紧固定；

左右两侧所述涨块（5）的顶部分别设有卡爪机构（8），通过移动左右两侧所述卡爪机构（8），可实现对所述三通管件（2）的上部左右两侧夹紧固定。

2.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述夹具座（1）包括座体（11）、轴芯孔（12）、涨套孔（13）和滑动槽（14），所述座体（11）的轴线处开设有所述轴芯孔（12），所述轴芯孔（12）内滑动套接有所述轴芯（3），位于所述轴芯孔（12）的圆周外侧处的所述座体（11）上周向开设有两个所述涨套孔（13），所述涨套孔（13）内滑动套接有所述涨套（4），所述座体（11）的顶部中部开设有所述滑动槽（14），所述滑动槽（14）内滑动安装有所述涨块（5）。

3.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述轴芯（3）包括轴杆（31）和轴盘（32），所述轴盘（32）的轴向一体成型套接有所述轴杆（31），所述轴盘（32）的圆周壁上分别开设有卡接槽（33）、弧形槽（34）；

通过所述卡接槽（33）的设置，将所述涨套（4）与所述轴芯（3）滑动安装；

通过所述弧形槽（34）的设置，将所述涨套（4）可拆卸安装至所述轴芯（3）上。

4.根据权利要求3所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述涨套（4）包括导向柱（41）和涨柱（42），所述导向柱（41）的底部侧壁处开设有卡接口（43），所述卡接口（43）与所述卡接槽（33）相卡接配合，所述导向柱（41）的上端设有一体成型的所述涨柱（42），所述涨柱（42）呈倒置的八字型结构设置。

5.根据权利要求4所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述涨块（5）包括基块（51）和扣合板（52），所述基块（51）上开设有供所述涨柱（42）滑动套接的涨槽（53），所述基块（51）与所述扣合板（52）进行可拆卸扣合，将所述涨柱（42）包围在所述涨槽（53）内进行滑动。

6.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述涨块（5）的底部凸起部，其左右两端的顶部、底部均对称开设有滑槽（54），所述滑槽（54）内嵌设有滑动轴承，通过所述滑动轴承分别与所述夹具座（1）、所述压板（6）滑动相连。

7.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，左右两侧所述涨块（5）的内侧端分别可拆卸有密封板（55），左右两侧所述密封板（55）上下叠放抵接在一起，将所述轴芯（3）的上方进行密封遮盖。

8.根据权利要求7所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述夹具座（1）上还包括开设的导槽（15），所述密封板（55）的前后两侧分别位于所述导槽（15）内，通过涨块（5）移动带动密封板（55）在所述导槽（15）内滑动。

9.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述定位盘（7）呈圆柱状的凸台结构设置，通过其凸台结构，将所述三通管件（2）上的底部管两端进行插接定位。

10.根据权利要求1所述的一种三通管件摩擦焊接用工装夹具，其特征在于，所述卡爪机构（8）包括安装座（81）、安装槽（82）、导向销（83）、弹簧（84）和爪盘（85），所述安装座（81）可拆卸安装至所述涨块（5）的顶部，所述安装座（81）上开设有所述安装槽（82），所述安装槽（82）内滑动套接有所述爪盘（85）；

所述爪盘（85）的外侧端开设有插接槽，所述导向销（83）的内侧端活动套接在所述插接槽内，同时所述导向销（83）可拆卸锁紧至所述安装座（81）上，且所述导向销（83）的外部套接有所述弹簧（84），同时所述弹簧（84）的一端与所述插接槽相邻，另一端与所述安装槽（82）相连；

所述安装座（81）上开设有供所述导向销（83）锁紧插接的螺纹孔；

所述爪盘（85）的内侧端呈C字型结构开设，与所述三通管件（2）的上部管外壁相卡接匹配。

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