CN116810274A - 一种铝合金和不锈钢焊接用夹具 - Google Patents

Abstract

本发明属于基于铝合金焊接领域，具体涉及一种铝合金和不锈钢焊接用夹具。本发明提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，包括第一夹具、第二夹具、辅助夹具和底座；第一夹具设于工件的一侧，第一夹具包括第一支架和V形杆；第二夹具设于工件的另一侧并与第一夹具位置相对，第二夹具包括第二支架、锁死块和定位块；辅助夹具包括第三支架和推杆。本发明提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，应用于铝合金和不锈钢搅拌摩擦焊前的工件夹紧，两种材质的金属不论是采用搭接还是拼接，都可通用。采用该夹具，无论是夹紧还是松开，操作都非常轻松，尤其是焊接后的松开夹具，可在工件旁边操作，不易造成因操作不当导致的人员烫伤。

Description

一种铝合金和不锈钢焊接用夹具

技术领域

本发明属于基于铝合金焊接领域，具体涉及一种铝合金和不锈钢焊接用夹具。

背景技术

在铝合金和不锈钢的焊接方式中，较为常见的是搅拌摩擦焊。铝合金和不锈钢焊接的接合方式通常分为搭接和拼接，搭接是将两种金属相互交叠进行焊接，拼接是将两种金属的边对齐拼接成一个平面。在现有技术中，不论是搭接还是拼接，待焊接工件的夹具都是利用四个长条状的夹片，四个夹片两两设置在待焊接工件的两边，夹片的一端压在待焊接的金属上，夹片的另一边通过螺栓固定在焊接台上。

由于搅拌摩擦焊是利用高速旋转的焊具与工件摩擦产生的热量使被焊材料局部熔化，当焊具沿着焊接界面向前移动时，被塑性化的材料在焊具的转动摩擦力作用下由焊具的前部流向后部，并在焊具的挤压下形成致密的固相焊缝，而金属本身又都具有很好的导热性，在焊接完毕，拆卸夹具时，一不小心就会被金属烫到。而且现有的搅拌摩擦焊所用的工件夹具不论是夹紧还是松开都比较麻烦。

发明内容

本发明提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，能有效解决现有技术存在的问题，不但更方便于夹紧和松开，而且松开工件的过程中还不易被工件烫伤。

本发明提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，包括第一夹具、第二夹具、辅助夹具和底座；

第一夹具设于工件的一侧，第一夹具包括第一支架和V形杆；第一支架固定在底座上；V形杆的拐角铰接在第二支架上，V形杆的两个端头分别抵住工件的侧面和顶面；

第二夹具设于工件的另一侧并与第一夹具位置相对，第二夹具包括第二支架、锁死块和定位块；第二支架固定在底座上，第二支架上设有滑道；锁死块的一端设有与滑道相应的滑块，锁死块的另一端设有锁死斜面；定位块的一个角设有缺口，缺口抵住工件另一个侧面和顶面，定位块与缺口相对的角设有与锁死斜面相应的定位斜面；

辅助夹具包括第三支架和推杆；第三支架固定在底座上，第三支架设有螺纹孔；推杆设有与螺纹孔相应的外螺纹，推杆贯穿螺纹孔抵住锁死块。

作为本发明的进一步优化，V形杆的两个端头设有滚轮。

作为本发明的进一步优化，还包括平衡杆；平衡杆的两端设有滚轮，平衡杆的中部与V形杆抵住工件侧面的端头铰接。

作为本发明的进一步优化，V形杆抵住工件顶面的端头设有滚轮。

作为本发明的进一步优化，第三支架的设有与螺纹孔轴心线共线的通孔；推杆设有与通孔对应的光轴部，光轴部贯穿通孔。

作为本发明的进一步优化，螺纹孔与通孔之间设有开口。

作为本发明的进一步优化，第三支架上设有与通孔相通的顶丝孔；还包括与顶丝孔相应的顶丝。

作为本发明的进一步优化，V形杆与第一支架铰接处设有扭簧。

作为本发明的进一步优化，定位块的缺口为L形或V形。

作为本发明的进一步优化，V形杆与底座的高度可调节。

本发明提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，应用于铝合金和不锈钢搅拌摩擦焊前的工件夹紧，两种材质的金属不论是采用搭接还是拼接，都可通用。采用该夹具，无论是夹紧还是松开，操作都非常轻松，尤其是焊接后的松开夹具，可在工件旁边操作，不易造成因操作不当导致的人员烫伤。

附图说明

图1是现有夹具的结构示意图；

图2是实施例一结构示意图；

图3是实施例二夹紧拼接工件结构示意图；

图4是实施例二夹紧搭接工件结构示意图；

图5是实施例二第一夹具结构示意图；

其中，第一夹具1，第一支架1a，V形杆1b，平衡杆1c，第二夹具2，第二支架2a，滑道2a1，锁死块2c，定位块2b，滑块2c1，辅助夹具3，第三支架3a，推杆3b，顶丝3c，L形支架3d，底座4，垫块5，工件6，夹片7。

具体实施方式

在现有技术中，对于铝合金和不锈钢这两种异种金属进行搅拌摩擦焊，夹紧被焊接的两种工件6所用的夹具如图1所示，采用四个长条状的夹片7，其中两个夹片7位于工件6一侧的两端，另外两个夹片7位于工件6另一侧的两端，夹片7两两相对。四个夹片7的一端压在工件上，夹片7的另一端通常是采用六角头的螺栓拧紧在焊接台上。这种夹具看起来虽然简单，但在实际操作中，却并不方便。夹紧和松开工件6时，需要拧紧四个螺栓，较为麻烦，另一方面夹片7和螺栓通常都是金属材质，在某些情况下，工件6可能比较窄，由于热传导效应，焊接部位的热量会传导给夹片7，甚至传导给螺栓，此时松开螺栓容易将人烫伤。

实施例一

如图2所示，本实施例提供的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，包括第一夹具1、第二夹具2、辅助夹具3和底座4。

本实施例以拼接焊为例，底座4也是焊接台，底座4上设有一个垫块5，当然在其他实施例中也可以不设垫块5。铝合金和不锈钢拼接的工件6设于垫块5上。第一夹具1设于工件6的一侧。

第一夹具1包括第一支架1a和V形杆1b。

第一支架1a的底端通过螺栓或者焊接等方式固定在底座4上。V形杆1b为V字形状，V形杆1b的拐角铰接在第二支架2a的顶端，V形杆1b的一个端头抵住工件6的侧面，V形杆1b的另一个端头抵住工件6的顶面。采用第一夹具1，在夹紧工件6的时就非常省力，只需朝第一家具1方向水平推动工件6，直至推不动即可，省去了现有夹具中拧螺栓的动作。为了便于工件6推动，本实施例在V形杆1b的两个端头设上滚轮，以降低V形杆1b对工件6的摩擦力。

优选地，可以在第一支架1a从而到下设置若干安装孔，安装孔用于安装V形杆1b，通过这种方式可以调节V形杆1b与底座4的高度，以应对不同厚度工件的焊接。

需要说明的是，本申请文件中提到的上、下、底端、顶端等方位描述均是以说明书附图为参考方向。

优选地，本实施例还在V形杆1b与第一支架1a铰接处设有扭簧，扭簧的设置，是在松开第二夹具2后，第一夹具1能在扭力的作用下，自动将工件6推出，减少人为操作，减少操作人员触碰工件6或者夹具的机会，进而降低被工件6烫伤的概率。

第二夹具2设于工件6的另一侧并与第一夹具1位置相对，第二夹具2包括第二支架2a、锁死块2c和定位块2b。

第二支架2a的底端通过螺栓或者焊接等方式固定在底座4上，第二支架2a上设有槽口向下的滑道2a1。锁死块2c的一端设有与滑道2a1对应的滑块2c1，滑块2c1设于滑道2a1内并可在滑道2a1中来回滑动，当然，滑块2c1滑动的方向应该指向第一夹具1，及滑块2c1的来回滑动能够调节滑块2c1与第一夹具1的距离。锁死块2c的另一端设有锁死斜面，锁死斜面是一个远离工件6方位向下的斜面。

定位块2b的一个角设有缺口，缺口抵住工件6另一个侧面和顶面，缺口的形状可以设为L形或V形，本实施例采用的L形，L形的两个相互垂直面分别抵住工件6的侧面和顶面，起到限定工件6两个自由度方向的运动。定位块2b与缺口相对的角设有与锁死斜面相对的定位斜面。定位斜面与锁死斜面贴合。通过推动锁死块2c在滑道2a1上滑动，使锁死斜面作用在定位斜面上，进而推动定位块2b向第一夹具1方向移动，最终达到夹紧工件6的目的。

辅助夹具3包括第三支架3a和推杆3b。

第三支架3a的底端通过螺栓或者焊接等方式固定在底座4上，第三支架3a的顶端设有螺纹孔。推杆3b设有与螺纹孔相应的外螺纹，推杆3b贯穿螺纹孔，推杆3b的一端抵住锁死块2c。通过转动推杆3b推动锁死块2c，这种将旋转运动变成直线运动的推进机构，一方面可以增大推进力，另一方面也使得锁死块2c在焊接过程中即便产生作用力也不会轻易松动。

优选地，本实施例在第三支架3a上设有与螺纹孔轴心线共线的通孔，螺纹孔与通孔之间设有一定距离，即通孔与螺纹孔保持一定距离，具体地，可以设置一个L形支架3d，L形支架3d的水平部固定在第三支架3a上，通孔设于L形支架3d的竖直部。推杆3b设有与通孔对应的光轴部，光轴部贯穿通孔。进一步地，在第三支架3a上设有垂直并与通孔相通的顶丝孔，还包括与顶丝孔对应的顶丝3c。通孔的设置一方面可以起到支撑作用，即通孔和螺纹孔共同作用使推杆3b维持水平状态，另一方面利用顶丝3c可以在固定好工件6之后锁死推杆3b，起到锁死工件6的作用。

实施例二

如图5所示，本实施例大体上与实施例一相似，区别在于，本实施例还包括平衡杆1c。

平衡杆1c的两端设有滚轮，平衡杆1c的中部与V形杆1b抵住工件6侧面的端头铰接，进一步优选地，本实施例在V形杆1b抵住工件6顶面的端头同样设有滚轮。

本实施例所采用的结构可以适用于拼接焊的工件6，如图3所示，平衡杆1c的两个滚轮同时顶住工件6的一个侧面；本实施例所采用的结构还可以适用于搭接焊的工件6，如图4所示，平衡杆1c的两个滚轮，一个顶住位于下方工件6的侧面，另一个顶住位于上方工件6的侧面，由于第二夹具2中的定位块2b同时推动两个搭接工件6向第一夹具1方向移动，平衡杆1c上的两个滚轮同时顶住两个工件6的侧面，即便因为加工误差导致两个工件6在宽度上存在部分差异，平衡杆1c也可以通过与V形杆1b铰接轴转动一定角度来保证两个滚轮都同时作用在两个工件6上，相当于起到自适应调节的作用。当工件6移动到一定位置后，V形杆1b不再能绕与第一支架1a铰接轴转动时，工件6被夹紧。

本实施例应用于铝合金和不锈钢搅拌摩擦焊前的工件夹紧，两种材质的金属不论是采用搭接还是拼接，都可通用。采用该夹具，无论是夹紧还是松开，操作都非常轻松，尤其是焊接后的松开夹具，可在工件6旁边操作，不易因操作不当造成人员烫伤。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，包括第一夹具、第二夹具、辅助夹具和底座；

第一夹具设于工件的一侧，第一夹具包括第一支架和V形杆；第一支架固定在底座上；V形杆的拐角铰接在第二支架上，V形杆的两个端头分别抵住工件的侧面和顶面；

第二夹具设于工件的另一侧并与第一夹具位置相对，第二夹具包括第二支架、锁死块和定位块；第二支架固定在底座上，第二支架上设有滑道；锁死块的一端设有与滑道相应的滑块，锁死块的另一端设有锁死斜面；定位块的一个角设有缺口，缺口抵住工件另一个侧面和顶面，定位块与缺口相对的角设有与锁死斜面相应的定位斜面；

辅助夹具包括第三支架和推杆；第三支架固定在底座上，第三支架设有螺纹孔；推杆设有与螺纹孔相应的外螺纹，推杆贯穿螺纹孔抵住锁死块。

2.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，V形杆的两个端头设有滚轮。

3.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，还包括平衡杆；平衡杆的两端设有滚轮，平衡杆的中部与V形杆抵住工件侧面的端头铰接。

4.根据权利要求3所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，V形杆抵住工件顶面的端头设有滚轮。

5.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，第三支架的设有与螺纹孔轴心线共线的通孔；推杆设有与通孔对应的光轴部，光轴部贯穿通孔。

6.根据权利要求5所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，螺纹孔与通孔之间设有开口。

7.根据权利要求5所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，第三支架上设有与通孔相通的顶丝孔；还包括与顶丝孔相应的顶丝。

8.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，V形杆与第一支架铰接处设有扭簧。

9.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，定位块的缺口为L形或V形。

10.根据权利要求1所述的一种铝合金和不锈钢焊接用夹具，其特征在于，V形杆与底座的高度可调节。