一种试板焊接夹具的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种试板焊接夹具，包括：夹具本体(6)，其具有工作面，该工作面中部开有凹槽；快速夹钳(1)，其为多个，对称分布在所述凹槽两侧，用于快速夹紧置于工作面上的待焊接部件；以及升降板(5)，其容置在所述凹槽中，可在凹槽内相对凹槽底面上下移动，用于支撑不同厚度的筋板以使其焊接面与工作面上的待焊接部件接触，或用于在无筋板时与工作面平齐，从而实现多种结构类型的试板在焊接时的装夹。本实用新型的夹具简单实用、实施方便，解决现有常见的试板焊接夹具只能同时装夹两个零件、无法调整试片贴合间隙、无法补偿筋板上下表面平行度等问题。
【专利说明】一种试板焊接夹具
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于夹具【技术领域】，具体涉及一种激光焊接夹具。
【背景技术】
[0002] 焊接件在使用前通常需要对焊缝的各项力学性能是否达标进行检测验证。对焊缝 力学性能的检测通常需要对焊接件进行破坏性试验，业内在实际操作中通常采用焊接试板 来替代焊接件进行相关检测。
[0003] 用于替代检测的试板各部件焊接形式和参数需要与对应的焊接件一致，这样才能 准确地反映焊接件焊缝的各项性能指标。
[0004] 试板在进行焊接时，特别是激光焊接，需要采用夹具将其加紧保证装配精度，以便 于进行焊接操作。目前用于激光焊接中对试板各部件进行夹持的夹具一般包括底座和设置 在底座两侧的压板，试板各部件放置在底座工作平面上并利用两侧压板压紧进行焊接。
[0005] 上述焊接夹具适用于没有筋板部件的对接结构的试板，但是，由于目前产品结构 的多样性，对应的试板结构也各种各样，例如现代航空航天飞行器较多的采用了蒙皮与骨 架焊接结构，其试板结构通常由两件蒙皮及其背部的筋板等三个零件组合而成。对于这种 试板结构，上述焊接夹具在进行装夹时，必须对筋板两侧的工作面与蒙皮之间加装垫板，满 足蒙皮和筋板的贴合间隙，以使其保持高度一致。
[0006] 上述焊接夹具存在如下缺陷：（1)当筋板上下表面平行度较差时，常规试板焊接 夹具较难直接将其调水平，需要增加较多垫片，并且装配过程较为复杂，三个零件的位置精 度以及蒙皮与筋板的贴合间隙较难保证。（2)用于加紧焊接部件的压板是通过螺栓压紧实 现的，试板装夹和拆卸工艺复杂。 实用新型内容
[0007] 针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型提供一种试板焊接夹具，其采用 可调节的工作面实现对不同焊接结构的适应，同时采用快速夹紧机构实现快速装夹和拆 卸，从而解决目前存在的问题。
[0008] 实现本实用新型目的所采用的具体技术方案如下：
[0009] -种试板焊接夹具，用于对试板各待焊接的部件进行装夹以用于焊接，其特征在 于，该试板焊接夹具包括：
[0010] 夹具本体，其具有工作面，该工作面中部开有凹槽；
[0011] 快速夹钳，其为多个，对称分布在所述凹槽两侧，用于快速夹紧置于工作面上的待 焊接部件；
[0012] 升降板，其容置在所述凹槽中，可在凹槽内相对凹槽底面上下移动，用于支撑不同 厚度的筋板以使其焊接面与工作面上的待焊接部件接触，或用于在无筋板时与工作面平 齐，从而实现多种结构类型的试板在焊接时的装夹。
[0013] 作为本实用新型的改进，所述凹槽两端设置有与夹具本体固定的止动块，所述升 降板两端对应开有螺纹通孔，升降螺栓穿过止动块后与所述螺纹通孔连接，通过旋转所述 升降螺栓即可实现升降板的上下移动。
[0014] 作为本实用新型的改进，所述升降板包括基座、铜板和充气接头，其中，所述基座 上开有凹槽，并通过所述铜板封盖，从而在基座内形成空腔作为气镇腔，且该气镇腔通过充 气接头与保护气气源连接，所述铜板用于支撑筋板，其开有与空腔相通的通孔，用于在焊接 时输送保护气，实现背面保护。
[0015] 作为本实用新型的改进，所述铜板两端通过沉头螺钉固定于基座上。
[0016] 作为本实用新型的改进，所述试板采用激光焊接。
[0017] 本实用新型的试板激光焊接夹具，尤其适用于两件蒙皮与一件筋板组成的钛合金 蒙皮骨架结构试板焊接。
[0018] 本实用新型中，快速夹钳安装在夹具本体上表面两侧，升降板安装位于夹具本体 中间的槽口内，升降螺栓穿过止动块与升降板相连，止动块通过螺钉与夹具本体固定。调节 旋转升降螺栓可实现升降板上下移动，并可异步移动来实现蒙皮骨架结构中筋板的上下和 水平调节，快速夹钳和夹具本体可实现蒙皮骨架结构中的蒙皮快速定位和夹紧，快速夹钳、 升降板、夹具本体三者配合可实现蒙皮加骨架结构类三零件试板快速夹紧和装配到位，通 过升降板上的充气接头可以完成保护气管的快速接入，实现试板焊接时的背部保护。
[0019] 总体而言，本实用新型的试板焊接夹具，相对于现有技术，具有如下技术效果：
[0020] (1)通用性好，适用于不同结构的试板的焊接装夹，包括对接焊结构的试板以及具 有筋板的试板。
[0021] (2)可以解决现有常规试板焊接夹具只能同时装夹两个零件、无法调整试片贴合 间隙、无法补偿筋板上下表面平行度等问题。
[0022] (3)装夹拆卸简单方便，可以实现试板快速的装夹与拆卸。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1为本实用新型实施例的焊接夹具示意图；
[0024] 图2为本实用新型实施例焊接夹具的升降板升降机构示意图；
[0025] 图3为本实用新型实施例焊接夹具的升降板基座的充气流道的示意图，A为送气 管路。
[0026] 在所有附图中，相同的附图标记表示同样的技术特征，其中：1快速夹钳、2升降螺 栓、3止动块、4升降板、5夹具本体，5. 1基座、5. 2铜板、5. 3沉头螺钉、5. 4充气接头。
【具体实施方式】
[0027] 为了使本实用新型的技术方案、功能和效果更加清楚，下面结合附图和实施例对 本实用新型进一步说明。以下实施例仅是说明性的，并不构成对本实用新型的限定。
[0028] 如图1所示，该夹具由快速夹钳1、升降螺栓2、螺钉3、止动块4、升降板5、夹具本 体6组成。
[0029] 其中，夹具本体6具有工作面，该工作面优选为平面，其中部开有凹槽，凹槽深度 根据具体需求进行选择。
[0030] 快速夹钳1对称分布在所述凹槽两侧，其为多个，用于快速夹紧置于工作面上的 待焊接部件。快速夹钳1为常用标准件，在此不再赘述。
[0031] 升降板5容置在凹槽中，可在凹槽内相对凹槽底面上下移动，以用于支撑不同厚 度的筋板以使其焊接面与工作面上的待焊接部件接触，或用于在无筋板时与工作面平齐， 从而实现多种结构类型的试板在焊接时的装夹。
[0032] 凹槽两端设置有与夹具本体固定的止动块4,升降板5两端对应开有螺纹通孔，升 降螺栓2穿过止动块4后与该螺纹通孔连接，通过旋转升降螺栓2即可实现升降板的上下 移动。
[0033] 升降板5由基座5. 1、铜板5. 2、沉头螺钉5. 3、充气接头5. 4组成。铜板5. 2上有 密布的直径为φ 1的小孔。在使用过程中升降板5不仅能实现零件的上下调节、平行度调 节，还可实现试板的背部保护。充气接头5. 4为快速接头，可快速插接入送气管，通过基座 5. 1上设计的通气孔管路Α进行送气，基座5. 1内有一定的空间作为气镇腔，基座5. 1上方 嵌入安装有铜板5. 2,铜板5. 2上均匀分布的小孔，可以释放均匀稳定的保护气流，实现试 板的背部保护。
[0034] 本实施例的焊接夹具在焊接图1所示钛合金蒙皮骨架结构类三零件试板时，先将 筋板装入夹具本体6内的升降板5上，再将两件蒙皮置于夹具本体6上表面。调节升降螺 栓2使筋板的上表面与蒙皮下表面接触，若筋板自身上下表面平行度不佳，可分别调整两 个升降螺栓2将筋板上表面调水平，当筋板上表面与蒙皮的下表面接触良好时，调整两件 蒙皮至适当位置，压紧快速夹钳1，检查蒙皮与筋板相对位置、贴合间隙均满足激光焊接要 求时，通过充气接头5. 4接入保护气管，即完成了零件的装夹和背部保护，若压紧后贴合间 隙或相对位置不符合焊接要求，可以松开快速夹钳，调整快速夹钳1上压头的伸长量来调 整合适的压紧量重新压紧，也可结合升降螺栓及升降板来调整筋板的上抬量以获得更大的 夹紧力。夹紧后即可实施激光焊接，完成对试板的焊接制备，从而可通过对该焊接试板焊缝 性能的检测，间接实现对焊接件的焊缝性能检测。
[0035] 在焊接由两件蒙皮和一件筋板组成的试板时，调节两个升降螺栓2可带动升降板 5运动实现筋板的上下调整，两个升降螺栓2能分别进行高度调节，若筋板上下面的平行度 较差时可以校正零件水平度。
[0036] 当蒙皮与筋板贴合到位、与筋板相对位置正确时，压紧快速夹钳1即可实现三个 零件的固定。
[0037] 在使用过程中升降板不仅能实现零件的上下调节、平行度调节，还可通过充气接 头接入惰性气体还可以实现试板的背部保护。
[0038] 充气接头为快速接头，可快速插接入送气管，通过基座上的通气孔管路进行送气， 基座内有一定的空间作为气镇腔，铜板上均匀分布的小孔可以释放均匀稳定的保护气流。
[0039] 本实用新型的与现有常规试板焊接夹具相比其优点是，通过本装置可以实现蒙皮 骨架结构类三零件试板的快速装夹、焊接与过程中的背部保护，完全能够满足激光焊对试 板装配相对位置和装配间隙的要求，使用简单、快速、安全可靠，并可适用于只有两个零件 的试板激光焊接，也适用于其他焊接工艺方法焊接两个或三个零件的试板。
【权利要求】
1. 一种试板焊接夹具，用于对试板各待焊接的部件进行装夹后焊接，其特征在于，该试 板焊接夹具包括： 夹具本体（6)，其具有工作面，该工作面中部开有凹槽； 快速夹钳（1)，其为多个，对称分布在所述凹槽两侧，用于快速夹紧置于工作面上的待 焊接部件； 升降板（5)，其容置在所述凹槽中，可在凹槽内相对凹槽底面上下移动，用于支撑不同 厚度的筋板使其焊接面与工作面上的待焊接部件接触，或用于在无筋板时与工作面平齐， 从而实现多种结构类型的试板在焊接时的装夹。
2. 根据权利要求1所述的一种试板焊接夹具，其中，所述凹槽两端设置有与夹具本体 固定的止动块（4)，所述升降板（5)两端对应开有螺纹通孔，升降螺栓（2)穿过该止动块 (4)后与所述螺纹通孔连接，通过旋转所述升降螺栓（2)即可实现升降板的上下移动。
3. 根据权利要求1或2所述的一种试板焊接夹具，其中，所述升降板（5)包括基座 (5. 1)、铜板（5. 2)和充气接头（5. 4)，其中，所述基座（5. 1)上开有凹槽，并通过所述铜板 封盖，从而在基座内形成空腔作为气镇腔，且该气镇腔通过充气接头（5.4)与保护气气源 连接，所述铜板（5.2)用于支撑筋板，其开有与气镇腔相通的通孔，用于在焊接时输送保护 气，实现背面保护。
4. 根据权利要求3所述的一种试板焊接夹具，其中，所述铜板（5. 2)两端通过沉头螺钉 (5.3)固定于基座上。
5. 根据权利要求1、2和4中任一项所述的一种试板焊接夹具，其中，所述试板采用激光 焊接。
【文档编号】B23K26/70GK204053259SQ201420538678
【公开日】2014年12月31日 申请日期:2014年9月18日 优先权日:2014年9月18日
【发明者】熊俊, 朱序, 鄢江武, 李宝华, 王维新, 唐众民, 刘礼军 申请人:湖北三江航天红阳机电有限公司