CN215941951U - 一种焊接治具 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种焊接治具，包括固定件、内撑件、内顶压件和外顶压件，固定件包括底座和设置于底座上的凸台，内撑件设置于凸台上，内顶压件设置于凸台与内撑件之间；外顶压件设置于凸台的外周，外顶压件与凸台的外侧壁之间留有间隙；外顶压件包括两个第一顶压块、两个第二顶压块和一个第三顶压块，两个第一顶压块之间具有的圆心角小于60°，连接两个第二顶压块的第一直线经过凸台的中心；第三顶压块设于两个第二顶压块之间，连接第三顶压块与内顶压件的第二直线经过凸台的中心，第一直线与第二直线垂直。采用本申请提供的焊接治具，对环形工件焊接后，无需校变形或减少校变形量，提高了焊接工件的工作效率和焊接工件的品质。

Description

一种焊接治具

技术领域

本申请涉及焊接的技术领域，尤其涉及一种焊接治具。

背景技术

圆环类焊接工件在焊接后，因为热输入或应力集中会导致焊接工件变形。现有解决焊接变形的做法是焊接后进行校变形，但是有时由于对焊接工件有外观要求或者焊接工件的尺寸较大，通过焊接后进行校变形的方法其效果不明显，且工作效率低。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种焊接工件后无需校变形或减少校变形量的焊接治具。

本申请提供了一种焊接治具，包括固定件、内撑件、内顶压件和外顶压件，所述固定件包括底座和设置于所述底座上的凸台，所述内撑件设置于所述凸台上，所述内顶压件设置于所述凸台与所述内撑件之间；

所述外顶压件设置于所述凸台的外周，所述外顶压件与所述凸台的外侧壁之间留有间隙；

所述外顶压件包括两个第一顶压块、两个第二顶压块和一个第三顶压块，两个所述第一顶压块设置于所述内顶压件的两侧，两个所述第一顶压块之间具有的圆心角小于60°，两个所述第二顶压块设置于两个所述第一顶压块的两侧，连接两个所述第二顶压块的第一直线经过所述凸台的中心；所述第三顶压块设于两个所述第二顶压块之间，连接所述第三顶压块与所述内顶压件的第二直线经过所述凸台的中心，所述第一直线与所述第二直线垂直。

在一些实施方式中，两个所述第一顶压块对称设置于所述内顶压件的两侧。

在一些实施方式中，所述内顶压件包括第一固定块、第一抵紧块和第一紧固件，所述第一固定块与所述凸台可拆卸连接，所述第一抵紧块位于所述第一固定块远离所述凸台中心的一侧，所述第一固定块和所述第一抵紧块通过所述第一紧固件连接。

在一些实施方式中，所述凸台的边缘处设有容纳槽，所述容纳槽与所述间隙连通，所述内顶压件设置于所述容纳槽内。

在一些实施方式中，所述第一顶压块包括第二固定块、第二抵紧块和第二紧固件，所述第二固定块和所述第二紧固件设置于所述底座的边缘处，所述第二固定块与所述底座可拆卸连接；

所述第二固定块具有朝向所述底座的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面朝向所述第二表面内凹形成第一槽，所述第一槽的槽壁朝向所述第二表面内凹形成第二槽，所述第一槽与所述第二槽连通，所述底座局部设置于所述第一槽内，所述第二抵紧块设置于所述第二槽内，所述第二抵紧块位于所述底座上方，所述第一固定块和所述第二抵紧块通过所述第二紧固件连接。

在一些实施方式中，所述第一抵紧块和所述第二抵紧块均采用橡胶材质。

在一些实施方式中，两个所述第一顶压块之间具有的圆心角小于45°。

在一些实施方式中，所述凸台为圆形。

在一些实施方式中，所述外顶压件还包括两个第四顶压块，所述第四顶压块设置于所述第二顶压块与所述第三顶压块之间。

在一些实施方式中，所述焊接治具还包括定位件，所述凸台的边缘处开设有安装孔，所述定位件穿过所述安装孔将所述内撑件固定于所述凸台上。

本申请中，内撑件可以防止焊接时工件向内收缩，内顶压件和两个第一顶压块抵紧待焊接工件，使得待焊接工件的焊接处产生的预变形，预变形能够抵消焊接时焊接处产生的变形；两个第二顶压块和第三顶压块抵紧待焊接工件，使待焊接工件产生预变形抵消或抵制工件其他部位焊接时产生的变形，因此，本申请焊接治具能够满足对焊接工件圆度的要求，无需校变形或减少校形量，提高工作效率，提高了焊接工件的品质。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种焊接治具的结构示意图。

图2是图1所示一实施例中焊接治具的爆炸图。

图3是图1所示一实施例中焊接治具沿III-III的剖面示意图。

图4是图1所示所示一实施例中外顶压件与内顶压件的结构示意图。

主要元件符号说明

焊接治具 100

固定件 10

底座 11

凸台 12

容纳槽 121

安装孔 122

内撑件 20

定位件 30

内顶压件 40

第一固定块 41

第一抵紧块 42

第一紧固件 43

外顶压件 50

第一顶压块 51

第二固定块 511

第一表面 5111

第二表面 5112

第一槽 5113

第二槽 5114

第二抵紧块 512

第二紧固件 513

第二顶压块 52

第三顶压块 53

第四顶压块 54

间隙 60

工件 70

第一直线 l

第二直线 h

中心 P

圆心角 A

如下具体实施方式将结合上述附图1-4进一步说明本申请。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“设置于”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

为能进一步阐述本申请达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施方式，对本申请作出如下详细说明。

请参阅图1和图2，本申请实施例提供一种焊接治具100，包括固定件10、内撑件20、定位件30、内顶压件40和外顶压件50。固定件10包括底座11和设置于底座11上的凸台12。内撑件20设置于凸台12上，定位件30用于将内撑件20固定于凸台12上。内顶压件40设置于内撑件20和凸台12之间，外顶压件50与底座11可拆卸连接且设置于凸台12的外周，外顶压件50与凸台12的外侧壁之间留有间隙60(图3)，所述间隙60用于放置环形的工件70。

当需要焊接工件70时，将工件70放置于底座11上，且凸台12置于工件70的内侧壁，将内顶压件40安装于凸台12上，内顶压件40设置于工件70的待焊接处，同时将内撑件20安装于工件70的内环中，内撑件20可以抑制焊接时工件70向内收缩。然后将外顶压件50固定于底座11上并抵紧工件70的外侧壁。在工件70焊接前，通过内顶压件40和外顶压件50抵紧工件，使得工件70产生预变形，此时工件70并为圆形，所述预变形可以抵消焊接时工件70产生的焊接变形，从而满足对工件70圆度的要求。

参阅图2和图3，凸台12为圆形，工件70安装于底座11，凸台12位于工件70的内环。内顶压件40设置于凸台12的内侧壁处。内顶压件40包括第一固定块41、第一抵紧块42和第一紧固件43，第一固定块41与凸台12可拆卸连接。在本实施例中，第一固定块41通过螺栓固定于凸台12上，第一抵紧块42设置于第一固定块41远离凸台12中心P的一侧，第一抵紧块42可采用橡胶材质。在一些实施例中，第一固定件10采用螺栓，第一固定件10穿过第一固定块41与第一抵紧块42连接，通过第一固定件10调节第一抵紧块42与工件70的内侧壁的距离，使得第一抵紧块42紧密地抵在工件70的内侧壁上。内顶压件40位于工件70的待焊接处，在工件70焊接时，内顶压件40对工件70产生的预变形能够抵消焊接时由于热输入导致焊接处焊接变形量。

参阅图2和图3，在一些实施例中，内撑件20采用圆环，内撑件20置于工件70的内侧壁。定位件30采用螺栓，凸台12的边缘处开设有多个贯穿凸台12和底座11的安装孔122，定位件30穿过安装孔122将内撑件20固定于凸台12上。当工件70安装于凸台12时，内撑件20安装于工件70的内环，与工件70过盈配合，可以抑制焊接时工件70收缩。

参阅图2、图3和图4，在凸台12的边缘处开设有容纳槽121，容纳槽121与间隙60连通，内顶压件40设置于容纳槽121内，使得第一抵紧块42能够抵紧工件70与底座11连接处。外顶压件50包括第一顶压块51、第二顶压块52和第三顶压块53。第一顶压块51设有两个，两个第一顶压块51对称设置于内顶压件40的两侧。第一顶压块51与工件70的外侧壁抵接，两个第一顶压块51于凸台12中心P的圆心角A小于60°，优选圆心角A小于45°。

参阅图2和图3，每一第一顶压块51包括第二固定块511、第二抵紧块512和第二紧固件513，第二固定块511和第二紧固件513设置于底座11的边缘处，第二固定块511与底座11可拆卸连接。第二固定块511具有朝向底座11的第一表面5111、与第一表面5111相对的第二表面5112，第一表面5111朝向第二表面5112内凹形成第一槽5113。第二固定块511在第一槽5113处具有与第二表面5112相对的槽壁，槽壁朝向第二表面5112内凹形成第二槽5114，第一槽5113与第二槽5114连通且第一槽5113和第二槽5114之间形成阶梯状。底座11的局部设置于安装于第一槽5113内，第二固定块511与底座11之间通过螺栓连接。第二抵紧块512安装于第二槽5114内，第二抵紧块512位于底座11上方。

在一些实施例中，第二紧固件513采用螺栓，第二紧固件513穿过第二固定块511与第二抵紧块512连接，第二抵紧块512可采用橡胶材质，通过第二紧固件513调整第二抵紧块512与工件70的外侧壁的距离，使得第二抵紧块512抵接于工件70的外侧壁。

参阅图2、图3和图4，第二顶压块52设置于底座11的一侧，且抵紧于工件70的外侧壁。第二顶压块52设有两个，两个第二顶压块52连接的第一直线l经过凸台12中心P。第三顶压块53也设置于底座11的一侧，第三顶压块53与内顶压件40连接的第二直线h经过凸台12中心P，第一直线l与第二直线h垂直。第三顶压块53抵紧于工件70的外侧壁。在焊接工件70时，两个第一顶压块51、两个第二顶压块52和第三顶压块53对工件70产生的预变形能够抵消或抵制工件70焊接时工件其余部位的变形量，并结合内顶压件40使得工件产生的预变形，进而满足工件焊接时对圆度的要求。在本实施例中，第二顶压块52和第三顶压块53的结构均与第一顶压块51的结构相同，在此就不进行赘述。

参阅图2和图3，在一些实施例中，焊接治具100还包括两个第四顶压块54，两个第四顶压块54分别设置于第二顶压块52和第三顶压块53之间，且位于底座11上。两个第四顶压块54对称设置于第三顶压块53两侧，第四顶压块54抵紧工件70的外侧壁，使得工件70产生预变形，可以进一步提高焊接工件70的圆度。第四顶压块54与内顶压件40的结构相同，在此就不进行赘述。

更进一步地，通过CAE(有限元分析)软件，对上述内顶压件40和外顶压件50的位置进行了模拟。当焊接时，若仅设有内顶压件40和两个第一顶压块51，且两个第一顶压块51于凸台12中心P的圆心角大于60°，工件70于焊接处的圆度不能满足生产需求。若仅设置内顶压件40和两个第一顶压块51，两个第一顶压块51于凸台12中心P的圆心角小于60°，则在焊接时，工件70除去焊接处的其他位置处的圆度不能满足生产需求。因此，本申请同时设置内顶压件40、两个第一顶压块51、两个第二顶压块52和第三顶压块53，且两个第一顶压块51于凸台12中心P的圆心角小于60°时，焊接治具100对工件70产生的预变形能够抵制或抵消工件70焊接时产生的焊接变形，达到焊接所需的圆度。若焊接时，增加两个第四顶压块54，焊接后工件的圆度更佳。

在本申请中，内撑件20可以防止焊接时工件70向内收缩，内顶压件40和两个第一顶压块51抵紧待焊接工件70，使得待焊接工件70的焊接处产生预变形，预变形能够抵消焊接处产生的变形；第二顶压块52和两个第三顶压块53对待焊接工件70产生的预变形能够抵消或抵制工件70其他部位焊接时产生的变形，本申请的焊接治具100能够满足对焊接工件70圆度的要求，无需校变形或减少校形量，提高工作效率，提高了焊接工件70的品质。

最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照实施例对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种焊接治具，其特征在于，包括固定件、内撑件、内顶压件和外顶压件，所述固定件包括底座和设置于所述底座上的凸台，所述内撑件设置于所述凸台上，所述内顶压件设置于所述凸台与所述内撑件之间；

所述外顶压件设置于所述凸台的外周，所述外顶压件与所述凸台的外侧壁之间留有间隙；

所述外顶压件包括两个第一顶压块、两个第二顶压块和一个第三顶压块，两个所述第一顶压块设置于所述内顶压件的两侧，两个所述第一顶压块之间具有的圆心角小于60°，两个所述第二顶压块设置于两个所述第一顶压块的两侧，连接两个所述第二顶压块的第一直线经过所述凸台的中心；所述第三顶压块设于两个所述第二顶压块之间，连接所述第三顶压块与所述内顶压件的第二直线经过所述凸台的中心，所述第一直线与所述第二直线垂直。

2.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，两个所述第一顶压块对称设置于所述内顶压件的两侧。

3.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，所述内顶压件包括第一固定块、第一抵紧块和第一紧固件，所述第一固定块与所述凸台可拆卸连接，所述第一抵紧块位于所述第一固定块远离所述凸台中心的一侧，所述第一固定块和所述第一抵紧块通过所述第一紧固件连接。

4.如权利要求3所述的焊接治具，其特征在于，所述凸台的边缘处设有容纳槽，所述容纳槽与所述间隙连通，所述内顶压件设置于所述容纳槽内。

5.如权利要求3所述的焊接治具，其特征在于，所述第一顶压块包括第二固定块、第二抵紧块和第二紧固件，所述第二固定块和所述第二紧固件设置于所述底座的边缘处，所述第二固定块与所述底座可拆卸连接；

所述第二固定块具有朝向所述底座的第一表面和与所述第一表面相对的第二表面，所述第一表面朝向所述第二表面内凹形成第一槽，所述第一槽的槽壁朝向所述第二表面内凹形成第二槽，所述第一槽与所述第二槽连通，所述底座局部设置于所述第一槽内，所述第二抵紧块设置于所述第二槽内，所述第二抵紧块位于所述底座上方，所述第一固定块和所述第二抵紧块通过所述第二紧固件连接。

6.如权利要求5所述的焊接治具，其特征在于，所述第一抵紧块和所述第二抵紧块均采用橡胶材质。

7.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，两个所述第一顶压块之间具有的圆心角小于45°。

8.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，所述凸台为圆形。

9.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，所述外顶压件还包括两个第四顶压块，所述第四顶压块设置于所述第二顶压块与所述第三顶压块之间。

10.如权利要求1所述的焊接治具，其特征在于，所述焊接治具还包括定位件，所述凸台的边缘处开设有安装孔，所述定位件穿过所述安装孔将所述内撑件固定于所述凸台上。

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