CN113770633A - 一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法，包括底板，底板两侧固设有拉杆，拉杆的端部设有滑动的传动箱，两个齿条毛坯之间通过多个支撑管连接，底板抵靠在一侧的齿条毛坯上，传动箱抵靠在另一侧的齿条毛坯上，拉杆设在齿条毛坯的两侧，滑动调节传动箱以使两侧的齿条毛坯抵靠压紧支撑管。通过专用的焊接夹具对齿条毛坯与支撑管进行组装固定，从而可以不用点焊的固定方式，避免产品点焊开裂，产品固定后再预热焊接，确保产品的生产合格率，通过手轮同步驱动传动箱在两个拉杆上调节，以使底板与传动箱夹紧齿条毛坯和支撑管，焊接夹具驱动齿轮和手轮可以快速拆装，大大提高组装效率。

Description

一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法
技术领域
本发明涉及夹具的领域，具体涉及一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法。
背景技术
钻机齿条既要保证好的淬透性，保证芯部硬度及齿面淬火硬度，又要可以焊接，通常淬透性越好的材料焊接性能越差。焊接前焊缝周围至少75mm范围内需要预热到150℃以上，焊接完马上退火，否则焊缝容易出现冷裂纹。齿条组对需要点焊固定，点固焊前温度低于150℃，该材料的点焊焊缝会产生延迟冷裂纹。如果用手持式加热炬对工件点焊部位局部火焰加热，点焊位置多，加热效率低，工件表面温度高，芯部温度低，热源移开后散热速度快，温度不均，工件点焊位置周围75mm范围内很难保证温度都在150℃以上，温度低的焊接部位焊缝会延迟开裂，产品失效，造成重大质量事故。产品只有整体加热才能避免焊缝产生延迟冷裂纹，但是如果工件放加热炉整体加热后再组对，工件组对时操作工需要接触高温工件，容易烫伤组对工人。
常规组焊方法：火焰预热—组对—点焊固定—加热炉整体预热—焊接—焊后退火；产品组对前不能放加热炉整体预热，因为高温产品在组对过程中会烫伤操作工。如果用手持式加热炬对工件点焊部位局部火焰加热，点焊位置多，加热效率低，工件表面温度高，芯部温度低，热源移开后散热速度快，焊前很难保证焊接位置周围75mm范围内温度都高于150℃。焊前温度低于150℃会造成点焊焊缝延迟开裂，焊缝合格率低，产品失效。
高温产品在组对过程中容易烫伤操作工，产品组对点焊固定前各零件不能整体加热，采用手持式加热炬火焰局部加热，点焊部位温度不均匀，散热快，焊前温度低于150℃容易造成点焊焊缝延迟开裂，裂纹扩展造成产品失效。如果不采用点焊方式固定，必须找到新的零件固定方式。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法，解决齿条组装需预热焊接，焊前不能整体加热，局部火焰加热后温度不均，散热快，点焊后焊缝容易产生延迟裂纹，造成产品失效。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括底板，底板两侧固设有拉杆，拉杆的端部设有滑动的传动箱，两个齿条毛坯之间通过多个支撑管连接，底板抵靠在一侧的齿条毛坯上，传动箱抵靠在另一侧的齿条毛坯上，拉杆设在齿条毛坯的两侧，滑动调节传动箱以使两侧的齿条毛坯抵靠压紧支撑管。
优选方案中，底板两侧设有导向套，导向套端部设有凹槽，凹槽两侧设有耳孔，拉杆端部设有凸台，凸台两侧设有耳板；
凸台抵靠在凹槽内，耳板抵靠在耳孔内，从而避免拉杆转动。
优选方案中，传动箱中的上箱体与下箱体之间设有啮合传动的驱动齿轮和从动齿轮，驱动齿轮通过轴承抵靠在传动箱内的中部转动，驱动齿轮上固设有手轮。
优选方案中，从动齿轮设在驱动齿轮的两侧，从动齿轮内设有螺纹孔，拉杆端部设有螺纹轴，螺纹轴与螺纹孔螺纹连接；
驱动齿轮转动带动从动齿轮同步转动，以使螺纹孔与螺纹轴进行螺纹转动，对传动箱在螺纹轴进行调节。
优选方案中，从动齿轮的两端通过轴承抵靠在传动箱内转动。
其方法是：S1、通过多个组装焊接夹具中的底板、传动箱以及拉杆连接组装齿条毛坯和支撑管，驱动手轮即可带动传动箱在拉杆上滑动，从而对齿条毛坯和支撑管的组装进行夹紧；
S2、将通过夹具组装固定的齿条毛坯和支撑管移动到加热炉中进行整体加热；
S3、待齿条毛坯和支撑管加热完成后，通过焊接设备对齿条毛坯和支撑管进行焊接；
S4、在焊接完成后马上将工件移动到加热炉中进行加热退火；
S5、在工件退火完成后，冷却放置至少24小时后对焊缝进行无损探伤。
优选方案中，步骤2中的加热温度为150~300℃，加热范围在焊接部位的周围至少75mm内。
优选方案中，步骤4中的退火温度为500~650℃，工件移动到加热炉中加热保温2~4小时。
本发明提供了一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法，通过专用的焊接夹具对齿条毛坯与支撑管进行组装固定，从而可以不用点焊的固定方式，保证产品焊接前的预热温度，确保产品的生产合格率，通过手轮同步驱动传动箱在两个拉杆上调节，以使底板与传动箱夹紧齿条毛坯和支撑管，大大提高组装效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明合金钢齿条组装固定示意图；
图2是本发明夹具结构轴侧视图；
图3是本发明夹具结构爆炸视图；
图4是本发明传动箱连接剖视图；
图中：齿条毛坯1；支撑管2；底板3；导向套301；凹槽302；拉杆4；凸台401；螺纹轴402；传动箱5；上箱体501；下箱体502；驱动齿轮503；从动齿轮504；螺纹孔504；手轮6。
具体实施方式
实施例1
如图1~4所示，一种合金钢齿条组装焊接夹具及焊接组对方法，包括底板3，底板3两侧固设有拉杆4，拉杆4的端部设有滑动的传动箱5，两个齿条毛坯1之间通过多个支撑管2连接，底板3抵靠在一侧的齿条毛坯1上，传动箱5抵靠在另一侧的齿条毛坯1上，拉杆4设在齿条毛坯1的两侧，滑动调节传动箱5以使两侧的齿条毛坯1抵靠压紧支撑管2。由此结构，合金钢齿条为两个齿条毛坯1与多个支撑管2组装而成，在焊接前预热时，需对合金钢齿条进行组装，原来是通过点焊固定的方式进行组装，但是该方式在预热点焊过程中，点焊焊缝容易产生延迟裂纹，裂纹扩展导致组装的合金钢齿条垮塌，产品报废。故通过底板3与传动箱5抵靠在两侧的齿条毛坯1上，底板3与传动箱5之间通过拉杆4连接，调节传动箱5以使合金钢齿条组装完成，操作简单方便，组装更为稳固牢靠。
优选方案中，底板3两侧设有导向套301，导向套301端部设有凹槽302，凹槽302两侧设有耳孔，拉杆4端部设有凸台401，凸台401两侧设有耳板；
凸台401抵靠在凹槽302内，耳板抵靠在耳孔内，从而避免拉杆4转动。由此结构，拉杆4一端通过凸台401抵靠在底板3的凹槽302内，拉杆4通过导向套301保证其垂直度。
优选方案中，传动箱5中的上箱体501与下箱体502之间设有啮合传动的驱动齿轮503和从动齿轮504，驱动齿轮503通过轴承抵靠在传动箱5内的中部转动，驱动齿轮503上固设有手轮6。由此结构，通过手轮6驱动驱动齿轮503转动，从而带动从动齿轮504转动。
优选方案中，从动齿轮504设在驱动齿轮503的两侧，从动齿轮504内设有螺纹孔504，拉杆4端部设有螺纹轴402，螺纹轴402与螺纹孔504螺纹连接；
驱动齿轮503转动带动从动齿轮504同步转动，以使螺纹孔504与螺纹轴402进行螺纹转动，对传动箱5在螺纹轴402进行调节。由此结构，从动齿轮504转动，能够在螺纹轴402上移动，从而调节底板3与传动箱5的间距，从而将两侧的齿条毛坯1抵靠压紧在支撑管2上。
优选方案中，从动齿轮504的两端通过轴承抵靠在传动箱5内转动。
实施例2
如图1~4，结合实施例1进一步说明，通过多个组装焊接夹具中的底板3、传动箱5以及拉杆4连接组装齿条毛坯1和支撑管2，驱动手轮6即可带动传动箱5在拉杆4上滑动，从而对齿条毛坯1和支撑管2的组装进行夹紧；将通过夹具组装固定的齿条毛坯1和支撑管2移动到加热炉中进行整体加热；待齿条毛坯1和支撑管2加热完成后，通过焊接设备对齿条毛坯1和支撑管2进行焊接；在焊接完成后马上将工件移动到加热炉中进行加热退火；在工件退火完成后，冷却放置至少24小时后对焊缝进行无损探伤。
在对工件焊接部位的周围至少75mm的范围内进行加热，加热温度为150~300℃，保证工件的预热温度。工件移动到加热炉中加热保温2-4小时，其加热保温温度为500~650℃。
上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种合金钢齿条组装焊接夹具，其特征是：包括底板（3），底板（3）两侧固设有拉杆（4），拉杆（4）的端部设有滑动的传动箱（5），两个齿条毛坯（1）之间通过多个支撑管（2）连接，底板（3）抵靠在一侧的齿条毛坯（1）上，传动箱（5）抵靠在另一侧的齿条毛坯（1）上，拉杆（4）设在齿条毛坯（1）的两侧，滑动调节传动箱（5）以使两侧的齿条毛坯（1）抵靠压紧支撑管（2）。
2.根据权利要求1所述一种合金钢齿条组装焊接夹具，其特征是：底板（3）两侧设有导向套（301），导向套（301）端部设有凹槽（302），凹槽（302）两侧设有耳孔，拉杆（4）端部设有凸台（401），凸台（401）两侧设有耳板；
凸台（401）抵靠在凹槽（302）内，耳板抵靠在耳孔内，从而避免拉杆（4）转动。
3.根据权利要求1所述一种合金钢齿条组装焊接夹具，其特征是：传动箱（5）中的上箱体（501）与下箱体（502）之间设有啮合传动的驱动齿轮（503）和从动齿轮（504），驱动齿轮（503）通过轴承抵靠在传动箱（5）内的中部转动，驱动齿轮（503）上固设有手轮（6）。
4.根据权利要求3所述一种合金钢齿条组装焊接夹具，其特征是：从动齿轮（504）设在驱动齿轮（503）的两侧，从动齿轮（504）内设有螺纹孔（504），拉杆（4）端部设有螺纹轴（402），螺纹轴（402）与螺纹孔（504）螺纹连接；
驱动齿轮（503）转动带动从动齿轮（504）同步转动，以使螺纹孔（504）与螺纹轴（402）进行螺纹转动，对传动箱（5）在螺纹轴（402）进行调节。
5.根据权利要求4所述一种合金钢齿条组装焊接夹具，其特征是：从动齿轮（504）的两端通过轴承抵靠在传动箱（5）内转动。
6.根据权利要求1~5中任意一项所述一种合金钢齿条组装焊接夹具的焊接组对方法，其方法是：S1、通过多个组装焊接夹具中的底板（3）、传动箱（5）以及拉杆（4）连接组装齿条毛坯（1）和支撑管（2），驱动手轮（6）即可带动传动箱（5）在拉杆（4）上滑动，从而对齿条毛坯（1）和支撑管（2）的组装进行夹紧；
S2、将通过夹具组装固定的齿条毛坯（1）和支撑管（2）移动到加热炉中进行整体加热；
S3、待齿条毛坯（1）和支撑管（2）加热完成后，通过焊接设备对齿条毛坯（1）和支撑管（2）进行焊接；
S4、在焊接完成后马上将工件移动到加热炉中进行加热退火；
S5、在工件退火完成后，冷却放置至少24小时后对焊缝进行无损探伤。
7.根据权利要求6所述一种合金钢齿条组装焊接夹具的焊接组对方法，其特征是：步骤2中的加热温度为150~300℃，加热范围在焊接部位的周围至少75mm内。
8.根据权利要求6所述一种合金钢齿条组装焊接夹具的焊接组对方法，其特征是：步骤4中的退火温度为500~650℃，工件移动到加热炉中加热保温2~4小时。
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