一种用于环缝焊接的内撑夹具的制作方法

本发明涉及到一种环缝焊接手动内撑夹具，尤其是用于对直径不大的工件进行搅拌摩擦环缝焊接的内撑夹具。

背景技术：

在进行搅拌摩擦环缝焊接前，需要采用夹具将环状工件进行定位与焊接处的对接，因搅拌摩擦焊是一种较新的焊接技术，目前焊接夹具种类少且结构单一，现有夹具大多采用气动结构，虽然自动化程度较高，但制造成本高，且大部分夹具由于制造精度不高及结构等原因，焊接时由于搅拌针施加的巨大压力而使焊接处的半流态金属挤进夹具的缝隙之间，导致夹具无法退回或内撑圆度不高，顶紧与退回不协调而使焊缝质量不均匀。同时搅拌摩擦焊接时由于受搅拌针运动方向影响，产品焊接时受到的切向力很大而产生转动，多数夹具不能有效防止产品转动，从而严重影响产品焊后质量。

技术实现要素：

基于以上问题，本发明的目的在于提供一种用于环缝焊接的内撑夹具，其具有结构合理、

操作方便、焊接质量高、可靠性强，制造成本低的优点。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：一种用于环缝焊接的内撑夹具，包括底盘、内撑盘、外撑环以及压紧盘；底盘中部固设与底盘的盘面垂直的螺纹轴，内撑盘位于底盘上部并活动套装在螺纹轴上，外撑环包括若干围绕内撑盘设置并与底盘的上端面径向滑动连接的外撑块，所述外撑环与内撑盘楔形配合构成斜楔机构，压紧盘位于内撑盘上部并活动套装在螺纹轴上；其中，内撑盘与压紧盘之间设置下压紧机构，压紧盘上部设置上压紧机构。

使用时，将外撑体围在内撑盘外并安装于底盘上，使内撑盘与底盘之间具有一定的距离，然后将待焊接的工件套在内撑盘与外撑块的外部并支撑于底盘上，通过下压紧机构将内撑盘向下压，内撑盘将与之楔形配合的外撑块径向向外挤压，从而将工件内部撑紧，使工件固定，接着将待焊接的另一工件放置在前一工件上，使两个工件的待焊接处进行对接，然后将压紧盘安装在后一工件上端，通过上压紧机构将压紧盘向下压，压紧盘与底盘将两个工件进行对夹并压紧，接着即可进行环缝焊接；焊接完成后，依次取下各机构与焊接后的工件即可。

具体的，所述底盘上端设置滑槽，滑槽内设置滑块，外撑块下端设置与滑块上端适配的凹槽，安装时将外撑块的凹槽与滑块进行插接，外撑块相对于滑块固定，当内撑盘向对外撑块产生径向压力时，外撑块通过滑块与底盘上滑槽的滑动配合而相对于底盘径向向外扩张，从而撑紧工件，当需要取下工件时，通过下压紧机构收回对内撑盘的压力，内撑盘松动，进而使外撑块松动，取下工件；进一步的，所述滑槽设置为呈“凸”字形，滑块为与“凸”字形滑槽适配的倒t形，滑块与滑槽的内壁具有间隙，这个间隙优选为0.005～0.02mm。

优化的，所述内撑盘为环形倒圆台体，即其上端尺寸大、下端尺寸小，外撑块为与内撑盘外侧楔形配合的弧形块，即其上端尺寸小、下端尺寸大。

优化的，所述下压紧机构为与螺纹轴螺纹连接的下压紧螺母，拧动下压坚螺母将内撑盘拧紧或松开；进一步的，在所述内撑盘上端设置倒l形块，倒l形块的下端与内撑盘的上端围成一个开口径向向内的连接槽，下压紧螺母的下端卡接于连接槽内，当需要取下焊接后的工件时，因下压紧螺母的下端插接在倒l形块与内撑盘围成的连接槽内，因此在旋转下压紧螺母使之向上转动时，会带动内撑盘向上运动，从而可以放松并取下工件。

优化的，所述上压紧机构为与螺纹轴螺纹连接上压紧螺母，拧动上压坚螺母将压紧盘压紧或松开；进一步的，在所述压紧盘上端设置倒l形块，倒l形块的下端与压紧盘的上端围成一个开口径向向内的连接槽，上压紧螺母的下端卡接于连接槽内，当需要取下焊接后的工件时，因上压紧螺母的下端插接在倒l形块与压紧盘围成的连接槽内，因此在旋转上压紧螺母使之向上转动时，会带动压紧盘向上运动，取下压紧盘后就可以接着取下工件了；更进一步的，在所述上压紧螺母外端设置套筒扳手。

具体的，本发明提供的用于环缝焊接的内撑夹具还包括设置于底盘下部的底座，底座上端设置连接盘，所述底盘可拆卸安装于连接盘上，具体可采用螺栓将底盘与连接盘固定，可进一步在底座下端设置基板，通过基板将装置更稳定的放置在地面。

本发明的有益效果为：

(1)、本发明提供的用于环缝焊接的内撑夹具，通过上、下压紧机构和压紧盘、内撑盘、外撑块以及底盘的配合，能够有效压紧产品，防止焊后因金属挤进夹具缝隙而导致产品取出困难的后果；针对搅拌摩擦焊技术，本装置能够防止焊接时工件随搅拌针运动方向而产生旋转，从而避免影响焊接质量，进而有效保证焊接产品的同轴度，避免对接时焊缝错缝，既能够保证焊缝质量，又能保证焊后产品不变形。

(2)、本发明提供的用于环缝焊接的内撑夹具，其结构简单合理，操作方便有效，且制造周期短，成本低。

附图说明

图1为本发明提供的用于环缝焊接的内撑夹具的示意图；

图2为实施例中底盘与内撑盘、压紧盘的安装剖视图；

图3为图2中a的放大图；

其中，1为底盘，11为滑槽，12为滑块，2为内撑盘，3为压紧盘，4为螺纹轴，5为外撑块，6为下压紧螺母，7为上压紧螺母，8为套筒扳手，9为底座，10为连接盘。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。

如图1、2所示，本实施例提供一种用于环缝焊接的内撑夹具，包括底座9、底盘1、内撑盘2、外撑环以及压紧盘3；底座9上端设置连接盘10，底盘1可拆卸安装于连接盘10上；底盘1中部固设与底盘1的盘面垂直的螺纹轴4，内撑盘2位于底盘1上部并活动套装在螺纹轴4上；外撑环包括若干围绕内撑盘2设置并与底盘1的上端面径向滑动连接的外撑块5，内撑盘2为环形倒圆台体，外撑块5为与内撑盘2外侧楔形配合的弧形块，外撑环与内撑盘2楔形配合构成斜楔机构；压紧盘3位于内撑盘2上部并活动套装在螺纹轴4上；其中，内撑盘2与压紧盘3之间设置下压紧机构，压紧盘3上部设置上压紧机构；；如图3所示，本实施例中在底盘1上端设置“凸”字形滑槽11，滑槽11内设置倒t形滑块12，滑块12与滑槽11的内壁具有0.005～0.02mm的间隙，外撑块5下端设置与滑块12上端适配的凹槽，外撑块5与底盘1通过凹槽与滑块12连接；内撑盘2与压紧盘3之间设置下压紧机构；下压紧机构为与螺纹轴4螺纹连接的下压紧螺母6，内撑盘2上端设置倒l形块，倒l形块的下端与内撑盘2的上端围成一个开口径向向内的连接槽，下压紧螺母6的下端卡接于连接槽内；内撑盘2外围设若干外撑块5，外撑块5与内撑盘2的外侧楔形配合，外撑块5的下端与底盘1的上端径向滑动连接；压紧盘3上部还设置上压紧机构；上压紧机构为与螺纹轴4螺纹连接的上压紧螺母7，压紧盘3上端设置倒l形块，倒l形块的下端与压紧盘3的上端围成一个开口径向向内的连接槽，上压紧螺母7的下端卡接于连接槽内，上压紧螺母7外端。

本实施例提供的用于环缝焊接的内撑夹具，使用时，先拆下上压紧螺母7与压紧盘3，松动下压紧螺母6，将外撑块5适配安装在滑块12从滑槽11中凸出的端部，然后将内撑盘2放置在外撑块5围成的外撑盘中，内撑盘2与底盘1之间具有一定的距离，接着将待焊接的工件套在内撑盘2与外撑块5的外部并支撑于底盘1上，旋紧下压紧螺母6，下压紧螺母6带动内撑盘2向下压，因滑块12与滑槽11之间具有间隙，滑块12上的外撑块5在内撑盘2的作用下可以径向扩张，从而将工件内部撑紧，使工件固定，接着将待焊接的另一工件放置在前一工件上，使两个工件的待焊接处进行对接，然后将压紧盘3安装在后一工件上端，通过套筒扳手8转动上压紧螺母7，上压紧螺母7带动压紧盘3向下压，压紧盘3与底盘1将两个工件进行对夹并压紧，之后对两个工件进行环缝焊接；焊接完成后，依次取下各机构与焊接后的工件即可。

本实施例提供的用于环缝焊接的内撑夹具，其结构简单合理，使用方便，能够有效压紧产品并保证焊接产品的同轴度。

本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。