[發明專利]薄鋼帶對接鎢極氬弧焊夾具及使用方法

有效

• 申請號: 201210485759.4
• 申請日: 2012-11-25
• 公開（公告）號: CN102990266A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 楊立軍;王旭;劉桐;杜笑;王會超
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: B23K37/04
• 分類號: B23K37/04;B23K9/167
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本發明屬于材料加工技術領域，更加具體地說，涉及薄鋼帶對接鎢極氬弧焊夾具及使用方法。

背景技術

隨著焊接技術的不斷發展，各種焊接技術被廣泛應用于航空航天、造船、汽車、橋梁、建筑等領域。而焊接工裝夾具是將焊接試件準確定位和可靠夾緊，方便試件進行裝配和焊接，保證焊接結構精度要求的工藝設備。隨著焊接技術的不斷發展，如何保證焊接結構的質量在一定程度上依賴于焊接夾具。針對不同的焊接方法、焊接結構，各種新型、專用的焊接夾具相繼被設計和開發，用來解決特定的焊接問題。

隨著現代工業的發展，薄板焊接在國防、航空、汽車、化工及微電子等領域的應用也得到了廣泛的發展。但是薄板在焊接過程中由于其自身拘束度小，對焊接熱輸入敏感、焊接時應力易于釋放，從而產生較大的焊接變形，從而引起錯邊，燒穿，焊瘤的焊接缺陷。為了克服薄板焊接過程中問題，傳統的薄板焊接夾具是對薄板的對接焊縫進行剛性固定。琴鍵式夾具是針對薄板焊接比較典型的一種焊接夾具，這種夾具可以在焊縫兩側均勻施加壓力，夾具的琴鍵壓塊增加了夾具對試件的作用點，使得夾具對試件的夾緊比較均勻，提高夾具的可靠性。同時這種夾具只適合于有限長度的試件對接，因為普通的夾具通常都是兩側作為整個夾具的支撐點，如圖1所示，由于支撐點的阻礙完成焊接的試件是不能從有支撐點的夾具左右兩邊取出，只能從垂直于焊縫的夾具一側抽出來，因此對于長度較長的鋼帶，甚至成卷的鋼帶的對接，這種夾具的使用就有一定的局限性。除此之外，琴鍵式夾具的裝夾工序復雜，效率較低。

現在有很多焊接夾具由基礎的琴鍵式夾具演化改進而來，在對琴鍵施加力的部位加上氣囊，通過對氣囊的充放氣來實現琴鍵對試件的夾緊和放松，以實現對夾具的自動控制，但是其琴鍵夾具本身不能動。也有將夾具本身設計為可動的，即依據焊縫將夾具分為對稱的兩部分，再將夾具的一側固定在工作臺上，另一側可以沿著固定側將夾具抬起一定的角度，這樣就可以方便鋼帶的放入和取出。雖然這樣可以解決鋼帶的放入和取出，但是在夾具的下壓過程中，夾具并不能一次完整均勻的下壓到試件上，而是從試件的一側到另一側的過渡過程，這樣容易造成夾具下壓過程中的受力不均勻。自動縱縫焊機的夾具主要包括鑲嵌有銅制胎具焊接芯軸和氣動琴鍵式壓緊結構兩部分，即銅制的成形槽安裝在圓軸形的焊接芯軸上。一般用于桶體直縫對接。焊接芯軸采用懸臂結構與氣動琴鍵分開，焊件可以沿焊接芯軸的軸向取出。但是其操作面是圓弧面，適合于桶體焊接，而對于鋼帶的對接略顯不足。

發明內容

本發明目的在于克服現有技術的不足，設計一種薄鋼帶對接鎢極氬弧焊夾具，克服傳統夾具在薄鋼帶焊接過程中的局限性，提出新的夾具裝夾方式，以適應薄鋼帶對接過程中要求，方便鋼帶的裝夾和拆卸。

為實現上述目的本發明主要采取以下技術方案：

薄鋼帶對接鎢極氬弧焊夾具，包括工作臺面、氣缸連接件、夾具固定板和靠模，具體來說如下：

所述工作臺面的中央設置有成形槽，所述成形槽的左右兩側對稱設置有導向孔。

所述成形槽的一側設置有靠模定位孔，所述靠模定位孔中心到成形槽中間的距離與所述靠模下方的凸臺中心到靠模一邊邊緣的距離相等，以使當靠模固定在定位孔中時，靠模的另一邊邊緣正好位于成形槽的中間。

所述氣缸連接件的框架下方設置有用于連接氣缸的連接孔，框架的兩側分別設置有平臺連接圓柱和凸臺連接圓柱，所述平臺連接圓柱的中央設置有用于連接的螺栓孔，所述凸臺連接圓柱的頂端設置有用于銷釘連接的連接孔。所述平臺連接圓柱和凸臺連接圓柱穿過工作臺面上面的導向孔，與夾具固定板相連。

所述夾具固定板的正面設置有安裝槽和固定孔，反面設置有平臺連接柱和凹臺連接柱，所述安裝槽用于通過固定螺釘與琴鍵固定板相連，所述固定孔與平臺連接柱的中心相通，用于安裝固定螺栓，并與氣缸連接件的平臺連接圓柱的螺栓孔連接；所述凹臺連接孔用于和氣缸連接件的凸臺連接圓柱相連，然后與銷釘予以固定；這樣一來，氣缸連接件與夾具固定板的一側是平面配合，配合處以螺栓連接，并且可以以此為軸，實現夾具固定板的旋轉，另一側采用凹凸結構端面配合，中間采用銷釘對兩板進行連接。

所述琴鍵固定板上分兩排安裝孔。一排用于與夾具固定板相連的安裝孔，通過固定螺釘進行相連；另一排通孔安裝螺栓螺母，用于調整琴鍵的角度。

所述夾具固定板上的安裝槽用于與琴鍵固定板相連，為橫向長孔，實現安裝位置的更換和調整。

每個夾具固定板通過三個螺釘連接著一琴鍵連接板，琴鍵連接板的下部通過螺釘連接著六個U形板，六個琴鍵通過銷釘、螺栓和螺母安裝在琴鍵連接板上（如附圖2所示）