CN114012197A - 一种用于高温环境的钎焊夹具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高温环境的钎焊夹具，包括用于定位钎焊零件的定位基座与平行设置在定位基座上方的夹持基座，所述夹持基座的两侧拼合设置有压块，所述定位基座上设置有若干用于对钎焊零件的底部进行定位的定位部，所述夹持基座的边缘处设置有若干第一夹持凹部；所述压块靠近夹持基座的端面上对应第一夹持凹部设置有若干第二夹持凹部，所述第一夹持凹部与第二夹持凹部构成用于夹持钎焊零件顶部外的夹持部；所述压块与夹持基座之间还设置有用于紧固压块的紧固装置；本发明具有有效避免夹具的零部件之间以及夹具与钎焊零件之间发生大面积粘连的问题，有效避免夹具卡死。

Description

一种用于高温环境的钎焊夹具

技术领域

本发明属于零件夹具的技术领域，具体涉及一种用于高温环境的钎焊夹具。

背景技术

组件在进行真空炉中钎焊时，为了防止零件间错位、零件自身受热弯曲，需要使用夹具在对钎焊零件进行稳固夹持。焊接夹具常用的夹紧装置有杠杆夹紧器、斜楔夹紧器、偏心夹紧器、铰链夹紧器和弹簧夹紧器等。由于真空炉中钎焊焊接温度高，焊接环境密闭，且传统的夹具与钎焊夹具之间的接触面积较大，焊接夹具的夹紧部会与钎焊零件之间以及夹具的夹紧部件之间会出现粘连卡死等问题。如传统的杠杆夹紧器、偏心夹紧器和铰链夹紧器在高温环境下长时间使用会出现转动副粘连导致夹紧失效。传统的斜楔夹紧器在高温环境下会因为材料的热胀冷缩失去自锁功能导致夹紧失效。传统的弹簧夹紧器则是会因高温环境下弹性失效而失去夹紧功能。此外真空炉中钎焊中利用重力进行压紧也是广泛采取的夹具方案，但其只能提供重力方向的夹紧力，使用范围存在较多局限性。传统夹紧器的高失效率增加了夹具成本，重力压紧装置不能涵盖多个自由度的夹紧。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高温环境的钎焊夹具，实现在高温环境中稳固夹持钎焊零件，同时有效避免夹具与钎焊零件之间、夹具零件之间发生大面积粘连。

本发明通过下述技术方案实现：

一种用于高温环境的钎焊夹具，包括用于定位钎焊零件的定位基座与平行设置在定位基座上方的夹持基座，所述夹持基座的两侧拼合设置有压块，所述定位基座上设置有若干用于对钎焊零件的底部进行定位的定位部，所述夹持基座的边缘处设置有若干第一夹持凹部；所述压块靠近夹持基座的端面上对应第一夹持凹部设置有若干第二夹持凹部，所述第一夹持凹部与第二夹持凹部构成用于夹持钎焊零件顶部外的夹持部；所述压块与夹持基座之间还设置有用于紧固压块的紧固装置。

通过定位基座上的定位部对钎焊零件的底部进行夹持定位，钎焊零件的顶部穿过第一夹持凹部与第二夹持凹部之间构成的夹持部，然后通过夹持部将钎焊零件的顶部进行夹持定位。同时通过紧固装置将压块进行紧固，避免压块窜动，进而实现对钎焊零件的定位固定。相比传统的钎焊零件夹具，本发明仅通过设置夹持部件与定位部分别对钎焊零件的顶部与底部进行夹持，大大较小了夹具与钎焊零件之间的接触面积，有效避免高温环境下夹具与钎焊零件进行大面积粘连。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述第一夹持凹部与第二夹持凹部的夹持面上均设置有若干滚动球头，所述滚动球头对应钎焊零件的顶部外轮廓设置；所述滚动球头的一侧延伸至第一夹持凹部与第二夹持凹部构成的夹持部的内侧，所述滚动球头的另一侧与第一夹持凹部或第二夹持凹部之间设置有弹性件。

滚动球头延伸至夹持部内侧的球面与钎焊零件的顶部外轮廓进行点接触，对应钎焊零件的顶部外轮廓设置若干滚动球头，通过若干滚动球头与钎焊零件的顶部外轮廓进行若干单点接触，进而实现对钎焊零件的顶部进行定位夹持，且单点接触进一步减少了夹具与钎焊零件之间的接触面积，在保证稳固夹持钎焊零件的前提下，有效避免钎焊高温环境下造成夹具与钎焊零件大面积粘连。同时通过弹性将将滚动球头朝向钎焊零件的顶部压紧，使得滚动球头能够稳固夹持钎焊零件的顶部。通过滚动球头与钎焊零件的侧面接触，避免了弹性件与钎焊零件直接接触，进而有效避免弹性件自身发生粘连。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述第一夹持凹部与第二夹持凹部的夹持面上设置有若干安装孔，所述安装孔的内部设置有弹性件，所述弹性件的自由端与滚动球头的一侧连接。当钎焊零件的顶部进入第一夹持凹部与第二夹持凹部之间后，通过弹性件将滚头球头朝向钎焊零件的顶部挤压，进而使得滚动球头与钎焊零件的外轮廓紧密接触，对钎焊零件的顶部固定更加稳固。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述滚动球头为耐高温陶瓷球头。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述定位部包括设置在定位基座上的定位孔或定位槽，所述定位孔或定位槽的内壁上螺纹转动设置有定位销，所述定位销的一端延伸至定位孔或定位槽的内部并转动设置有定位球头。

将钎焊零件的底部放置在定位孔或定位槽中，然后转动定位销，进而带动定位销一端的定位球头进入定位孔或定位槽中并将钎焊零件的底部侧面顶紧，实现对钎焊零件底部的定位固定。通过定位球头与钎焊零件底部侧面之间的点接触，大大减少了夹具与钎焊零件之间的接触面积，进而有效避免在钎焊高温的环境下造成零件与夹具粘连。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述压块固定拼合在夹持基座的侧面，所述压块的拼合面与夹持基座的侧面之间螺纹转动安装有紧固装置，所述紧固装置为紧固销。

为了更好的实现本发明，进一步地，紧固销的侧面上设置有用于顶紧压块的点状凸起，转动紧固销直到紧固销侧面上的点状凸起与压块的端面接触，并朝向夹持基座挤压压块，以点接触的方式将压块紧固在夹持基座上，有效较少接触面积，进而避免零件与夹具在高温情况下粘连。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述压块滑动拼合在夹持基座的侧面，所述压块的拼合面与夹持基座的侧面之间平行于压块的滑动方向转动设置有紧固装置，所述紧固装置为紧固螺杆，所述压块通过螺纹孔与紧固螺杆螺纹连接。

为了更好的实现本发明，进一步地，所述夹持基座的侧面上平行于压块的滑动方向设置有滑槽，所述压块的拼合面上设置有与滑槽滑动连接的滑块。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明通过在定位基座上设置定位部用于对钎焊零件的底部进行定位，通过在夹持基座的边缘处设置第一夹持凹部，在夹持基座两侧的压块上设置有与第一夹持凹部对应的第二夹持凹部，通过第一夹持凹部与第二夹持凹部组合构成夹持部对钎焊零件的顶部进行夹持固定，进而实现对钎焊零件进行夹持定位，同时有效减小了夹具与钎焊零件之间的接触面积，避免高温环境中夹具与钎焊零件之间发生大面积粘连；

（2）本发明通过在第一夹持凹部于第二夹持凹部的夹持面上设置若干滚动球头，并通过弹性件将滚动球头朝向钎焊零件的顶部侧面顶紧，进而实现对钎焊零件顶部的点接触固定，同时避免弹性件直接与钎焊零件接触，进而缩减夹具与钎焊零件之间的接触面积，进而避免高温环境中夹具与钎焊零件之间以及夹具的零部件之间发生大面积粘连；

（3）本发明通过在定位部的定位面上设置定位球头，通过定位球头与钎焊零件底部侧面之间的点接触实现对钎焊零件底部的定位固定，进而缩减夹具与钎焊零件之间的接触面积，进而避免高温环境中夹具与钎焊零件之间发生大面积粘连；

（4）本发明通过滚动球头与定位球头对钎焊零件的顶部及底部进行定位固定，同时采用耐高温陶瓷材料制备得到滚动球头与定位球头，进而有效延长滚动球头与定位球头的使用时间，即使滚动球头与定位球头损坏，也只需要更换滚动球头与定位球头即可，大大降低了夹具的使用成本。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为滚动球头的安装示意图；

图3为压块与夹持基座卡装拼装的结构示意图；

图4为压块与夹持基座滑动拼装的结构示意图；

图5为滚动球头的安装示意图；

图6为紧固螺杆的安装示意图。

其中：1-定位基座；2-夹持基座；3-压块；4-紧固装置；5-滚动球头；6-弹性件；7-定位球头；8-紧固螺杆；01-第一夹持凹部；02-第二夹持凹部；03-定位部；04-夹持部。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种用于高温环境的钎焊夹具，如图1-图6所示，包括用于定位钎焊零件的定位基座1与平行设置在定位基座1上方的夹持基座2，所述夹持基座2的两侧拼合设置有压块3，所述定位基座1上设置有若干用于对钎焊零件的底部进行定位的定位部03，所述夹持基座2的边缘处设置有若干第一夹持凹部01；所述压块3靠近夹持基座2的端面上对应第一夹持凹部01设置有若干第二夹持凹部02，所述第一夹持凹部01与第二夹持凹部02构成用于夹持钎焊零件顶部外的夹持部04；所述压块3与夹持基座2之间还设置有用于紧固压块3的紧固装置4。

定位基座1顶部的左右两侧设置有安装立柱，左右两侧的安装立柱的顶部之间设置有夹持基座2。在定位基座1上对应钎焊零件的底部设置有若干定位部03，夹持基座2的边缘上设置有内凹的第一夹持凹部01，对应夹持基座2设置有第一夹持凹部01的边缘设置有压块3，压块3的一侧为拼合面，拼合面对应夹持基座2设置有第一夹持凹部01的边缘侧面设置，同时在压块3的拼合面上对应若干第一夹持凹部01设置有若干第二夹持凹部02，一个第一夹持凹部01与一个第二夹持凹部02之间拼合构成夹持部04，夹持部04供钎焊零件的顶部穿过并对钎焊零件的顶部进行定位固定。当钎焊零件在定位部03与夹持部04之间定位固定后，通过紧固装置4对压块3进行锁紧，进而固定压块3在夹持基座2一侧的位置，完成对钎焊零件的最终定位固定。

相比于传统的钎焊零件夹具，本发明通过定位部03对钎焊零件的底部进行夹持，通过夹持部04对钎焊零件的顶部进行夹持，即本发明通过两点夹持的方式对钎焊零件进行定位固定，大大觉少了夹具与钎焊零件之间的接触面积，进而有效避免在钎焊高温作业情况下造成钎焊零件与夹具之间发生大面积粘连。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，如图2-图6所示，所述第一夹持凹部01与第二夹持凹部02的夹持面上均设置有若干滚动球头5，所述滚动球头5对应钎焊零件的顶部外轮廓设置；所述滚动球头5的一侧延伸至第一夹持凹部01与第二夹持凹部02构成的夹持部04的内侧，所述滚动球头5的另一侧与第一夹持凹部01或第二夹持凹部02之间设置有弹性件6。

第一夹持凹部01的夹持面与第二夹持凹部02的夹持面上均对应钎焊零件的顶部外轮廓设置有若干滚动球头5，通过滚动球头5与钎焊零件顶部外轮廓之间的滚动点接触，相比于第一夹持凹部01的夹持面或第二夹持凹部02的夹持面直接与钎焊零件顶部进行面接触定位，采用滚动球头5与钎焊零件顶部外轮廓面之间的点接触在实现对钎焊零件顶部的定位固定的同时，还能够大大减少夹具与钎焊零件之间的接触面积，进一步避免钎焊零件与夹具在高温环境下发生粘连。

进一步的，所述滚动球头5为耐高温陶瓷球头，耐高温陶瓷球头通过耐高温陶瓷材料制备得到，其熔点远远高于高温钎焊的工作温度，进一步避免夹具与钎焊零件之间在高温环形中发生粘连。同时，耐高温陶瓷球头具备在高温环境下性质稳定的优点，且耐高温陶瓷球头强度、耐磨性优良，能够在高温环境中进行长时间使用。即使在长时间使用后，耐高温陶瓷球头磨损，也仅需要更换耐高温陶瓷球头即可，大大降低了夹具维护成本。

进一步的，所述第一夹持凹部01与第二夹持凹部02的夹持面上设置有若干安装孔，所述安装孔的内部设置有弹性件6，所述弹性件6的自由端与滚动球头5的一侧连接。滚动球头5转动安装在球头支座上，球头支座活动安装在安装孔中，且球头支座与安装孔底部之间设置有弹性件6。在弹性件6的弹力作用下，使得滚动球头5延伸至夹持部04的内侧，当钎焊零件的顶部装入夹持部04内部时，钎焊零件的顶部外轮廓面会挤压转动球头5，进而挤压弹性件6，在弹性件6的反作用力作用下，进而使得转动球头5与钎焊零件顶部的外轮廓面紧密接触，有效保证对钎焊零件顶部的定位夹持稳固性。

进一步的，所述弹性件6为高温合金弹簧。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在上述实施例1或2的基础上做进一步优化，如图2和图4所示，所述定位部03包括设置在定位基座1上的定位孔或定位槽，所述定位孔或定位槽的内壁上螺纹转动设置有定位销，所述定位销的一端延伸至定位孔或定位槽的内部并转动设置有定位球头7。

定位孔或定位槽的内壁上设置有指向定位孔或定位槽内部的螺纹孔，定位销的外侧设置有与螺纹孔螺纹连接的外螺纹，定位销的一端穿过螺纹孔的一端延伸至定位孔或定位槽的内侧并转动设置有定位球头7，定位销的另一端穿过螺纹孔的另一端延伸至定位孔或定位槽的外侧作为施力端。通过转动定位销的施力端，进而带动定位销转动，进而带动定位球头7朝向靠近或远离定位孔内侧的方向移动。

将钎焊零件的底部放置在定位部03的内侧，然后转动定位销，进而带动定位球头7伸入定位孔或定位槽的内部，直到定位球头7将钎焊零件底部外轮廓面顶紧，实现对钎焊零件底部的点接触定位固定，大大减少了夹具与钎焊零件之间的接触面积，有效避免夹具与钎焊零件之间在高温环境中发生粘连。

所述定位球头7为耐高温陶瓷球头，耐高温陶瓷球头通过耐高温陶瓷材料制备得到，其熔点远远高于高温钎焊的工作温度，进一步避免夹具与钎焊零件之间在高温环形中发生粘连。同时，耐高温陶瓷球头具备在高温环境下性质稳定的优点，且耐高温陶瓷球头强度、耐磨性优良，能够在高温环境中进行长时间使用。即使在长时间使用后，耐高温陶瓷球头磨损，也仅需要更换耐高温陶瓷球头即可，大大降低了夹具维护成本。

本实施例的其他部分与上述实施例1或2相同，故不再赘述。

实施例4：

本实施例在上述实施例1-3任一项的基础上做进一步优化，如图2、图3、图5所示，所述压块3卡装拼合在夹持基座2的侧面，所述压块3的拼合面与夹持基座2的侧面之间螺纹转动安装有紧固装置4，所述紧固装置4为紧固销。

压块3的夹持面上设置有供紧固销穿过的阶梯孔，夹持基座2与夹持面拼合的侧面上对应阶梯孔设置有螺纹孔，紧固销的一端设置有与螺纹孔螺纹连接的外螺纹。通过转动紧固销，直到紧固销另一端的紧固端面与阶梯孔的定位端面接触并挤压定位端面，进而将压块3压紧在夹持基座2的侧面，实现压块3与夹持基座2之间的紧密拼合。

进一步的，所述紧固销的侧面上设置有用于顶紧压块3的点状凸起，转动紧固销，直到紧固销侧面上的点状凸起与阶梯孔的定位端面接触并挤压定位端面，进而将压块3压紧在夹持基座2的侧面，实现压块3与夹持基座2之间的紧密拼合。同时点状凸起与阶梯孔的定位端面进行点接触，避免高温环境下紧固销与压块3之间粘连。

本实施例的其他部分与上述实施例1-3任一项相同，故不再赘述。

实施例5：

本实施例在上述实施例1-4任一项的基础上做进一步优化，如图4和图6所示，所述压块3滑动拼合在夹持基座2的侧面，所述压块3的拼合面与夹持基座2的侧面之间平行于压块3的滑动方向转动设置有紧固螺杆8，所述压块3通过螺纹孔与紧固螺杆8螺纹连接。

通过转动紧固螺杆8，进而带动压块3朝向靠近夹持基座2侧面的方向线性滑动，直到压块3的夹持面与夹持基座2的侧面紧密接触。

进一步的，所述夹持基座2的侧面上平行于压块3的滑动方向设置有滑槽，所述压块3的拼合面上设置有与滑槽滑动连接的滑块。

本实施例的其他部分与上述实施例1-4任一项相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于高温环境的钎焊夹具，包括用于定位钎焊零件的定位基座（1）与平行设置在定位基座（1）上方的夹持基座（2），其特征在于，所述夹持基座（2）的两侧拼合设置有压块（3），所述定位基座（1）上设置有若干用于对钎焊零件的底部进行定位的定位部（03），所述夹持基座（2）的边缘处设置有若干第一夹持凹部（01）；所述压块（3）靠近夹持基座（2）的端面上对应第一夹持凹部（01）设置有若干第二夹持凹部（02），所述第一夹持凹部（01）与第二夹持凹部（02）构成用于夹持钎焊零件顶部外的夹持部（04）；所述压块（3）与夹持基座（2）之间还设置有用于紧固压块（3）的紧固装置（4）。

2.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述第一夹持凹部（01）与第二夹持凹部（02）的夹持面上均设置有若干滚动球头（5），所述滚动球头（5）对应钎焊零件的顶部外轮廓设置；所述滚动球头（5）的一侧延伸至第一夹持凹部（01）与第二夹持凹部（02）构成的夹持部（04）的内侧，所述滚动球头（5）的另一侧与第一夹持凹部（01）或第二夹持凹部（02）之间设置有弹性件（6）。

3.根据权利要求2所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述第一夹持凹部（01）与第二夹持凹部（02）的夹持面上设置有若干安装孔，所述安装孔的内部设置有弹性件（6），所述弹性件（6）的自由端与滚动球头（5）的一侧连接。

4.根据权利要求3所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述滚动球头（5）为耐高温陶瓷球头。

5.根据权利要求1所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述定位部（03）包括设置在定位基座（1）上的定位孔或定位槽，所述定位孔或定位槽的内壁上螺纹转动设置有定位销，所述定位销的一端延伸至定位孔或定位槽的内部并转动设置有定位球头（7）。

6.根据权利要求5所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述定位球头（7）为耐高温陶瓷球头。

7.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述压块（3）固定拼合在夹持基座（2）的侧面，所述压块（3）的拼合面与夹持基座（2）的侧面之间螺纹转动安装有紧固装置（4），所述紧固装置（4）为紧固销。

8.根据权利要求7所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述紧固销的侧面上设置有用于顶紧压块（3）的点状凸起。

9.根据权利要求1-6任一项所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述压块（3）滑动拼合在夹持基座（2）的侧面，所述压块（3）的拼合面与夹持基座（2）的侧面之间平行于压块（3）的滑动方向转动设置有紧固装置（4），所述紧固装置（4）为紧固螺杆（8），所述压块（3）通过螺纹孔与紧固螺杆（8）螺纹连接。

10.根据权利要求9所述的一种用于高温环境的钎焊夹具，其特征在于，所述夹持基座（2）的侧面上平行于压块（3）的滑动方向设置有滑槽，所述压块（3）的拼合面上设置有与滑槽滑动连接的滑块。

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