用于轻质合金激光焊接的夹具装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及激光焊接设备技术领域，具体而言，涉及一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置。
【背景技术】
[0002]轻质合金在医疗器械，电子器件，航天航空等方面的应用越来越广泛，因此，轻质合金的激光焊接与封装变得十分重要，想要得到一条连续，无烧穿的平整焊接，除了光束焦点的位置，激光功率，焊接速度，保护气体，材料处理等因素之外，焊接夹具对焊缝质量的控制有着至关重要的作用。轻质合金(铝合金、镁合金、钛合金)化学活性高、熔点低，焊接过程中极易与空气的氮、氢、氧反应，产生气孔、氧化物夹渣、裂纹等焊接缺陷，焊缝成型性差，接头力学性能低。
[0003]发明人在研究中发现，现有技术中的激光焊接用夹具装置至少存在如下问题:
[0004]现有的激光焊接用夹具装置焊接时夹紧效果差，焊缝的成形质量差，焊接后的工件不美观，焊接质量差。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的在于提供一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，避免在轻质合金焊接过程中与空气的氮、氢、氧反应，产生气孔、氧化物夹渣、裂纹等焊接缺陷，提高焊缝成型能力，改善焊接接头质量。
[0006]本实用新型是这样实现的:
[0007]基于上述目的，本实用新型提供了一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，包括基座、紧固件以及相对设置的两个压紧条，其中:
[0008]两个所述压紧条分别安装于所述基座，每个所述压紧条与所述基座的上表面间隔设置，所述基座的上表面设置有凹槽，两个所述压紧条分别位于所述凹槽的槽宽方向的两侧，所述基座设置有通孔，所述通孔连通所述凹槽，所述紧固件活动连接于所述压紧条，所述紧固件的一端位于所述压紧条与所述基座之间，所述紧固件可相对于所述压紧条朝向所述基座滑动。
[0009]优选的，所述基座设置有两组安装组件，两组所述安装组件分别位于所述凹槽的槽宽方向的两侧，每组所述安装组件包括第一安装座以及第二安装座，所述第一安装座与所述第二安装座沿所述凹槽的长度方向间隔设置，每个所述压紧条位于同一组的所述第一安装座和所述第二安装座之间，每个所述压紧条通过所述第一安装座和所述第二安装座安装于所述基座。
[0010]优选的，所述第一安装座包括底板和相对设置的两个凸耳，所述底板安装于所述基座，所述两个凸耳分别垂直安装于所述底板，所述压紧条的一端位于所述两个凸耳之间，所述压紧条与所述两个凸耳通过连接件活动连接，所述压紧条可绕所述连接件相对于所述凸耳转动;所述第二安装座设置有安装孔，所述压紧条的另一端插装于所述安装孔内。
[0011]优选的，所述连接件为销钉，两个所述凸耳上分别设置有固定孔，两个所述固定孔的轴心线共线，所述压紧条设置有连接孔，所述销钉插装于所述固定孔和所述连接孔内，所述连接孔与所述销钉为间隙配合。
[0012]优选的，所述紧固件为第一螺钉，所述第一螺钉螺接于所述压紧条。
[0013]优选的，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括减震垫，所述减震垫套设于所述第一螺钉，且所述减震垫位于所述第一螺钉的靠近所述基座的端部。
[0014]优选的，每个所述压紧条上设置有多个所述紧固件，多个所述紧固件沿所述压紧条的长度方向间隔设置。
[0015]优选的，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括背面保护垫板，所述背面保护垫板上设置有多个通气孔，所述背面保护垫板盖装于所述凹槽的槽孔处。
[0016]优选的，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括第二螺钉，所述背面保护垫板与所述基座通过所述第二螺钉螺接。
[0017]优选的，所述基座为矩形板，所述凹槽的长度方向平行于所述基座的长度侧边，所述通孔位于所述基座的沿所述凹槽的槽宽方向的侧面上。
[0018]本实用新型的有益效果是:
[0019]综上所述，本实用新型提供了一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，该用于轻质合金激光焊接的夹具装置结构简单合理，加工制造方便，制造成本低，同时，该用于轻质合金激光焊接的夹具装置用于装夹轻质合金时，装夹牢固可靠，不易发生位置移动，便于焊接;焊接时能够对焊缝正面、背面进行保护，有效减少焊接缺陷，焊缝成型好、焊接接头质量尚。具体如下:
[0020]该用于轻质合金激光焊接的夹具装置包括基座，在基板上安装有压紧条，压紧条上安装有紧固件，多个部件集中在基座上，整个夹具结构紧凑、占用的空间小，便于运输和存放;安装时，将轻质合金安装于基座与压紧条之间，且通过紧固件将轻质合金紧固在基座上，整个安装过程方便快捷，通过调节紧固件相对于基座的高度，进而实现轻质合金夹紧的松紧度的调节，操作方便，适用于不同厚度的轻质合金的焊接加工，保证焊接时的位置稳定性，提高焊接的质量，焊缝更加美观，加工完毕后，工件的观赏性高。同时，在进行焊接时，在基座上设置有凹槽和与凹槽连通的通孔，轻质合金的焊接位置位于凹槽的上方，将惰性气体从通孔通入，进入到凹槽内，使得焊接工作在安全可靠的环境中进行，能够增加焊缝的焊接质量，焊缝不易损坏。
【附图说明】
[0021]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0022]图1为本实用新型用于轻质合金激光焊接的夹具装置的结构图；
[0023]图2为本实用新型用于轻质合金激光焊接的夹具装置的基板的结构图。
[0024]附图标记汇总:
[0025]基座100，紧固件200，压紧条300，减震垫400，背面保护垫板500，
[0026]凹槽101，通孔102，第一安装座103，第二安装座104，
[0027]凸耳201，底板202，销钉203。
【具体实施方式】
[0028]轻质合金在医疗器械，电子器件，航天航空等方面的应用越来越广泛，因此，轻质合金的激光焊接与封装变得十分重要，想要得到一条连续，无烧穿的平整焊接，除了光束焦点的位置，激光功率，焊接速度，保护气体，材料处理等因素之外，焊接夹具对焊缝质量的控制有着至关重要的作用。现有技术中，焊接过程中产生的热量对焊接材料本身的影响大，使得焊接后得到的工件的焊缝质量差，焊缝不美观。
[0029]鉴于此，本实用新型的设计者设计了一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，该用于轻质合金激光焊接的夹具装置简单可靠，通过将轻质合金安装于基座与压紧条之间，通过压紧条上的紧固件将轻质合金安装于基座上，整个装夹过程简单可靠，操作方便快捷，装夹稳定性好，便于焊接加工，焊接时通入惰性气体形成良好的焊接环境，对焊件的正面和背面进行保护，焊接后工件的焊缝质量高。
[0030]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031 ]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0032]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0033]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0034]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0035]请参阅图1-2，本实施例提供了一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，用于轻质合金激光焊接过程中焊件的装夹，包括基座100、紧固件200以及相对设置的两个压紧条300，基座100用于放置在合适的位置，便于焊接工作的展开，基座100优选设置为板状结构，板状结构的对称性好，便于加工制造，同时，便于压紧条300的安装，压紧条300安装时，其位置便于确定，例如，将基座100设置为矩形板结构，基座100具有平行的两个板面和位于两个板面之间的四个周面，板面和周面均为平行的面，便于放置，压紧条300安装时，便于确定压紧条300与基座100之间的距离，且焊件放置时，与基座100的配合更好，便于焊接。
[0036]所述基座100的上表面设置有凹槽101，两个所述压紧条300分别安装于所述基座100，每个所述压紧条300与所述基座100的上表面间隔设置，两个所述压紧条300分别位于所述凹槽101的槽宽方向的两侧，焊件放置时，需要焊接的两个焊件分别放置在两个压紧条300下面，焊件与基座100的上表面相贴合，因此，将基座100设置为板状结构，焊件的放置更加方便，便于固定，基座100的上表面不是特指的某一个面，为了便于描述，将压紧条300安装在基座100上的面，也就是焊接时焊件安装的面为上表面，基座100为矩形板时，其两个板面中的任一个板面都可以作为上表面。压紧条300与基座100的上表面间隔设置，压紧条300与基座100的上表面之间形成了空间，用于焊件的放置。
[0037]所述紧固件200活动连接于所述压紧条300，所述紧固件200的一端位于所述压紧条300与所述基座100之间，所述紧固件200可相对于所述压紧条300朝向所述基座100滑动，将焊件放置在基座100的上表面，即焊件是位于基座100的上表面和紧固件200的端部之间，通过控制紧固件200相对于基座100的上表面的距离，进而实现了紧固件200压紧或者松开焊件的功能，使得焊件能够稳定的安装在基座100与紧固件200之间，显然，焊件的厚度不同，通过调整紧固件200相对于基座100的上表面的高度同样可以实现夹紧，用于轻质合金激光焊接的夹具装置的适用范围广，夹紧操作简单，夹紧效果好。在进行焊接时，先在向基座100的凹槽101内通入惰性气体，即基座100设置有通孔102，所述通孔102连通所述凹槽101，通过相通孔102内通入惰性气体，然后，惰性气体通入到凹槽1I，在进行焊接时，惰性气体能够为焊接提供良好的环境，提高了焊缝的质量。
[0038]该实施例的优选方案中，所述基座100设置有两组安装组件，两组所述安装组件分别位于所述凹槽101的槽宽方向的两侧，每组所述安装组件包括第一安装座103以及第二安装座104，所述第一安装座103与所述第二安装座104沿所述凹槽101的长度方向间隔设置，每个所述压紧条300位于同一组的所述第一安装座103和所述第二安装座104之间，每个所述压紧条300通过所述第一安装座103和所述第二安装座104安装于所述基座100。压紧条300的安装方便，且每组安装组件的结构简单，加工方便，占用的空间小，不会占用焊接需要的空间。
[0039]该实施例的优选方案中，所述第一安装座103包括底板202和相对设置的两个凸耳201，所述底板202安装于所述基座100，所述两个凸耳201分别垂直安装于所述底板202，所述压紧条300的一端位于所述两个凸耳201之间，所述压紧条300与所述两个凸耳201通过连接件活动连接，所述压紧条300可绕所述连接件相对于所述凸耳201转动;所述第二安装座104设置有安装孔，所述压紧条300的另一端插装于所述安装孔内。压紧条300的一端通过连接件与两个凸耳201转动连接，安装焊件时，将压紧条300相对于凸耳201远离基座100的上表面方向转动，如图1所示，将压紧条300向逆时针方向转动一定角度，然后，将焊件放置在基座100的合适位置上，将压紧条300转动回来，将压紧条300的另一端插装在第二安装座104的安装孔内，待焊件的位置调整好后，再通过调整紧固件200的位置，实现焊件的夹紧，整个夹紧过程操作简单快捷。
[0040]该实施例的优选方案中，所述连接件为销钉203，两个所述凸耳201上分别设置有固定孔，两个所述固定孔的轴心线共线，所述压紧条300设置有连接孔，所述销钉203插装于所述固定孔和所述连接孔内，所述连接孔与所述销钉203为间隙配合，通过销钉203将凸耳201和压紧条300连接，连接结构简单，安装方便。显然，可以通过螺钉连接，凸耳201上的固定孔为螺纹孔，连接结构牢固可靠，调整更加方便。
[0041]在实际加工时，为了提高紧固件200的夹紧牢固性，紧固件200的数量按需设置，每个所述压紧条300上设置有多个紧固件200，多个紧固件200沿压紧条300的长度方向间隔设置，多个紧固件200共同作用实现夹紧，焊件的受力更加均匀，焊件不易变形，夹紧效果更好。
[0042]该实施例的优选方案中，所述紧固件200为第一螺钉，所述第一螺钉螺接于所述压紧条300，通过旋拧螺钉即可实现焊件的压紧或者松开，调整方便，操作方便。显然，为了保证紧固件200的紧固效果更好，且不会影响到焊接加工，优选设置为，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括减震垫400，所述减震垫400套设于所述第一螺钉，且所述减震垫400位于所述第一螺钉的靠近所述基座100的端部，减震垫400采用绝缘、无磁、耐腐蚀、耐热、耐磨的材料制成，且具有一定的减震效果，优选采用四氟聚乙烯材料制成。
[0043]该实施例的优选方案中，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括背面保护垫板500，所述背面保护垫板500上设置有多个通气孔，所述背面保护垫板500盖装于所述凹槽101的槽孔处，气体从通孔102通入到凹槽101后，在背面保护垫板500的阻挡作用下，气体通过背面保护垫板500上设置的通气孔，气体均匀分散在焊件的下表面，使得焊缝的质量更高。背面保护垫板500优选设置为铜质材料制成，铜具有良好的导热性，耐磨损，还具有较低的激光吸收系数，在焊接薄板时充分保护了焊接背面。
[0044]该实施例的优选方案中，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括背面保护垫板500，所述背面保护垫板500上设置有多个通气孔，所述背面保护垫板500盖装于所述凹槽101的槽孔处，螺接方式简单可靠，便于背面保护垫板500的维修和更换。
[0045]该实施例的优选方案中，所述基座100为矩形板，所述凹槽101的长度方向平行于所述基座100的长度侧边，所述通孔102位于所述基座100的沿所述凹槽101的槽宽方向的侧面上，通孔102的加工方便，从两侧向凹槽1I内通气，便于快速充满凹槽1I。进一步的，在基座100的两个相对的侧面上分别设置有通孔102，每个侧面的通孔102的数量设置为多个，通气更加方便。
[0046]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，包括基座、紧固件以及相对设置的两个压紧条，其中: 两个所述压紧条分别安装于所述基座，每个所述压紧条与所述基座的上表面间隔设置，所述基座的上表面设置有凹槽，两个所述压紧条分别位于所述凹槽的槽宽方向的两侧，所述基座设置有通孔，所述通孔连通所述凹槽，所述紧固件活动连接于所述压紧条，所述紧固件的一端位于所述压紧条与所述基座之间，所述紧固件可相对于所述压紧条朝向所述基座滑动。2.根据权利要求1所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述基座设置有两组安装组件，两组所述安装组件分别位于所述凹槽的槽宽方向的两侧，每组所述安装组件包括第一安装座以及第二安装座，所述第一安装座与所述第二安装座沿所述凹槽的长度方向间隔设置，每个所述压紧条位于同一组的所述第一安装座和所述第二安装座之间，每个所述压紧条通过所述第一安装座和所述第二安装座安装于所述基座。3.根据权利要求2所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述第一安装座包括底板和相对设置的两个凸耳，所述底板安装于所述基座，所述两个凸耳分别垂直安装于所述底板，所述压紧条的一端位于所述两个凸耳之间，所述压紧条与所述两个凸耳通过连接件活动连接，所述压紧条可绕所述连接件相对于所述凸耳转动;所述第二安装座设置有安装孔，所述压紧条的另一端插装于所述安装孔内。4.根据权利要求3所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述连接件为销钉，两个所述凸耳上分别设置有固定孔，两个所述固定孔的轴心线共线，所述压紧条设置有连接孔，所述销钉插装于所述固定孔和所述连接孔内，所述连接孔与所述销钉为间隙配合。5.根据权利要求1所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述紧固件为第一螺钉，所述第一螺钉螺接于所述压紧条。6.根据权利要求5所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括减震垫，所述减震垫套设于所述第一螺钉，且所述减震垫位于所述第一螺钉的靠近所述基座的端部。7.根据权利要求6所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，每个所述压紧条上设置有多个所述紧固件，多个所述紧固件沿所述压紧条的长度方向间隔设置。8.根据权利要求1所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括背面保护垫板，所述背面保护垫板上设置有多个通气孔，所述背面保护垫板盖装于所述凹槽的槽孔处。9.根据权利要求8所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述用于轻质合金激光焊接的夹具装置还包括第二螺钉，所述背面保护垫板与所述基座通过所述第二螺钉螺接。10.根据权利要求1所述的用于轻质合金激光焊接的夹具装置，其特征在于，所述基座为矩形板，所述凹槽的长度方向平行于所述基座的长度侧边，所述通孔位于所述基座的沿所述凹槽的槽宽方向的侧面上。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于轻质合金激光焊接的夹具装置，属于激光焊接设备技术领域，包括基座、紧固件、背面保护垫板以及相对设置的两个压紧条，基座的上表面设置有凹槽，两个压紧条分别安装于基座，每个压紧条与基座的上表面间隔设置，两个压紧条分别位于凹槽的槽宽方向的两侧，基座设置有通孔，通孔连通凹槽，紧固件活动连接于压紧条，紧固件的一端位于压紧条与基座之间，紧固件可相对于压紧条朝向基座滑动。该夹具装置用于薄板金属激光焊接时，尤其进行易氧化轻质合金的激光焊接时，能够对焊件的正面和背面进行保护，提高焊接质量，同时，焊件装夹方便可靠，不易发生位置移动，便于焊接；焊缝成型美观、焊接质量高。
【IPC分类】B23K26/70, B23K37/04
【公开号】CN205386674
【申请号】CN201620150929
【发明人】费旺, 张健, 林仕君, 伍文丞, 陈其宝, 李懿凡
【申请人】温州大学
【公开日】2016年7月20日
【申请日】2016年2月29日