用于焊接钢管与套管的模具及其使用方法与流程

本发明涉及建筑钢管连接技术领域，特别是涉及一种用于焊接钢管与套管的模具及其使用方法。

背景技术：
建筑电气施工过程中焊接钢管为一种常用管材，用量大，在工程施工过程中由于其连接时需要焊接，而焊接较为耗费时间且焊接质量也是保障其管路后续工序的重要环节。目前钢管的焊接通常采用现场人工操作焊接，操作难度较大，通常需要多人同时操作，且容易出现钢管错位、焊接不牢固等情况，造成了大量材料的浪费，而且延长了施工周期。

技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作简便的用于焊接钢管与套管的模具及其使用方法。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：本发明用于焊接钢管与套管的模具，包括底座、支撑柱、套头和固定夹具，底座与支撑柱底端固定，支撑柱顶端固定有操作台，操作台上中央位置设置有固定丝柱，固定丝柱与套头可拆卸连接，固定夹具包括夹具和支撑杆，所述夹具通过支撑杆悬空固定在操作台的正上方，夹具包括夹具外环、夹紧部和自紧部，所述夹具外环的中轴线呈水平设置，夹紧部与自紧部沿夹具外环的直径设置；夹紧部包括夹紧夹片、螺杆、固定柱、夹紧弹簧和夹紧拉手，螺杆自外向内水平穿过夹具外环上开设的通孔后顶端垂直顶撑在夹具外环内侧的夹紧夹片上，螺杆位于夹具外环外侧的末端与夹紧拉手固定；螺杆两侧分别对称设置一与螺杆平行的固定柱，固定柱顶端与夹紧夹片固定，固定柱上套设夹紧弹簧，所述夹紧弹簧为拉伸弹簧；自紧部包括自紧夹片、自紧杆、自紧弹簧和自紧拉手，自紧杆自外向内水平穿过夹具外环上开设的通孔，自紧杆顶端垂直固定在夹具外环内侧的自紧夹片上，自紧杆位于夹具外环外侧的末端与自紧拉手固定，自紧杆上套设有自紧弹簧，所述自紧弹簧为压缩弹簧；位于夹具外环外侧的自紧杆两侧分别对称设置有一与自紧杆平行的限位柱，限位柱两端分别与夹具外环和自紧拉手固定。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述固定柱穿过夹具外环上开设的通孔，固定柱夹具外环外侧的部分套设固定有限位环，所述夹紧弹簧的两端分别与夹具外环和夹紧夹片焊接固定。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述螺杆位于夹具外环外侧的部分套设有一限位环。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述支撑杆均匀分布在夹具的底部，支撑杆顶端与夹具外环固定，支撑杆底端与底座焊接固定。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述支撑杆数量为3根。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述固定丝柱外部设有外丝，所述套头为圆柱体，圆柱体截面中部沿其轴线方向开设有一通长孔道，孔道下部设有内丝，内丝与固定丝柱的外丝螺纹连接。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述夹紧夹片和自紧夹片均为弧形钢片，其内侧均铺设有橡胶垫层。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述底座和操作台分别与支撑柱两端刚性连接。本发明用于焊接钢管与套管的模具，进一步的，所述底座为金属质配重盘。本发明用于焊接钢管与套管的模具的使用方法，将套头与支撑柱拧紧连接，将需要焊接加工的套管插入套头外底部，将焊接钢管插入套管内抵靠在套头顶面上，通过旋拧夹紧拉手转动螺杆，使得螺杆顶端顶撑在夹紧夹片上，夹紧夹片与自紧夹片顶撑固定住钢管，采用交流电焊机人工焊接钢管与套管的交接处。本发明用于焊接钢管与套管的模具与现有技术相比具有如下有益效果：本发明用于焊接钢管与套管的模具用于事先将套管一端与钢管一端焊接到一起，作为预加工准备，现场需要连接加工时，可直接在焊接到钢管一端的套管另一端插入配套规格的钢管，进行人工焊接，节约了现场操作的定位和固定操作，简化了操作步骤，降低了施工难度，大大提高了焊接效率，缩短了施工周期，提高了材料加工的成功率，避免了焊接套管加工时的不规范情况，同时大大减少了焊接不当造成的材料浪费问题。本发明模具采用竖向焊接，将套管和钢管固定在套头和夹具上，同时实现了定位和固定的作用，使得焊接质量更加易于把控，简介的提高了焊接质量和焊接的精确性。本发明模具设计了不同尺寸规格的套头，使得其适用于常用套管的标准规格，通过旋拧可拆卸固定在固定丝柱上即可，操作方便；固定夹具通过螺杆和弹簧协同作用，可适用于不同规格的钢管，通过简便的手动调节即可实现紧固和定位，适用范围广泛，成本低，操作简便，降低了对工人施工技术的要求。下面结合附图对本发明的用于焊接钢管与套管的模具作进一步说明。附图说明图1为本发明用于焊接钢管与套管的模具的结构示意图；图2为套头尺寸示意图；图3为固定夹具结构示意图。附图标记：1-底座；2-支撑柱；3-套头；31-孔道；4-操作台；41-固定丝柱；5-固定夹具；6-夹具；61-夹具外环；621-夹紧夹片；622-螺杆；623-固定柱；624-夹紧弹簧；625-夹紧拉手；626-限位环；63-橡胶垫层；641-自紧夹片；642-自紧杆；643-自紧弹簧；644-自紧拉手；645-限位柱；7-支撑杆。具体实施方式如图1所示，本发明用于焊接钢管与套管的模具包括底座1、支撑柱2、套头3和固定夹具5，底座1与支撑柱2底端固定，底座1为金属质配重盘，支撑柱2顶端固定有操作台4，底座1和操作台4分别与支撑柱2两端刚性连接，操作台4上中央位置设置有固定丝柱41，固定丝柱41外部设有外丝；如图2所示，套头3为圆柱体，圆柱体截面中部沿其轴线方向开设有一通长孔道31，孔道31的内径与固定丝柱41的外径相适应，孔道31下部设有内丝，内丝与固定丝柱41的外丝螺纹连接；固定夹具5包括夹具6和支撑杆7，夹具6为环形结构，夹具6通过支撑杆7悬空固定在操作台4的正上方，支撑杆7顶端与夹具6底部固定，支撑杆7底端与底座1焊接固定，支撑杆7数量为3根，支撑杆7均匀分布在夹具6底部；如图3所示，夹具6包括环形的夹具外环61、夹具外环61内部的夹紧部和自紧部，夹具外环61的中轴线呈水平设置，支撑杆7顶端与夹具外环61底部固定，夹紧部与自紧部沿夹具外环61的直径设置；夹紧部包括夹紧夹片621、螺杆622、固定柱623、夹紧弹簧624和夹紧拉手625，螺杆622自外向内水平穿过夹具外环61上开设的通孔后顶端垂直顶撑在夹具外环61内侧的夹紧夹片621上，螺杆622位于夹具外环61外侧的末端与夹紧拉手625固定，螺杆622位于夹具外环61外侧的部分套设有一限位环626，夹紧夹片621为弧形钢片，夹紧夹片621内侧铺设有橡胶垫层63，螺杆622两侧分别对称设置一与螺杆622平行的固定柱623，固定柱623穿过夹具外环61上开设的通孔，固定柱623顶端与夹紧夹片621固定，固定柱623夹具外环61外侧的部分套设有限位环626，固定柱623上套设夹紧弹簧624，夹紧弹簧624的两端分别与夹具外环61和夹紧夹片621焊接固定，夹紧弹簧624为拉伸弹簧；自紧部包括自紧夹片641、自紧杆642、自紧弹簧643和自紧拉手644，自紧杆642自外向内水平穿过夹具外环61上开设的通孔，自紧杆642顶端垂直固定在夹具外环61内侧的自紧夹片641上，自紧杆642位于夹具外环61外侧的末端与自紧拉手644固定，自紧杆642上套设有自紧弹簧643，自紧弹簧643的两端分别与夹具外环61和自紧夹片641焊接固定，自紧弹簧643为压缩弹簧；自紧夹片641为弧形钢片，自紧夹片641内侧铺设有橡胶垫层63，位于夹具外环61外侧的自紧杆642两侧分别对称设置有一与自紧杆642平行的限位柱645，限位柱645两端分别与夹具外环61和自紧拉手644固定。实施例如图2所示，本发明用于焊接钢管与套管的模具中套头3的尺寸如表1所示。表1套头的尺寸mmabcSC1510.0021.2533.50SC2010.0026.7542.25SC2510.0023.37536.85表1中所示a为套头3的孔道31的直径长度，b为套头3的直径长度，c为套头3的高度。本发明用于焊接钢管与套管的模具的具体使用方法如下：根据焊接钢管的规格，选择适合的套头3，将套头3与支撑柱2拧紧连接，将需要焊接加工的套管插入套头3外底部，套管的内径与套头3的外径相适应，再将焊接钢管插入套管内抵靠在套头3顶面上，此时焊接钢管底端位于焊接套管长度的50%处，然后以固定夹具5固定住钢管，采用交流电焊机人工焊接钢管与套管的交接处。具体的钢管固定方式如下：将钢管置于自紧夹片641和夹紧夹片621之间，此时，自紧弹簧643和夹紧弹簧624均没有负荷，通过旋拧夹紧拉手625转动螺杆622，使得螺杆622顶端顶撑在夹紧夹片621上，夹紧弹簧624呈现拉伸状态，夹紧夹片621与自紧夹片641顶撑固定住钢管，此时，自紧弹簧643为压缩状态。以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。