CN212217491U - 一种控制箱型结构件焊接变形的工装 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种控制箱型结构件焊接变形的工装，包括上、下板体；上、下板体之间竖直设置有多个长轴，多个长轴位于上板体、下板体的两侧，且长轴的两端分别与上、下板体焊接；长轴上套设有多个第一轴承；上、下板体上开设有孔体，上、下板体上焊接有水平设置有短轴，短轴上均套设有第二轴承，第二轴承的接触面均位于孔体外；第一轴承、第二轴承适于带动上板体、下板体进行一个方向的运动；将箱体先采用点焊的形式拼装完成，随后将本工装推入箱体内进行焊缝，当箱体受力形变时，本工装的上下的第二轴承的凸点、前后的第一轴承的凸点与箱体相抵，避免了箱体的变形，完成全部焊缝后置于一段时间，待该结构件的焊接应力释放后移动取出该工装。

Description

一种控制箱型结构件焊接变形的工装

技术领域

本发明涉及箱型领域，具体是一种控制箱型结构件焊接变形的工装。

背景技术

薄壁箱型结构件是指用薄壁钢板焊接而成的矩形断面梁状结构，它具有重量轻，刚度大的特点；广泛应用于桥梁，港口机械中。但薄板焊接变形具有复杂性和多元性，其造成的危害不可轻视；轻则造成尺寸及形状的技术指标超差，降低了焊接结构的装配质量和承载能力；重则当焊件变形过大，而且难以矫正时，会导致产品报废，造成经济损失；这些都是国内外薄板焊接制造的一个技术难题；因此，采用合理的工艺手段去控制焊接变形是非常必要的。

如图1所示，从零件图和其主要技术要求可以确定，该零件的内外腔尺寸精度以及形位公差精度是其成为合格品的最关键的技术指标；本件中的重要尺寸为：

另外，组成支腿箱的主要板件属薄板件，厚度t5～t8mm，零件总长达2米多。

在试制阶段，采取了简单传统的刚性固定来控制焊接变形，即用钢条或钢板撑在支腿箱的内腔。但是此方法存在以下问题：1.结构件完成整体焊接后，难以将防变形的的钢条或钢板取出。2.由于支腿箱的长度有2米多，为防焊接变形的支撑点无法实现全长多点。因此，在完成了支腿箱的整体焊接后，存在着严重的不可矫正的变形。其矩形截面示意图如图2所示，经检验，变形后的最大的截面轮廓误差达到了2～3mm，导致主要尺寸远远超差。并且在支腿箱的整个长度上存在着严重的扭曲变形，技术上所要求的平行度，平面度根本无法达到，该支腿箱最终报废。

综上，如何采取有效措施减少金属结构在焊接工序中发生的焊接应力和变形，提高焊接工序的精度成为了本公司研究人员急需解决的问题；

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何能够减少金属结构在焊接工序中发生的焊接应力和变形；

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

本发明是一种控制箱型结构件焊接变形的工装，包括上板体、下板体；上板体、下板体之间竖直设置有多个长轴，多个长轴位于上板体、下板体的两侧，且长轴的两端分别与上板体、下板体焊接；长轴上套设有多个第一轴承；上板体、下板体上开设有孔体，上板体、下板体上焊接有水平设置有短轴，短轴上均套设有第二轴承，第二轴承的接触面均位于孔体外；第一轴承、第二轴承适于带动上板体、下板体进行一个方向的运动；

也就是说上、下板体的两侧均竖直设置有长轴，长轴上套设有第一轴承，上、下板体上水平设置有短轴，短轴上设置有第二轴承，第二轴承的部分穿过孔体，第一轴承、第二轴承适于带动上、下板体向一个方向运动；

将箱体先采用点焊的形式拼装完成，在开始整体焊接之前，将本发明安置于支腿箱的内腔，完成全部焊缝后置于一段时间，待该结构件的焊接应力释放后移动取出该工装即可。

为了具体说明长轴如何与上板体、下板体板体连接，本发明采用上板体、下板体两侧均开设有卡口，多个卡口均呈上下对应设置，长轴的两端均焊接在呈上下对应设置的卡口内；

卡口位于上板体、下板体两侧，且卡口呈上下对应关系，用于安装竖直的长轴，通过焊接的方式将卡口与长轴的端部固定连接，两侧的长轴数量一致，且两两长轴的间隔距离一致。

为了具体说明短轴如何与上板体、下板体板体连接，本发明采用上板体两侧向下、下板体两侧向上均设置有支耳；短轴的两端均与上板体两侧或下板体两侧的支耳焊接；

上、下板体两侧均设置有支耳，短轴两端均与同一水平面的支耳焊接。

本发明的有益效果：本发明是一种控制箱型结构件焊接变形的工装，将箱体先采用点焊的形式拼装完成，随后将本工装推入箱体内进行焊缝，当箱体受力形变时，本工装的上下的第二轴承的凸点、前后的第一轴承的凸点与箱体相抵，避免了箱体的变形，完成全部焊缝后置于一段时间，待该结构件的焊接应力释放后移动取出该工装。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是零件图的结构示意图；

图2是零件受力变形结构示意图；

图3是本发明的俯视图；

图4是本发明的正视图；

图中：1-上板体、2-下板体、3-长轴、4-第一轴承、5-孔体、6-短轴、7-第二轴承、8-卡口、9-支耳。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例1

如图3-4所示，本发明是一种控制箱型结构件焊接变形的工装，包括上板体1、下板体2；上板体1、下板体2之间竖直设置有多个长轴3，多个长轴3位于上板体1、下板体2的两侧，且长轴3的两端分别与上板体1、下板体2焊接；长轴3上套设有多个第一轴承4；上板体1、下板体2上开设有孔体5，上板体1、下板体2上焊接有水平设置有短轴6，短轴6上均套设有第二轴承7，第二轴承7的接触面均位于孔体外5；第一轴承4、第二轴承7适于带动上板体1、下板体2进行一个方向的运动；

也就是说上、下板体的两侧均竖直设置有长轴，长轴上套设有第一轴承，上、下板体上水平设置有短轴，短轴上设置有第二轴承，第二轴承的部分穿过孔体，第一轴承、第二轴承适于带动上、下板体向一个方向运动；

将箱体先采用点焊的形式拼装完成，在开始整体焊接之前，将本发明安置于支腿箱的内腔，完成全部焊缝后置于一段时间，待该结构件的焊接应力释放后移动取出该工装即可。

为了具体说明长轴如何与上板体、下板体板体连接，本发明采用上板体1、下板体2两侧均开设有卡口8，多个卡口8均呈上下对应设置，长轴3的两端均焊接在呈上下对应设置的卡口8内；

卡口位于上板体、下板体两侧，且卡口呈上下对应关系，用于安装竖直的长轴，通过焊接的方式将卡口与长轴的端部固定连接，两侧的长轴数量一致，且两两长轴的间隔距离一致。

如图3-4所示，为了具体说明短轴如何与上板体、下板体板体连接，本发明采用上板体1两侧向下、下板体2两侧向上均设置有支耳9；短轴6的两端均与上板体1两侧或下板体2两侧的支耳9焊接；

上、下板体两侧均设置有支耳，短轴两端均与同一水平面的支耳焊接。

本发明是一种控制箱型结构件焊接变形的工装，将箱体先采用点焊的形式拼装完成，随后将本工装推入箱体内进行焊缝，当箱体受力形变时，本工装的上下的第二轴承的凸点、前后的第一轴承的凸点与箱体相抵，避免了箱体的变形，完成全部焊缝后置于一段时间，待该结构件的焊接应力释放后移动取出该工装。

实施例2

如图3-4所示，这套工装由上、下板体，6根短轴6，6根长轴3和36个滚动轴承4、7组成。36个滚动轴承4、7分别安装在6根短轴6和6根长轴3上，然后用点焊的装配方式将12根轴6、3与框架联接成一个整体。最终该工装在其四周构成了2个方向18个外凸点，2个方向控制了两个重要尺寸：

18个外凸点控制了在1米范围之内的焊接变形。18个外凸点因为是滚动轴承4、7的外圆母线，所以在放置和取出该工装的时候，灵活方便，并且由于轴承钢的高耐磨性大大延长了工装的使用寿命。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (3)

1.一种控制箱型结构件焊接变形的工装，其特征在于：包括上板体、下板体；

所述上板体、下板体之间竖直设置有多个长轴，多个所述长轴位于所述上板体、下板体的两侧，且所述长轴的两端分别与所述上板体、下板体焊接；

所述长轴上套设有多个第一轴承；

所述上板体、下板体上开设有孔体，所述上板体、下板体上焊接有水平设置有短轴，所述短轴上均套设有第二轴承，所述第二轴承的接触面均位于所述孔体外；

所述第一轴承、第二轴承适于带动所述上板体、下板体进行一个方向的运动。

2.根据权利要求1所述的一种控制箱型结构件焊接变形的工装，其特征在于：所述上板体、下板体两侧均开设有卡口，多个所述卡口均呈上下对应设置，所述长轴的两端均焊接在呈上下对应设置的所述卡口内。

3.根据权利要求1所述的一种控制箱型结构件焊接变形的工装，其特征在于：所述上板体两侧向下、所述下板体两侧向上均设置有支耳；

所述短轴的两端均与所述上板体两侧或下板体两侧的所述支耳焊接。

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