拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具的制作方法

本发明涉及拨叉总成的检测夹具器械领域，具体涉及拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具。

背景技术：

超声波探伤是利用超声能透入金属材料的深处，并由一截面进入另一截面时，在界面边缘发生反射的特点来检查零件缺陷的一种方法，当超声波束自零件表面由探头通至金属内部，遇到缺陷与零件底面时就分别发生反射波，在荧光屏上形成脉冲波形，根据这些脉冲波形来判断缺陷位置和大小。

超声波在介质中传播时有多种波型，检验中最常用的为纵波、横波、表面波和板波。用纵波可探测金属铸锭、坯料、中厚板、大型锻件和形状比较简单的制件中所存在的夹杂物、裂缝、缩管、白点、分层等缺陷；用横波可探测管材中的周向和轴向裂缝、划伤、焊缝中的气孔、夹渣、裂缝、未焊透等缺陷；用表面波可探测形状简单的铸件上的表面缺陷；用板波可探测薄板中的缺陷。

超声波是一种机械波，有很高的频率，频率比超过20 千赫兹，其能量远远大于振幅相同的可闻声波的能量，具有很强的穿透能力。用于探伤的超声波，频率为0.4- 25 兆赫兹，其中用得最多的是1- 5 兆赫兹，由于能够快速便捷、无损伤、精确地进行工件内部多种缺陷的检测、定位，并且超声波探伤具有探测距离大，探伤装置体积小，重量轻，便于携带到现场探伤，检测速度快，而且探伤中只消耗耦合剂和磨损探头，总的检测费用较低等特点，所以它的应用越来越广泛。

利用超声波探伤，主要有穿透法探伤和反射法探伤两种方式。穿透法探伤使用两个探头，一个用来发射超声波，一个用来接收超声波。检测时，两个探头分置在工件两侧，根据超声波穿透工件后能量的变化来判别工件内部质量。反射法探伤高频发生器产生的高频脉冲激励信号作用在探头上，所产生的波向工件内部传播，如工件内部存在缺陷，波的一部分作为缺陷波被反射回来，发射波的其余部分作为底波也将反射回来。根据发射波、缺陷波、底波相对于扫描基线的位置可确定缺陷位置；根据缺陷波的幅度可确定缺陷的大小；根据缺陷波的形状可分析缺陷的性质；如工件内部无缺陷，则只有发射波和底波。

超声波探伤可以检测金属内部的气孔、夹渣、未焊透、未熔合、裂纹等缺陷。

现在的汽车中使用的拨叉分为一二档拨叉总成、高速换档拨叉总成、三四档换档拨叉总成以及倒档拨叉总成，其中高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成由半弧形的拨叉体和拨叉轴体构成，倒档拨叉总成和一二档拨叉总成由主拨叉臂、拨叉轴和副拨叉臂组成，两者副拨叉臂的焊接面相对于拨叉轴的轴向位置分别置于主拨叉臂的前后两侧，副拨叉臂倾斜于主拨叉臂一定角度焊接，高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成的副拨叉臂焊接倾斜角度不同、大小不同。

现有生产拨叉的工艺是铸造，但是大批量生产预算下来，将拨叉的拨叉臂和拨叉轴铸造成一体结构成本较大于分体焊接的拨叉臂和拨叉轴，长期生产下来，分体焊接的拨叉成本大大降低，由于拨叉是非常精密的汽车零件，精度要求高，所以分体焊接的拨叉臂和拨叉轴焊缝需要进行检测，副拨叉臂和拨叉轴的焊接处同样需要检测，但现有的人工检测不能探测内部的焊接缺陷或焊接损伤，且采用抽检的形式容易漏检，所以检测时需要借助超声波探伤仪检测拨叉，但是在检测的时候没有能对拨叉进行快速定位的夹具，从而导致检测速度变慢，并且一二档拨叉总成和倒档拨叉总成的焊缝不止一处，需要一次定位检测多处焊缝，无固定夹具不仅导致速度变慢，还导致检测出现误差或漏检等情况，直接将残次品的拨叉总成流入装配线，影响产品的质量。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种效率高、解放人工劳作，能实现连续检测的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，具有实现机械智能化，安全性能高、检测速度快的技术效果，能有效控制产品的合格率。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，其中拨叉总成包括倒档拨叉总成、一二档拨叉总成、高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成，其中倒档拨叉总成和一二档拨叉总成由主拨叉臂、拨叉轴和副拨叉臂组成，所述主拨叉臂和副拨叉臂焊接在拨叉轴上，所述高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成由拨叉体和拨叉轴体组成，所述拨叉体焊接在拨叉轴体上，夹具包括底座、定向机构和锁止定位机构，所述底座上至少设有一个固定拨叉轴或拨叉轴体的固定销；活动连接在底座上的定向机构主要由定向块和定向螺杆组成；活动连接在底座上的锁止定位机构主要由支撑座、支撑块体、固定在支撑块体上的导向立柱、以及主连杆、副连杆、手压柄和顶杆组成，所述支撑座固定在底座上，支撑块体可拆卸的连接在支撑座上，支撑块体的上端部固定有导向立柱、下端部铰接有主连杆，主连杆的两端分别铰接着手压柄和副连杆的其中一端，副连杆的另一端铰接着顶杆的端部，顶杆的杆体穿过导向立柱顶在上端的拨叉总成上；

当超声波探伤仪检测副拨叉臂与拨叉轴的焊接面时，拨叉轴或拨叉轴体套在固定销上，副拨叉臂水平放置，定向螺杆从垂直方向由下而上顶住副拨叉臂，且两者保持垂直状态，锁止定位机构倾斜固定在底座上，顶杆的上端顶在主拨叉臂上；

当超声波探伤仪检测主拨叉臂与拨叉轴、拨叉体与拨叉轴体的焊接面时，拨叉轴或拨叉轴体套在固定销上，U型主拨叉臂和拨叉体的开口朝上，定向螺杆倾斜固定在底座上且上端顶住主拨叉臂或者拨叉体，锁止定位机构竖直固定在底座上，掰动手压柄后顶杆在竖直方向运动来夹紧拨叉。

采用此设计的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，可以快速定位拨叉总成，利用超声波探伤仪快速检测拨叉总成上的焊接缺陷，检测拨叉轴与主拨叉臂、拨叉体与拨叉轴体的焊接处时，将主拨叉臂和拨叉体的开口朝上正上方，让被检测面平放，此时用倾斜安装的定向机构和竖直安装的锁止定位机构将拨叉总成定位夹紧，利用探伤仪的探头扫描焊接面判断是否焊接合格，再检测副拨叉臂与拨叉轴的焊接面时，副拨叉臂平放，主拨叉臂和拨叉轴的开口倾斜且朝向锁止定位机构一侧的斜上方，副拨叉臂和拨叉轴的焊接面平放，此时用竖直安装的定向机构由下而上顶住副拨叉臂，倾斜设置的锁止定位机构顶住主拨叉臂，防止拨叉总成往右侧转动，再利用探伤仪的探头扫描此焊接面判断是否焊接合格。该夹具在传统的人为判断方法上，可一次定位多个不同类型的拨叉总成，快速、批量的检测高精度拨叉总成，排除了次残品，保证了安装拨叉总成机构的质量，且该夹具定位快，通用性高，每次调节定向夹具的角度就可以适用多规格同类型的拨叉总成，具有机械自动化、安全性能高、检测速度快的技术效果。

进一步限定，为了更稳定的顶住拨叉总成，所述顶杆的顶部设有圆弧形的拨叉定位块。

进一步限定，所述固定销上设有定位凸台，对拨叉轴套在固定销上的位置进行限位，方便定向螺杆能顶在主拨叉臂、副拨叉臂或者拨叉体上。

进一步限定，所述固定销通过连接螺栓可拆卸的连接在底座上，方便更换不同直径的固定销，使其适应夹紧不同规格大小的拨叉轴或者拨叉轴体。

进一步限定，所述定向块通过调节螺栓可拆卸的连接在底座上。

进一步限定，所述底座主要由底板和竖直固定在底板上的立板组成，所述立板的两侧固定有若干组定向机构和锁止定位机构，其中倾斜于底座设置的定向机构和竖直连接在底座上的锁止定位机构为一组设置在立板的其中一侧，倾斜于底座连接的锁止定位机构和竖直方向设置的定向机构为一组设置在立板的另外一侧。在立板的两侧同时设置两种不同夹紧定位夹具，使得结构更紧凑，每调试一次超声波探伤仪可以检测更多的拨叉总成。

进一步限定，所述底座主要由底板和竖直固定在底板上的立板组成，两者呈L型，在立板上固定有若干组倾斜于底座设置的定向机构和竖直连接在底座上的锁止定位机构，或者在立板上固定有若干组倾斜于底座连接的锁止定位机构和竖直方向设置的定向机构。

进一步限定，所述立板两侧的定向机构和锁止定位机构各为四组，且相互错开连接在底座上，相互错开是是便于安装固定销。

附图说明

图1为倒档拨叉总成的立体结构示意图；

图2为高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成的立体结构示意图；

图3为一二档拨叉总成的立体结构示意图；

图4为倒档拨叉总成和三四档换档拨叉总成定位在夹具上检测焊接面A的立体结构示意图；

图5为倒档拨叉总成和三四档换档拨叉总成定位在夹具上检测焊接面B的立体结构示意图；

图6为高速换档拨叉总成和三四档换档拨叉总成定位在夹具上检测焊接面A的立体结构示意图；

图7为倾斜连接在底座上的定向机构和竖直连接在底座上的锁止定位机构的局部立体结构示意图；

图8为竖直连接在底座上的定向机构和倾斜连接在底座上锁止定位机构的局部立体结构示意图；

图9为竖直连接在底座上的定向机构和倾斜连接在底座上锁止定位机构的局部主视结构示意图；

图10为倾斜连接在底座上的定向机构和竖直连接在底座上的锁止定位机构的局部主视结构示意图。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明：

实施例一：如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10所示的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，其中拨叉总成包括倒档拨叉总成1、一二档拨叉总成2、高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成（高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成的形状一样，大小不同，如图2），其中倒档拨叉总成1和一二档拨叉总成2由主拨叉臂20、拨叉轴21和副拨叉臂23组成，所述主拨叉臂20和副拨叉臂23焊接在拨叉轴21上，所述高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成由拨叉体30和拨叉轴体31组成，所述拨叉体30焊接在拨叉轴体31上，夹具包括底座4、活动连接在底座4上的定向机构5和活动连接在底座4上的锁止定位机构6，所述底座4上至少设有一个固定拨叉轴21或拨叉轴体31的固定销41；所述定向机构5主要由定向块50和定向螺杆51组成；所述锁止定位机构6主要由支撑座60、支撑块体61、固定在支撑块体61上的导向立柱62、以及主连杆63、副连杆64、手压柄65和顶杆66组成，所述支撑座60固定在底座4上，支撑块体61可拆卸的连接在支撑座60上，支撑块体61的上端部固定有导向立柱62、下端部铰接有主连杆63，主连杆63的两端分别铰接着手压柄65和副连杆64的其中一端，副连杆64的另一端铰接着顶杆66的端部，顶杆66的杆体穿过导向立柱62顶在上端的拨叉总成上。在使用锁止定位机构6夹紧顶住拨叉总成的时候，先往上掰动手压柄65带动副连杆64绕着支撑块体61旋转，而后主连杆63被带动着往上移动，最后带动顶杆66上移而顶住需要定位的拨叉总成，因为拨叉总成的主拨叉臂20或者是拨叉体30为倒直角的U型，为了受力均匀和无论从那个方位都能顶紧主拨叉臂20或者是拨叉体30的倒直角面的下底部，将顶杆66的顶部再设置圆弧形的拨叉定位块67，可以顶住拨叉总成而不滑动，手压柄往上掰动是紧固，下压为松开。

所述固定销41上设有定位凸台41a。

所述固定销41通过连接螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述定向块50通过调节螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述底座4主要由底板42和竖直固定在底板42上的立板43组成，所述立板43的两侧固定有四组定向机构5和锁止定位机构6，其中倾斜于立板43设置的定向机构5和竖直连接在底座4上的锁止定位机构6为一组设置在立板43的其中一侧；当超声波探伤仪检测主拨叉臂20与拨叉轴21、拨叉体30与拨叉轴体31的焊接面A时，拨叉轴21或拨叉轴体31套在固定销41上，U型主拨叉臂20和拨叉体30的开口朝上，定向螺杆51倾斜固定在立板43上且上端顶住主拨叉臂20或者拨叉体30，定向螺杆51相对于竖直方向的安装倾斜角度α为31°（如图9），锁止定位机构6竖直固定在底座4上，掰动手压柄65后顶杆66在竖直方向运动来夹紧拨叉总成。当需要固定其它型号的拨叉总成时，扭动定向块50安装在底座4上的位置，调整定向螺杆51的顶出角度。

所述立板43对立两侧固定的每组定向机构5和锁止定位机构6相互错开连接。

超声波探伤仪检测时分为两种检测焊接面：

检测第一种焊接面A：对于倒挡拨叉总成1和一二档拨叉总2成来说，在检测主拨叉臂20和拨叉轴21的焊接面A时，采用倾斜于底座4设置的定向机构5和竖直连接在底座4上的锁止定位机构6为一组的定位夹持方式（如图4和图7），此时定向螺杆51相对于竖直方向的安装倾斜角度α为31°。对于高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成来说（如图6），在检测拨叉体30和拨叉轴体31的焊接面A时，同样采用倾斜于底座4设置的定向机构5和竖直连接在底座4上的锁止定位机构6为一组的定位夹持方式，此时定向螺杆51相对于竖直方向的安装倾斜角度α为31°。

检测第二种焊接面B：所述底座4主要由底板42和竖直固定在底板42上的立板43组成，所述立板43的两侧固定有四组定向机构5和锁止定位机构6，其中倾斜于底座4连接的锁止定位机构6和竖直方向设置的定向机构5为一组设置在立板43的另外一侧（如图5、图8）；当超声波探伤仪检测副拨叉臂23与拨叉轴21的焊接面B时，即检测倒档拨叉总成1和一二档拨叉总成2的副拨叉臂23焊接处，拨叉轴21套在固定销41上，副拨叉臂23水平放置，定向螺杆51从垂直方向由下而上顶住副拨叉臂23，且两者保持垂直状态，锁止定位机构6倾斜固定在底座4上，锁止定位机构6的顶杆66倾斜伸出的方向相对于竖直方向的角度β为33°（如图10），顶杆66的上端顶在主拨叉臂20的下底部，配合定向机构5夹紧拨叉总成。

实施例二：如图1、图2、图3、图4、图6、图7、图10所示的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，其中拨叉总成包括倒档拨叉总成1、一二档拨叉总成2、高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成（高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成的形状一样，大小不同，如图2），其中倒档拨叉总成1和一二档拨叉总成2由主拨叉臂20、拨叉轴21和副拨叉臂23组成，所述主拨叉臂20和副拨叉臂23焊接在拨叉轴21上，所述高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成由拨叉体30和拨叉轴体31组成，所述拨叉体30焊接在拨叉轴体31上，夹具包括底座4、活动连接在底座4上的定向机构5和活动连接在底座4上的锁止定位机构6，所述底座4上至少设有一个固定拨叉轴21或拨叉轴体31的固定销41；所述定向机构5主要由定向块50和定向螺杆51组成；所述锁止定位机构6主要由支撑座60、支撑块体61、固定在支撑块体61上的导向立柱62、以及主连杆63、副连杆64、手压柄65和顶杆66组成，所述支撑座60固定在底座4上，支撑块体61可拆卸的连接在支撑座60上，支撑块体61的上端部固定有导向立柱62、下端部铰接有主连杆63，主连杆63的两端分别铰接着手压柄65和副连杆64的其中一端，副连杆64的另一端铰接着顶杆66的端部，顶杆66的杆体穿过导向立柱62顶在上端的拨叉总成上。

所述顶杆66的顶部设有圆弧形的拨叉定位块67。

所述固定销41上设有定位凸台41a，对于一二档拨叉总成2和倒档拨叉总成1，两者的副拨叉臂23焊接在主拨叉臂20左下侧的拨叉轴21上，固定销41定位拨叉轴21后需要利用该凸台41a来定位使拨叉轴21与立板43之间保持间距，也使定向螺杆51支撑在主拨叉臂20上，此凸台41a在固定销41上的位置保证了拨叉轴21或者拨叉轴体31套在固定销41上后定向螺杆51能够顶在主拨叉臂20、副拨叉臂23或者拨叉体30上。

所述固定销41通过连接螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述定向块50通过调节螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述底座4主要由底板42和竖直固定在底板42上的立板43组成，两者呈L型，且设有加强筋，在立板43上固定有四组倾斜于底座4设置的定向机构5和竖直连接在底座4上的锁止定位机构6。

超声波探伤仪检测时分为两种检测焊接面：

检测第一种焊接面A：当超声波探伤仪检测主拨叉臂20与拨叉轴21、拨叉体30与拨叉轴体31的焊接面A时，拨叉轴21或拨叉轴体31套在固定销41上，U型主拨叉臂20和拨叉体30的开口朝上，定向螺杆51倾斜固定在底座4上且上端顶住主拨叉臂20或者拨叉体30，锁止定位机6构竖直固定在底座4上，掰动手压柄65后顶杆66在竖直方向运动来夹紧拨叉总成；此时定向螺杆51相对于竖直方向的安装倾斜角度α为31°。

对于倒挡拨叉总成1和一二档拨叉总2成来说，在检测主拨叉臂20和拨叉轴21的焊接面A时，采用倾斜于底座设置的定向机构和竖直连接在底座上的锁止定位机构为一组的定位夹持方式（如图4、图7）；对于高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成来说，在检测拨叉体30和拨叉轴体31的焊接面A时，同样采用倾斜于底座4设置的定向机构5和竖直连接在底座4上的锁止定位机构6为一组的定位夹持方式（如图6、图7），此时定向螺杆51相对于竖直方向的安装倾斜角度α为31°。

实施例三：如图1、图2、图3、图5、图8、图9所示的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具，其中拨叉总成包括倒档拨叉总成1、一二档拨叉总成2、高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成（高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成的形状一样，大小不同，如图2），其中倒档拨叉总成1和一二档拨叉总成2由主拨叉臂20、拨叉轴21和副拨叉臂23组成，所述主拨叉臂20和副拨叉臂23焊接在拨叉轴21上，所述高速换档拨叉总成3和三四档换档拨叉总成由拨叉体30和拨叉轴体31组成，所述拨叉体30焊接在拨叉轴体31上，夹具包括底座4、活动连接在底座4上的定向机构5和活动连接在底座4上的锁止定位机构6，所述底座4上至少设有一个固定拨叉轴21或拨叉轴体31的固定销41；所述定向机构5主要由定向块50和定向螺杆51组成；所述锁止定位机构6主要由支撑座60、支撑块体61、固定在支撑块体61上的导向立柱62、以及主连杆63、副连杆64、手压柄65和顶杆66组成，所述支撑座60固定在底座4上，支撑块体61可拆卸的连接在支撑座60上，支撑块体61的上端部固定有导向立柱62、下端部铰接有主连杆63，主连杆63的两端分别铰接着手压柄65和副连杆64的其中一端，副连杆64的另一端铰接着顶杆66的端部，顶杆66的杆体穿过导向立柱62顶在上端的拨叉总成上。

所述顶杆66的顶部设有圆弧形的拨叉定位块67。

所述固定销41上设有定位凸台41a。

所述固定销41通过连接螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述定向块50通过调节螺栓可拆卸的连接在底座4上。

所述底座4主要由底板42和竖直固定在底板42上的立板43组成，两者呈L型，且设有加强筋，在立板43上固定有四组倾斜于底座4连接的锁止定位机构6和竖直方向设置的定向机构5。

超声波探伤仪检测时分为两种检测焊接面：

检测第二种焊接面B：当超声波探伤仪检测副拨叉臂23与拨叉轴21的焊接面B时，拨叉轴21套在固定销41上，副拨叉臂23水平放置，定向螺杆51从垂直方向由下而上顶住副拨叉臂23，且两者保持垂直状态，锁止定位机构6倾斜固定在底座4上，顶杆66的上端顶在主拨叉臂20上；此时锁止定位机构6的顶杆66倾斜伸出的方向相对于竖直方向的角度β为33°（如图5、图8、图9）。

以上对本发明提供的拨叉总成焊缝的超声波探伤夹具进行了详细介绍，具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。