专利名称：一种焊接圆筒的装焊夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种焊接成圆筒的装焊夹具，特别涉及一种采用钢带包扎将卷圆后的板材沿纵向焊接成圆筒的装焊夹具。
背景技术：
在石化、军事等领域，管道、导弹外壳等圆筒状零部件往往通过板材焊接而成。板材焊接成圆筒是这类零件制造的重要工序。现有的加工方法一般是通过卷板机将板材卷成开口圆筒，然后手动收拢开口圆筒并用点固焊段初步成形，再用焊机沿纵向进行激光或氩弧焊接，得到圆筒零件。
采用现有焊接方法时，手动收拢开口圆筒的夹具由于没有圆周方向的机械定位和合拢运动，往往产生较大的拼缝装配间隙，导致焊接过程不稳定以及焊缝下凹。在某些情况下，由于焊接热源的作用，使板边产生变形引起拼缝间隙的变化，甚至会导致无法继续焊接的现象出现。对于激光等高能束焊接方法，热源的作用点尺寸很小，处于亚毫米量级的底端，焊接过程对间隙极为敏感，此现象尤为突出。此外，现有焊接方法的装配点固和施焊往往不在一套夹具上完成，需要两次装夹，影响焊接效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种克服上述缺陷的卷制筒体纵缝焊装夹具，该焊装夹具采用钢带包扎、具有装配间隙机械收紧功能的、将卷圆后的板材沿纵向焊接成圆筒的装焊夹具。
本发明的焊接圆筒的装焊夹具的结构如下定位孔开在机架的一侧，芯轴的一端安装在机架的定位孔内，芯轴的另一端安装在销板的定位孔内，销板挂在机架的一侧，导轨安装在机架的底部，钢带收紧装置安装在导轨上，可沿导轨滑动，钢带收紧装置的数量为2-5个，夹紧装置安装在机架的上部，机架的中上部开有开口槽，定位块插在机架的开口槽内用于定位。
上述的钢带收紧装置由钢带、蜗轮蜗杆机构、张紧轮系组成，蜗轮蜗杆机构固定在机架上，钢带缠绕在张紧轮系上，张紧轮系由蜗轮蜗杆机构驱动，可实现钢带的收紧和放松，使开口圆筒的开口边合拢在一起，钢带的厚度为0.15-4.00mm。
上述的夹紧装置由压板、楔形块、气缸组成，所述气缸固定安装在机架上，气缸的前端通过铰链和楔形块连接，压板的尾部放在楔形块上，气缸推出时，通过楔形块撬动压板压紧工件。
上述的芯轴中可通惰性气体，用于工件背面需要保护的焊接。
本发明的开口圆筒的两边，由于一边基准为定位块，一边基准为夹紧边，使得两开口边均有了可靠的定位基准，定位时采用钢带收紧机构使开口边可靠定位于基准上。夹紧结构由楔形块的斜面放大了气缸的推力，获得了足够的夹紧力。由于具有周向的收紧力，本发明无需对夹紧的工件进行点焊，可直接焊接成形。
与现有的卷板焊接夹具相比，本发明具有定位准确、装夹可靠方便、效率高等特点，尤其适合板材圆筒型零件的激光焊接，该夹具可实现开口圆筒的准确装配和周向扎紧，无需点固焊段，直接对纵焊缝进行焊接。尤其适用于卷制筒体的激光焊接。
图1为本发明焊接圆筒的装焊夹具的结构示意图。
图2为图1的左视图。
图3为图1中定位块的结构示意图。
图4为图1中钢带收紧装置的结构示意图，是图1标号为工位置的局部放大图。
图5为夹紧装置的结构示意图，是图1标号为II位置的局部放大图。
具体实施例方式
图1为本发明焊接圆筒的装焊夹具的结构示意图，图2为图1的左视图。如图所示，1为机架、2为芯轴、3为钢带收紧装置、4为夹紧装置，5为工件，定位孔15开在机架1的一侧，芯轴2的一端安装在机架1的定位孔15内，芯轴2的另一端安装在销板6的定位孔17内，芯轴2中可通惰性气体，用于工件背面需要保护的焊接，销板6挂在机架1的一侧，并可在装夹工件时拆卸，导轨7安装在机架1的底部，钢带收紧装置3安装在导轨7上，可沿导轨7滑动，用于调整收紧和固定卷筒钢板，钢带收紧装置3的数量以被加工圆筒长度不同，可为2-5个，夹紧装置4安装在机架1的上部，机架1中上部开有狭长的开口槽16，以方便焊接头的伸入和移动。
图3为图1中定位块的结构示意图。如图所示，定位块14插在机架1的开口槽16内，用于圆筒开口处一边的定位，定位完成后需拆卸。
图4为图1中钢带收紧装置的结构示意图。如图所示，钢带收紧装置3由钢带8、蜗轮蜗杆机构9、张紧轮系10组成，蜗轮蜗杆机构9固定在机架1上，钢带8缠绕在张紧轮系10上，张紧轮系10由蜗轮蜗杆机构9驱动，通过扳手扳动蜗轮蜗杆机构9带动张紧轮系10，可实现钢带的收紧和放松，使开口圆筒的开口边合拢在一起；根据圆筒的长度，钢带8的厚度为0.15-4.00mm。
图5为夹紧装置的结构示意图。如图所示，夹紧装置4由压板11、楔形块12、气缸13组成，所述气缸13固定安装在机架1上，气缸13的前端和通过铰链和楔形块12连接，压板11的尾部放在楔形块12上，气缸13推出时，通过的楔形块12撬动压板11压紧工件；楔形块12斜面可放大气缸13的推力，从而通过压板11获得足够的夹紧力。
权利要求
1.一种焊接圆筒的装焊夹具，其特征在于定位孔(15)开在机架(1)的一侧，芯轴(2)的一端安装在机架(1)的定位孔(15)内，芯轴(2)的另一端安装在销板(6)的定位孔(17)内，销板(6)挂在机架(1)的一侧，导轨(7)安装在机架(1)的底部，钢带收紧装置(3)安装在导轨(7)上，可沿导轨(7)滑动，钢带收紧装置(3)的数量为2-5个，夹紧装置(4)安装在机架(1)的上部，机架(1)的中上部开有开口槽(16)，定位块(14)插在机架(1)的开口槽(16)内用于定位。
2.按照权利要求1所述的焊接圆筒的装焊夹具，其特征在于所述的钢带收紧装置(3)由钢带(8)、蜗轮蜗杆机构(9)、张紧轮系(10)组成，蜗轮蜗杆机构(9)固定在机架(1)上，钢带(8)缠绕在张紧轮系(10)上，张紧轮系(10)由蜗轮蜗杆机构(9)驱动，可实现钢带的收紧和放松，使开口圆筒的开口边合拢在一起，钢带(8)的厚度为0.15-4.00mm。
3.按照权利要求1或2所述的焊接圆筒的装焊夹具，其特征在于所述的夹紧装置(4)由压板(11)、楔形块(12)、气缸(13)组成，所述气缸(13)固定安装在机架(1)上，气缸(13)前端通过铰链和楔形块(12)连接，压板(11)尾部放在楔形块(12)上，气缸(13)推出时，通过楔形块(12)撬动压板(11)压紧工件。
4.按照权利要求1或2所述的焊接圆筒的装焊夹具，其特征在于所述的芯轴(2)中可通惰性气体。
5.按照权利要求3所述的焊接圆筒的装焊夹具，其特征在于所述的芯轴(2)中可通惰性气体。
全文摘要
一种采用钢带包扎、具有装配间隙机械收紧功能的、将卷圆后的板材沿纵向焊接成圆筒的装焊夹具。该装焊夹具的包括作为基体的机架，芯轴、用于板材焊边定位的定位块，钢带收紧被焊零件用定位后，该定位块将被拆卸，钢带收紧装置安装于夹具体的导轨上，由钢带、蜗轮蜗杆机构、张紧轮系组成，可两边收紧钢带，并可在纵向移动，以适应工件的长短；夹紧装置由压板、楔形块、气缸组成，用于将开口圆筒两开口边夹紧在芯轴上。本发明具有定位准确、装夹可靠方便、效率高等特点，尤其适合板材圆筒型零件的激光焊接。
文档编号B23K26/00GK1966200SQ20061012505
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月16日 优先权日2006年11月16日
发明者段正澄, 鲍剑斌, 胡伦骥, 黄禹, 阮海洪, 邓家科, 李斌, 胡家强 申请人:华中科技大学