CN204449668U - 镀锌钢板激光搭接焊夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镀锌钢板激光搭接焊夹具，包括承载两个待搭接工件的工作台、用于保护待搭接工件非作业区的盖板和用于引导焊接蒸气的隔离板。工作台中部设置有条形槽，两侧设置有夹紧装置。盖板放置在两个上鞋叠层的待搭接工件的顶部。所述盖板中部设置有与条形槽对应的盖板槽。隔离板为栅栏型，对称放置在两个待搭接工件的上下叠层之间；帮助锌蒸气逃逸，避免焊接缺陷。工作台上条形槽设置导热铜板，保证充分的传热，从而保证焊接质量。工作台上还设置有短调节螺丝和长调节螺丝以保持待搭接工件之间充分接触，并保证盖板设置稳当，以便于夹紧装置固定。

Description

镀锌钢板激光搭接焊夹具

技术领域

本实用新型涉及激光焊接技术领域，具体地指一种镀锌钢板激光搭接焊夹具。

背景技术

近年来，激光搭接焊在各国汽车行业里的应用份额越来越大，如美国，德国。另外，镀锌钢板广泛应用在汽车工业中，因为其除了高强度低成本的特性外，还具有优秀的抗腐蚀性能。

现在，常用激光拼焊制作汽车板。但是，激光拼焊需要很高的装配精度，如对齐过程或者剪边对齐都需要消耗不少时间；使得激光拼焊制作汽车板的生产过程中效率不高，该技术在该领域中应用也不是很广泛。因此，在汽车领域逐渐开始利用激光搭接焊技术将镀锌钢板制成汽车板。激光搭接焊技术具有精度高，处理快速等优点。激光搭接焊和普通点焊在工件的放置方式上基本相同，但是普通点焊是不连续焊接，两块板之间会有间隙存在，同时焊缝区域的性能不均匀；而激光搭接焊形成的是一个整体焊缝，焊缝均匀，焊缝区域的性能也均匀。

激光搭接焊的焊接方法特殊：以激光作为热源时，没有点焊时的电极压力，两块板之间的间隙的控制是很难把握的。以锌作为焊材时，应当考虑到锌(熔点420℃、沸点907℃)的沸点要低于铁的熔点(1535℃左右)。当镀锌钢板在进行激光搭接焊时，激光照射在工件表面，镀锌层的锌蒸发时形成的锌蒸气会挤走周围的熔融金属，或者在熔池金属内形成气泡或气孔；以上情况在焊后会在焊缝区域形成麻点，气孔等各种焊接缺陷。

发明内容

本实用新型的目的就是要提供一种能够在激光搭接焊过程中克服焊缝区域内易形成气孔、麻点等缺陷的镀锌钢板激光搭接焊夹具。

为实现上述目的，本实用新型所设计的镀锌钢板激光搭接焊夹具，包括承载两个待搭接工件的工作台、用于保护两个待搭接工件非作业区的盖板和用于引导焊接蒸气的两块隔离板；所述工作台中部设置有条形槽，所述工作台两侧设置有夹紧装置；在焊接时：所述两个待搭接工件为上下叠层结构，两个待搭接工件分别放置在工作台的条形槽的两侧，且两个待搭接工件上下叠层形成的待搭接工件重合区域位于条形槽的上方；所述两块隔离板均为栅栏型结构，分别对称设置在待搭接工件重合区域的两侧，且分别位于下方待搭接工件的上侧和上方待搭接工件的下侧；所述盖板放置在上方待搭接工件的顶部，所述盖板中部设置有盖板槽，所述条形槽、待搭接工件重合区域和盖板槽在竖直方向上的中心线重合；所述夹紧装置的夹紧受力部位为盖板。

为了保证待搭接工件的重合部分充分接触契合，而保证焊接精度，工作台上还设置有短调节螺丝和长调节螺丝：所述短调节螺丝位于上方的待搭接工件的底部，且调整该短调节螺丝使得上方的待搭接工件的顶部水平；所述长调节螺丝位于下方的待搭接工件相对条形槽的另一侧，且调整该长调节螺丝使得其顶部与上方的待搭接工件的顶部高度相同。

考虑到导热特性和保证锌蒸气的逃逸，每块隔离板包括多个横向隔离片和至少一个纵向隔离片，每个横向隔离片相互之间平行设置，每个横向隔离片同时和一个纵向隔离片铰接约束。

优选地，两个隔离板之间的最短距离为隔离板间距L3，该隔离板间距L3不少于条形槽3的宽度，且不少于盖板槽5的宽度。

优选地，所述横向隔离片的宽度L1＝8mm，相邻两个横向隔离片的距离L2＝8mm。

优选地，所述工作台上镶嵌有导热板，所述导热板位于条形槽的两侧。

优选地，所述导热板为铜制导热板。

优选地，所述盖板的长宽厚尺寸为650mm×220mm×8mm，其中盖板槽的长宽深尺寸为600mm×12mm×8mm。

优选地，所述工作台的长宽厚尺寸为600mm×300mm×40mm，其中，所述条形槽的长宽深尺寸为600mm×12mm×30mm，所述导热板长宽厚尺寸为600mm×120mm×8mm。

优选地，所述夹紧装置呈对称布置结构，单侧布置4～6个。

本实用新型的优点在于：在工作台上设置夹紧装置，给待搭接工件外力，使得待搭接工件之间的接触面更好地契合。利用短调节螺丝支撑待搭接工件，长调节螺丝支撑盖板，从而进一步保证了待搭接工件重合区域相互充分接触。在待搭接工件之间还设置隔离板，有利于导热并帮助锌蒸气逃逸，避免熔池内形成气泡，造成焊后麻点、气孔等焊接缺陷，并在带搭接工件的下部工作台上设置导热铜板，保证充分的传热，从而保证焊接质量。

附图说明

图1为本实用新型镀锌钢板激光搭接焊夹具的工作台和盖板的结构示意图。

图2为本实用新型镀锌钢板激光搭接焊夹具的横截面结构示意图。

图3为隔离板9的局部结构示意图。

图中：工作台1，盖板2，条形槽3，导热铜板4，盖板槽5，盖板把手6，夹紧装置7，短调节螺丝8a，长调节螺丝8b，隔离板9，横向隔离片9a，纵向隔离片9b，隔离板固定脚10，待搭接工件11，待搭接工件重合区域12，横向隔离片宽度L1，横向隔离片间距L2，隔离板间距L3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述：

如图1和2所示的镀锌钢板激光搭接焊夹具，包括承载待搭接工件11的铁制工作台1、用于保护待搭接工件11非作业区的盖板2和用于引导焊接蒸气的隔离板9。

如图1和2所示，所述工作台1中部设置有条形槽3。所述条形槽3的两侧镶嵌有导热铜板4，以保证待搭接工件11导热充分。工作台1的边缘处还设置有多个夹紧装置7。工作台1配套有盖板2；所述盖板2中部设置有与条形槽3对应的盖板槽5。盖板2放置在待搭接工件11的顶部。盖板2两端设置有方便操作的盖板把手6。

具体的，工作台1和盖板2均为矩形设计。工作台1的长宽厚尺寸为600×300×40mm。其中，所述条形槽3的长宽深尺寸为600×12×30mm，所述导热板13长宽厚尺寸为600×120×8mm。盖板2的长宽厚尺寸为650×220×8mm，其中盖板槽5的长宽深尺寸为600×12×8mm。本设计中用到的夹紧装置7为快速夹具，对称地布置在工作台1左右两侧，单侧设置4～6个。

待搭接工件11分别位于条形槽3的两侧，上下重叠形成的待搭接工件重合区域12放置在条形槽3上方。工作台1上设置有短调节螺丝8a位于上方的待搭接工件11的底部，调整该短调节螺丝8a超出工作台1的高度与下方的待搭接工件11的顶部高度相同。待搭接工件重合区域12的另一侧设置有长调节螺丝8b，调整该长调节螺丝8b使得其顶部上方的待搭接工件11的顶部持平。依此调整好短调节螺丝8a和长调节螺丝8b，保证待搭接工件11上方的盖板2放置稳当，便于夹紧装置7将盖板2固定，从而有利于待搭接工件11之间相互接触充分，导热迅速，锌蒸气逸出方便。

具体的，待搭接工件重合区域12约为16mm。

如图2和3所示，在待搭接工件重合区域12的两侧对称放置有隔离板9。所述的隔离板9为栅栏型，分别位于下方待搭接工件11的上侧和上方待搭接工件11的下侧。每个隔离板9包括多个横向隔离片9a和至少一个纵向隔离片9b。每个横向隔离片9a相互之间平行设置，每个横向隔离片9a同时和一个纵向隔离片9b铰接约束。

每个横向隔离片9a的远端固定在靠近夹紧装置7的隔离板固定脚10上。每个横向隔离片9a可以绕隔离板固定脚10前后旋转，和上下移动。同侧的所有横向隔离片9a通过纵向隔离片9b全部联结后形成栅栏型，因此，该隔离板9可以前后旋转移动。如图3中箭头所示，移动隔离板9，可以将该隔离板9收起，露出下方区域；操作方便，装配精准。

具体的，所述隔离板9使用的横向隔离片9a和纵向隔离片9b均为1mm厚的铜制隔离板。所述的横向隔离片9a的宽度为L1：L1＝8mm。相邻两个横向隔离片9a的距离为L2：L2＝8mm，分别位于两侧的相邻两个横向隔离片9a之间的最短距离为隔离板间距L3：L3不少于条形槽3的宽度，也不少于盖板槽5的宽度。具体的，隔离板间距L3范围为：12mm＜L3＜16mm。

本实用新型所设计的镀锌钢板激光搭接焊夹具的具体实施过程如下：

1、将工作台1上的所有夹紧装置7打开，将隔离板9旋转移动以暴露出工作台1的大部分区域。

2、放置下方的待搭接工件11，注意将该待搭接工件11的待搭接区域放置在条形槽3的上方。

3、将隔离板9旋转至下方的待搭接工件11上方，注意隔离板9不能遮挡待焊接区域。

4、放置上方的待搭接工件11，调整短调节螺丝8a的高度以保证待搭接工件11之间的充分接触。

5、调整长调节螺丝8b的高度以保证盖板2能够平稳放置。同时调整待搭接工件重合区域12、条形槽3和盖板槽5的中心线基本重合，保证激光能透过盖板槽5照射到待搭接工件11上实施焊接。

6、合上所有的夹紧装置7，开始激光搭接焊。

焊接完毕后，打开夹紧装置7，取下盖板2，将隔离板9旋转收起，并取出完工的焊接工件。

Claims (10)

1.一种镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：它包括承载两个待搭接工件(11)的工作台(1)、用于保护两个待搭接工件(11)非作业区的盖板(2)和用于引导焊接蒸气的两块隔离板(9)；所述工作台(1)中部设置有条形槽(3)，所述工作台(1)两侧设置有夹紧装置(7)；在焊接时：所述两个待搭接工件(11)为上下叠层结构，两个待搭接工件(11)分别放置在工作台(1)的条形槽(3)的两侧，且两个待搭接工件(11)上下叠层形成的待搭接工件重合区域(12)位于条形槽(3)的上方；所述两块隔离板(9)均为栅栏型结构，分别对称设置在待搭接工件重合区域(12)的两侧，且分别位于下方待搭接工件(11)的上侧和上方待搭接工件(11)的下侧；所述盖板(2)放置在上方待搭接工件(11)的顶部，所述盖板(2)中部设置有盖板槽(5)，所述条形槽(3)、待搭接工件重合区域(12)和盖板槽(5)在竖直方向上的中心线重合；所述夹紧装置(7)的夹紧受力部位为盖板(2)。

2.根据权利要求1所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述工作台(1)上还设置有短调节螺丝(8a)和长调节螺丝(8b)：所述短调节螺丝(8a)位于上方的待搭接工件(11)的底部，且调整该短调节螺丝(8a)使得上方的待搭接工件(11)的顶部水平；所述长调节螺丝(8b)位于下方的待搭接工件(11)相对条形槽(3)的另一侧，且调整该长调节螺丝(8b)使得其顶部与上方的待搭接工件(11)的顶部高度相同。

3.根据权利要求1所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：每块隔离板(9)包括多个横向隔离片(9a)和至少一个纵向隔离片(9b)，每个横向隔离片(9a)相互之间平行设置，每个横向隔离片(9a)同时和一个纵向隔离片(9b)铰接约束。

4.根据权利要求3所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：两个隔离板(9)之间的最短距离为隔离板间距L3，该隔离板间距L3不少于条形槽3的宽度，且不少于盖板槽5的宽度。

5.根据权利要求3所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述横向隔离片(9a)的宽度L1＝8mm，相邻两个横向隔离片(9a)的距离L2＝8mm。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述工作台(1)上镶嵌有导热板(4)，所述导热板(4)位于条形槽(3)的两侧。

7.根据权利要求6所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述导热板(4)为铜制导热板。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述盖板(2)的长宽厚尺寸为650mm×220mm×8mm，其中盖板槽(5)的长宽深尺寸为600mm×12mm×8mm。

9.根据权利要求6所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述工作台(1)的长宽厚尺寸为600mm×300mm×40mm，其中，所述条形槽(3)的长宽深尺寸为600mm×12mm×30mm，所述导热板(4)长宽厚尺寸为600mm×120mm×8mm。

10.根据权利要求1～5中任一项所述的镀锌钢板激光搭接焊夹具，其特征在于：所述夹紧装置(7)呈对称布置结构，单侧布置4～6个。