一种夹层板焊接夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种夹层板焊接夹具，该夹具包括基座平台、支撑扁钢、卡座以及加压钢管。其中，支撑扁钢具有多个，多个支撑扁钢以一定的间距相互平行的放置于基座平台上，以用于分别支撑多个相互平行的“Z”型芯材；两个相同的卡座以一定间距对称分布于基座平台上，且分别位于支撑扁钢两端部并与支撑扁钢垂直，以用于卡住“Z”型芯材的两端；加压钢管具有多个，每一个加压钢管均以一定的间隔距离相互平行分布于“Z”型芯材焊接端上的面板上，用于压紧面板使其与“Z”型芯材焊接端紧密接触，以用于焊接。
【专利说明】一种夹层板焊接夹具
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于一种激光焊接夹具，具体为一种"Z"型芯材夹层板激光焊接夹具。
【背景技术】
[0002] 夹层结构具有比强度高、抗冲击性能好、防腐、隔热、隔声和防辐射等优良性能，使 用激光焊接的金属夹层结构，表面平整美观，且综合性能较好，在船舶结构制造中被广泛使 用。作为一种新型结构的钢制"Z"型夹层板，其具有比强度高，工艺简单等优点，因而广受 关注，该夹层板主要由第一面板，"Z"型芯材以及第二面板组成，通过激光焊接使三者连接 在一起。
[0003] 激光焊接是一种效率高，变形小，焊接精度高的新型焊接技术。对于组成部件均为 厚度较薄钢板的钢制夹层板，需要采用激光焊接以保证焊接质量。但激光焊接工艺对被焊 件之间的装配间隙要求较高，要求间隙小于〇. 2mm，因此，需要专用的夹具对试件进行装夹， 以减小被焊接部件之间的间隙，此外，激光焊接设备的运行成本较高，为了节约成本，需要 尽可能缩短焊接等待时间，因此，要求夹具夹持方便，装夹可靠且快速，工作效率较高，一次 能加持多处需要焊接的地方。 实用新型内容
[0004] 针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种夹层板焊接夹具， 其目的在于夹持钢制"Z"型夹芯板焊接过程中芯材和被焊接面板，其中，"Z"型夹芯板横截 面呈英文字母"Z"型，该芯材两端分别具有一个折边，且两个折边的方向是相对的，两个折 边分别与两个面板相接触。本实用新型提供了一种夹层板焊接夹具使"Z"型芯材和待焊接 面板位置固定且无缝接触，且一次可夹持多个待焊位置，且夹持方便可靠，效率高。
[0005] 为实现上述目的，提供了一种夹层板焊接夹具，其特征在于，该夹具包括，
[0006] 基座平台，所述基座平台呈矩形平板，以用于支撑作用；
[0007] 支撑扁钢，所述支撑扁钢具有多个，多个所述支撑扁钢以一定的间距相互平行的 放置于所述基座平台上，以用于分别支撑多个相互平行的"Z"型芯材；
[0008] 卡座，两个相同的所述卡座以一定间距对称分布于所述基座平台上，且分别位于 所述支撑扁钢两端部并与所述支撑扁钢垂直，以用于卡住"Z"型芯材的两端；
[0009] 加压钢管，所述加压钢管具有多个，每一个加压钢管均以一定的间隔距离相互平 行分布于"Z"型芯材焊接端上的面板上，用于压紧面板使其与"Z"型芯材焊接端紧密接触， 以用于焊接。
[0010] 进一步的，该夹具还包括基座横梁，两个相同的所述基座横梁分别位于所述加压 钢管端部且与所述加压钢管垂直，以用于固定和支撑加压钢管，其与所述基座平台以及所 述加压钢管均可拆卸连接。
[0011] 进一步的，所述基座横梁为槽钢，所述槽钢的腰上开有条形槽孔，以用于通过该条 形槽孔装配机械件，通过该机械件可拆卸连接所述基座横梁和所述加压钢管。
[0012] 进一步的，所述支撑扁钢位置相对"Z"型芯材移动，以用于顶紧所述"Z"型芯材的 折边，使之与待焊接的面板无缝接触。
[0013] 进一步的，所述支撑扁钢的截面形状为矩形削去一个角后形成的五边形形状。
[0014] 进一步的，所述卡座的位置相对"Z"型芯材移动，以用于根据"Z"型芯材位置和长 度而移动卡座以卡住"Z"型芯材的两端部。
[0015] 进一步的，所述卡座为横截面为矩形的长方体，其沿长度方向的面上开有多个相 互具有一定间距的与凹形槽，凹形槽以用于卡住"Z"型芯材。
[0016] 总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案，可取得以下有益效果：
[0017] 1、本实用新型结构简单，使用方便，可通过调节加压钢管的位置来适应不同规格 的待焊接夹芯板。
[0018] 2、在支撑扁钢向上的顶紧力和加压钢管向下的压力的共同作用下，夹层板面板与 "Z"型芯材焊接端无缝接触，从而保证激光焊接的质量。
[0019] 3、由于可以布置多根加压钢管，一次性压紧所有待焊焊缝，达到一次装夹多个待 焊接位置，从而节省焊接等待时间，降低了激光焊接的经济成本。
[0020] 本实用新型适用范围广，装夹可靠，使用方便，效率高。
【专利附图】
【附图说明】
[0021] 图1是本实用新型实施例中夹具结构主视图；
[0022] 图2是本实用新型实施例中夹具结构俯视图；
[0023] 图3是本实用新型实施例中夹具结构侧视图；
[0024] 图4是本实用新型实施中夹具夹持"Z"型夹层板示意图。
[0025] 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
[0026] 图1、图2、图3和图4中，1.加压钢管，2.加压螺栓，3.基座横梁，4.基座平台， 5.卡座，6.支撑扁钢，7.夹层板第一面板，8. "Z"型芯材，9.夹层板第二面板。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释 本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型实施方式中所涉及 到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0028] 图1，图2和图3分别为本实施例中夹层板焊接夹具主视图、俯视图和侧视图。
[0029] 支撑扁钢6具有5个，5个支撑扁钢以相同的间距相互平行的放置于基座平台4 上，以用于分别支撑5个相互平行的"Z"型芯材8,但本实用新型中对支撑扁钢6的数量不 进行限制。支撑扁钢6横截面形状为矩形去掉一个角的五边形形状，截面形状如"〇|"，扁 钢位置自由，可根据"Z"型芯材8的位置自由移动，移动支撑扁钢6使之钝角与"Z"型芯材 8折边处的圆角相对应，以给"Z"型芯材折边及圆角处提供支撑力，保证"Z"型芯材的折边 与夹层板第一面板7的无缝接触。
[0030] 两个相同的卡座5以一定间距对称分布于基座平台4上，且分别位于支撑扁钢6 两端部并与之垂直，卡座5的位置相对"Z"型芯材8移动，以用于根据"Z"型芯材8位置和 长度而移动卡座5以卡住"Z"型芯材的两端部，卡座5为横截面为矩形的长方体，其沿长度 方向的面上开有5个间距相等的与凹形槽，凹形槽以用于卡住"Z"型芯材8的端部，但本实 用新型中对凹形槽的数量不进行限制。
[0031] 加压钢管1具有多个，每一个加压钢管1均以一定的间隔距离相互平行分布于"Z" 型芯材焊接端上的夹层板第一面板7上，用于压紧面板7使其与"Z"型芯材8焊接端紧密 接触，以用于焊接。图2中，加压钢管数量为6个，但本实用新型中对加压钢管数量不进行 限制。
[0032] 基座横梁3数量为两个，对称分布在基座平台4的两短边处，且与两短边平行，基 座横梁3长度优选为与短边长度相同，以螺栓将基座横梁3和基座平台4可拆卸连接。基 座横梁3为槽钢，槽钢的腰上开有条形槽孔。多根加压钢管1以相同的间距平行分布于一 对基座横梁3上，且均与基座横梁3垂直，每根加压钢管两端均开有通孔，以加压螺栓2穿 过基座横梁的条形槽孔和加压钢管的通孔，以螺母紧固螺栓，实现加压钢管和基座横梁可 拆卸连接。加压螺栓可在基座横梁的槽孔上来回自由移动，当加压钢管的位置固定后，移动 加压螺栓到加压钢管1的通孔处，即可进行紧固连接。
[0033] 本实用新型实施例中，夹具的基座平台4呈矩形平板状，长边长度优选为2m，短边 长度优选为1. 6m，基座平台4厚度为10mm，基座横梁3为10#槽钢，加压钢管1外径30mm， 壁厚2. 5_，加压螺栓2为M6规格。但本实用新型中，对基座平台、基座横梁、加压钢管以及 加压螺栓的各种尺寸不进行限制。
[0034] 图4为本实用新型实施例中夹具夹持"Z"型夹层板示意图，为方便理解，图4中 分别画出了 "Z"型芯材8两折边、夹层板第一面板7以及夹层板第二面板9,但是在实际焊 接过程中，先焊接"Z"型芯材8-个折边与其中的一个面板，再将"Z"型芯材翻转过来，焊 接"Z"型芯材的另一个折边和另一个面板。图4中具有10根加压钢管，但本实用新型中对 加压钢管的数量和具体的放置方法不进行限制，只要加压钢管能压紧面板上的待焊接处即 可。
[0035] 本实用新型实施例中夹具的使用方法如下：
[0036] 第一步，固定"Z"型芯材。将支撑扁钢6放置在基座平台4上，再将"Z"型芯材放 置于支撑扁钢6上，将芯材两端塞入卡座5的凹形槽内，以保证焊接过程中芯材的位置固 定。接着在"Z"型芯材焊接端放置第一面板7或者第二面板9,每次只焊接一个面板与"Z" 型芯材的一个折边。
[0037] 第二步，压紧待焊接面板。将加压钢管1放置于待焊接的面板上，保证面板每一个 待焊接的焊缝两侧均具有一根加压钢管，用加压螺栓2固定加压钢管1与基座横梁3,以使 加压钢管1压紧待焊接的面板，支撑扁钢6在下方顶紧"Z"型芯材8的折边，加压钢管在上 方压紧待焊接的面板，使待焊接的"Z"型芯材折边与待焊接面板无缝接触。
[0038] 第三步，开始焊接。焊接"Z"型芯材折边与面板。
[0039] 第四步，翻转"Z"型芯材，依次重复以上第一步、第二步和第三步，完成"Z"型芯材 另一个折边与另一面板的焊接。
[0040] 当完成"Z"型芯材8两个折边分别与夹层板第一面板7和第二面板9的焊接后， 即完成了夹层板的焊接。
[0041] 本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不 用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改 进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1. 一种夹层板焊接夹具，用于激光焊接过程中对待焊接的面板和"Z"型芯材进行夹 持，以焊接形成夹层板，其特征在于，该夹具包括： 基座平台； 支撑扁钢，所述支撑扁钢具有多个，多个所述支撑扁钢以一定的间距相互平行的放置 于所述基座平台上，以用于分别支撑多个相互平行的"Z"型芯材； 卡座，两个相同的所述卡座以一定间距对称分布于所述基座平台上，且分别位于所述 支撑扁钢两端部并与所述支撑扁钢垂直，以用于分别卡住"Z"型芯材的两端； 加压钢管，所述加压钢管具有多个，每个加压钢管均以一定的间隔距离相互平行分布 于"Z"型芯材焊接端上的面板上，用于压紧面板使其与"Z"型芯材焊接端紧密接触，以用于 焊接。
2. 如权利要求1所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，还包括基座横梁，两个相 同的所述基座横梁分别位于所述加压钢管端部且与所述加压钢管垂直，以用于固定加压钢 管，其与所述基座平台以及所述加压钢管均可拆卸连接。
3. 如权利要求2所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，所述基座横梁为槽钢，所述 槽钢的腰上开有条形槽孔，以用于通过该条形槽孔可拆卸连接所述基座横梁和所述加压钢 管。
4. 如权利要求1所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，所述支撑扁钢位置相对"Z" 型芯材移动，以用于顶紧所述"Z"型芯材的折边，使之与待焊接的面板无缝接触。
5. 如权利要求4所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，所述支撑扁钢的截面形状 为矩形削去一个角后形成的五边形形状。
6. 如权利要求1所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，所述卡座的位置相对"Z"型 芯材移动，以用于根据"Z"型芯材位置和长度而移动卡座以卡住"Z"型芯材的两端部。
7. 如权利要求6所述的一种夹层板焊接夹具，其特征在于，所述卡座为横截面为矩形 的长方体，其沿长度方向的面上开有多个相互具有一定间距的凹形槽，凹形槽以用于卡住 "Z"型芯材。
【文档编号】B23K26/70GK203843379SQ201420265439
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年5月22日 优先权日:2014年5月22日
【发明者】程远胜, 张玉龙, 刘均, 张攀, 曾广武, 吴昊 申请人:华中科技大学