用于方形管与方形板焊接的夹具的制作方法

本实用新型涉及管加工设备技术领域，具体讲是一种用于方形管与方形板焊接的夹具。

背景技术：

方形管包括横截面为正方形或长方形的管，即正方形管和长方形管，统称方形管，材料一般为金属管如不锈钢管、铝合金管等。由于其使用越来越广泛，在很多场合需要在方形管的一端或两端焊接端板，端板的形状一般与需焊接的管的形状相同，板的尺寸有时与管的尺寸相同，但一般面积大于管的横截面积，即通常所说的四边都有余边。焊接一般为电焊或氧焊，近期采用激光焊接也较普遍。

早期有人采用手拿工具扶持并固定方形板和方形管供其焊接，其质量和效率当然不理想。后来出现过供方形管与方形板焊接时相互固定并夹持的夹具，但一般是各自用从侧面夹住板或管的夹具，再将两个夹具靠拢并固定，但夹具本身碍事，易干涉焊具，影响焊接质量，且结构相对复杂，操作繁琐，板与管对正对准的效果不理想，夹持并焊接的工作效率较差。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，提供一种结构简单、从管的长度方向夹紧管与板且管板对正效果好的用于方形管与方形板焊接的夹具。

本实用新型的技术解决方案是，提供一种用于方形管与方形板焊接的夹具，包括滑轨，滑轨上滑动配合有第一方形管托块和第二方形管托块；还包括位于第一方形管托块外端并同样滑动配合在滑轨上并用于与第一方形板连接的第一方形板支承座，还包括限定方形管相对滑轨长度方向位移的限位结构和在第一方形管托块、第一方形板及方形管的第一端面靠紧时使第一方形板支承座相对于滑轨长度方向任意位置定位的结构。

采用以上结构后，本实用新型用于方形管与方形板焊接的夹具具有以下优点：依靠方形管托块和方形板支承座从长度方向夹紧板与管，克服了现有技术夹具本身碍事且干涉焊具，影响焊接质量等缺陷，管与板对正对准精确，轴向夹持效果好，保证了管与板结合处的焊接质量，其结构简单，操作方便，夹持并焊接的工作效率高，适用性强。

进一步地，还包括位于第二方形管托块外端并同样滑动配合在滑轨上并与第二方形板连接的第二方形板支承座，还包括在第二支承座、第二方形板的及方形管的第二端面靠紧时使第二方形板支承座相对于滑轨长度方向任意位置定位的结构。采用以上结构后，不但提供了一种限定方形管相对滑轨长度方向位移的具体结构，并且可以同时在两端对板管结合处进行焊接，工作效率再提高一倍。

进一步地，第一方形管托块的第一托管面与第二方形管托块的第二托管面在同一水平面上；第一方形板支承座内侧面有第一铅垂面，所述的第一铅垂面与第一方形板的内、外表面及方形管的第一端面平行；第二方形板支承座内侧面有第二铅垂面，所述的第二铅垂面与第二方形板的内、外表面及方形管的第二端面平行。采用以上结构后，同水平面的方形管托块托平方形管且具有铅锤面的方形板支承座从长度方向夹紧板与管，管与板对正对准精确，进一步保证了管与板的夹持效果和结合处的焊接质量。

进一步地，第一方形板支承座与第一方形板的连接结构为：第一方形板支承座上有两个第一托板销，两个第一托板销的顶面在同一水平面上，第一方形板上有两个竖直向排列的第一螺纹通孔，第一方形板支承座上有两个与第一方形板上的第一螺纹通孔一一对应的第一通孔，两个锁紧螺栓一一对应穿过两个第一通孔旋合在各自的第一螺纹通孔内，并可伸入管内；第二方形板支承座与第二方形板的连接结构为：第二方形板支承座上有两个第二托板销，两个第二托板销的顶面在同一水平面上，第二方形板上有两个竖直向排列的第二螺纹通孔，第二方形板支承座上有两个与第二方形板上的第二螺纹通孔一一对应的第二通孔，两个锁紧螺栓一一对应穿过两个第二通孔旋合在各自的第二螺纹通孔内，并可伸入管内。采用以上结构后，方形板支承座与方形板的连接结构简单、稳定可靠、且底边和顶边均可保持水平状态，而方形板的内外表面即两竖直面均可为铅锤面，为保证板与管的焊接精度和焊接质量提供了很佳的夹持效果。

进一步地，所述的滑轨为两根同直径且在同一水平面并滑动配合在至少两个滑杆座上的圆形滑杆；所述的第一方形管托块、第二方形托块、第一方形板支承座、第二方形板支承座和滑杆座上均有滑动套合在两根圆形滑杆上的各自两个圆形通孔。采用以上结构后，滑轨与方形管托块和方形板支承座的滑动结构更简单、更可靠，使管与板的夹紧或松开的操作更方便、更省力，效率更高。

进一步地，所述的圆形滑杆上还滑动配合有气缸固定座，气缸固定座上固定有用于从顶面压紧方形管的带压板的旋转气缸。采用以上结构后，将与方形板紧贴的管压紧，使板与管的抵靠和接触更稳定可靠严实。

进一步地，所述的第一方形板支承座为L字形板，所述的第一方形板与L字形板的竖板连接，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第一方形板支承座与圆形滑杆相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆的缝隙；所述的第二方形板支承座为L字形板，所述的第二方形板与L字形板的竖板连接，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第二方形板支承座与圆形滑杆相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆的缝隙。采用以上结构后，第一方形板支承座和第二方形板支承座上相对于滑轨长度方向任意位置定位的结构简单，且为无级调节，即可在圆形滑杆的任意位置上定位，其操作方便，简单，稳定可靠。

进一步地，还包括位于第一方形板支承座外端并滑动套合在两圆形滑杆上兼作轴向限位块的第一备用托管块，所述的第一备用托管块为L字形，在L字形的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第一备用托管块与圆形滑杆相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆的缝隙。采用以上结构后，由于有第一备用托管块作为备用件，若第一方形托管块在使用中有损伤，可随时替代，使任何时候夹具能保持精确完整的使用状态；同时，不用时利用锁紧螺钉紧靠在方形板支承座外端，起到防止焊接时热膨胀而使方形板支承座可能产生的位移，进一步保证了夹具的精度和稳定可靠性。还可包括位于第二方形板支承座外端并滑动套合在两圆形滑杆上兼作轴向限位块的第二备用托管块，其结构位置和效果均与第一备用托管块相同。

进一步地，所述的第一方形管托块为L字形板，L字形板的竖板的顶端有一根向上伸出第一托管面的第一限位柱，所述的方形管的第一端的底板上有一个与所述第一限位柱套合并限位的第四通孔，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第一方形管托块与圆形滑杆相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆的缝隙；所述的第二方形管托块为L字形板，L字形板的竖板的顶端有一根向上伸出第二托管面的第二限位柱，所述的方形管的第二端的底板上有一个与所述第二限位柱套合并限位的第五通孔，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第二方形管托块与圆形滑杆相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆的缝隙；所述的第一限位柱的轴线、第二限位柱的轴线、第一通孔的轴线和第二通孔的轴线在同一铅锤面上。采用以上结构后，既对方形管宽度方向和长度方向均有一个准确的定位，又提供了另外一种限定方形管相对滑轨长度方向位移的具体定位结构，且该定位结构简单，易于操作，可在圆形滑杆长度方向的任意位置上定位，定位可靠稳定。特别要强调的是，第一限位柱的轴线和第二限位柱的轴线与各两个锁紧螺栓的轴线在同一铅锤面上，换句话说，第一方形板支承座的两个第一通孔的轴线和第二方形板的两个第二通孔的轴线与方形管的第四通孔的轴线和第五通孔的轴线在同一铅锤面上，从俯视方向看的话，在同一条直线上，即六孔同一线，同时，第一方形板及方形管的第一端面为相互平行的铅锤面，第二方形板及方形管的第二端面为相互平行的铅锤面，很明显，方形管的第一端面和第二端面相互平行，结合方形管的底板的水平面及相互平行的顶板的水平面，简称两铅锤面一水平面，六孔同一线加之三平面构成精准的板与管的对位和靠紧，为高质量的焊接效果提供了可靠有效的夹具保障。

进一步地，第一方形管托块顶端中间有一开口向上的第一匚字形缺口，第一匚字形缺口内镶嵌有一带第一托管面的第一嵌块，所述的第一限位柱固定在第一嵌块上，第一嵌块与第一匚字形缺口处的第一方形管托块上有供锁紧螺栓穿过的第六通孔，锁紧螺栓插入第六通孔且外露的螺纹端经螺帽将第一嵌块与第一方形管托块锁紧；第二方形管托块顶端中间有一开口向上的第二匚字形缺口，第二匚字形缺口内镶嵌有一带托管面的第二嵌块，所述的第二限位柱固定在第二嵌块上，第二嵌块与第二匚字形缺口处的第二方形管托块上有供锁紧螺栓穿过的第七通孔，锁紧螺栓插入第七通孔且外露的螺纹端经螺帽将第二嵌块与第二方形管托块锁紧。采用以上结构后，一旦磨损或碰伤等，嵌块可及时更换，可长久地保持托管面的水平状态和精确的平面，以及限位柱的铅垂性和圆柱的完整光滑性能。

进一步地，每个滑杆座中间均有开口向上的竖槽，所述的圆形通孔设在竖槽两侧的座体上，圆形通孔的上端有贯通顶部与圆形通孔的缺口，竖槽两侧的座体上端各有一对供锁紧螺栓穿过的第三通孔，各自的锁紧螺栓可穿过各自的第三通孔将滑杆座与圆形滑杆固紧。采用以上结构后，用滑杆座代替基座，既节省材料，又使滑杆的支承稳定可靠，既能沿滑杆长度方向位移以位于最佳支承位置，又能在位置确定后与滑杆定位，以保证夹具处于稳定的工作状态。

附图说明

图1是本实用新型夹具整体结构示意图。

图2是本实用新型夹具左端的结构示意图。

图3是本实用新型夹具中段的结构示意图。

图4是本实用新型夹具右端的结构示意图。

图5是本实用新型夹具所夹持的长方形管及长方形板焊接完成后的结构示意图。

图6是本实用新型夹具夹持长方形管及长方形板时的状态示意图。

图中所示1、第一方形板支承座，2、旋转气缸，3、压板，4、第二方形板支承座，5、第二方形管托块，6、滑杆座，7、第一方形管托块，8、第一嵌块，9、第一通孔，10、第一托管面，11、第一限位柱，12、锁紧螺栓，13、螺纹孔，14、竖槽，15、第六通孔，16、第一匚字形缺口，17、第一备用托管块，18、气缸固定座，19、座体，20、缺口，21、第二嵌块，22、第二匚字形缺口，23、第二托管面，24、第二限位柱，25、第二托板销，26、第二铅垂面，27、第二通孔，28、缝隙，29、第七通孔，30、第三通孔，31、第一方形板，32、方形管，33、第二螺纹通孔，34、第二方形板的外表面，35、第五通孔，36、第四通孔，37、第二方形板，38、圆形滑杆。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要声明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型的各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6所示

方形管包括横截面为正方形或长方形的管，即正方形管和长方形管，统称为方形管，管材料一般为金属管如不锈钢管、铝合金管等。由于其使用越来越广泛，在很多场合需要在方形管的一端或两端一般为两端焊接端板，端板的形状一般与需焊接的管的形状相同，一般面积大于管的横截面积，即通常所说的四边都有余边。焊接一般采用激光焊接。

以上与现有技术相同。

本实用新型的发明点在于：

本实用新型用于方形管与方形板焊接的夹具，包括滑轨，滑轨上滑动配合有第一方形管托块7和第二方形管托块5，第一方形管托块7的第一托管面10与第二方形管托块5的第二托管面23在同一水平面上。还包括位于第一方形管托块7外端并同样滑动配合在滑轨上并用于与第一方形板31连接的第一方形板支承座1，第一方形板支承座1内侧面有第一铅垂面，设在下述的L字形板的竖板内侧，所述的第一铅垂面与第一方形板31的内、外表面及方形管32的第一端面平行。还包括限定方形管32相对滑轨长度方向位移的限位结构和在第一方形板支承座1的第一铅垂面、第一方形板31的内、外表面及方形管32的第一端面紧贴时使第一方形板支承座1相对于滑轨长度方向任意位置定位的结构。所述紧贴指第一方形板支承座1的第一铅垂面、第一方形板31的内、外表面及方形管32的第一端面如左端面均紧贴，当然，这几个面的紧贴的前提条件是第一方形板支承座1、第一方形板31和方形管32的第一端面靠紧。

本实用新型用于方形管与方形板焊接的夹具，还包括位于第二方形管托块5外端并同样滑动配合在滑轨上并与第二方形板37连接的第二方形板支承座4，第二方形板支承座4内侧面有第二铅垂面26，设在下述的L字形板的竖板内侧，所述的第二铅垂面26与第二方形板37的内、外表面及方形管32的第二端面平行，还包括在第二方形板支承座4的第二铅垂面、第二方形板37的内、外表面及方形管32的第二端面紧贴时使第二方形板支承座1相对于滑轨长度方向任意位置定位的结构。所述紧贴指第二方形板支承座4的第二铅垂面26、第二方形板37的内、外表面及方形管32的第二端面如右端面均紧贴。当然，这几个面的紧贴的前提条件是第二方形板支承座4、第二方形板37和方形管32的第二端面靠紧。

第一方形板支承座1与第一方形板31的连接结构为：第一方形板支承座1上有两个第一托板销，两个第一托板销的顶面在同一水平面上，第一方形板上有两个竖直向排列的第一螺纹通孔，第一方形板支承座4上有两个与第一方形板上的第一螺纹通孔一一对应的第一通孔9，两个锁紧螺栓一一对应穿过两个第一通孔9旋合在各自的第一螺纹通孔内，并可伸入方形管内即可伸入方形管的第一端内。第二方形板支承座4与第二方形板37的连接结构为：第二方形板支承座4上有两个第二托板销25，两个第二托板销25的顶面在同一水平面上，第二方形板37上有两个竖直向排列的第二螺纹通孔33，第二方形板支承座4上有两个与第二方形板37上的第二螺纹通孔33一一对应的第二通孔27，两个锁紧螺栓一一对应穿过两个第二通孔27旋合在各自的第二螺纹通孔33内，并可伸入管内即可伸入方形管的第二端内。如图2、图4所示，第一方形板支承座1和第二方形板支承座4上均各自还可设有多组如三组、每组两个与具有不同位置螺纹孔一一对应的通孔，用于适应不同尺寸的长方形管或正方形管夹持的需要。第一方形板支承座1与第二方形支承板4配合提供了一种限定方形管32相对滑轨长度方向位移的一种具体结构。

所述的第一方形板支承座1为L字形板，所述的第一方形板31与L字形板的竖板连接，上述的第一铅垂面设在该竖板的内侧。L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第一方形板支承座1与圆形滑杆38相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆38的缝隙。所述的第二方形板支承座4也为L字形板，上述的第二铅垂面26设在该竖板的内侧。所述的第二方形板37与L字形板的竖板连接，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第二方形板支承座4与圆形滑杆38相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆38的缝隙28。

所述的滑轨优选为两根同直径且在同一水平面并滑动配合在至少两个滑杆座6的圆形滑杆38。所述的第一方形管托块7、第二方形托块5、第一方形板支承座1、第二方形板支承座4和滑杆座6上均有滑动套合在两根圆形滑杆38上的各自两个圆形通孔。所述的至少两个滑杆座6，本具体实施例为三个，左端一个，中间一个，右端一个。

所述的圆形滑杆38上还滑动配合有气缸固定座18，气缸固定座18上固定有用于从顶面压紧方形管32的带压板3的旋转气缸2。旋转气缸又称回转气缸，是指在活塞杆直线运动的同时，可相对缸体旋转，使用时更方便，当然，也可用普通气缸代替。气缸固定座18可为上下两块，经过锁紧螺栓锁紧能使气缸固定座18抱紧两根圆形滑杆38而相对定位。

本实用新型用于方形管与方形板焊接的夹具，还包括位于第一方形板支承座1外端并滑动套合在两圆形滑杆38上兼作轴向限位块的第一备用托管块17，所述的第一备用托管块17为L字形，在L字形的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第一备用托管块17与圆形滑杆38相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆38的缝隙。还可包括位于第二方形板支承座外端并滑动套合在两圆形滑杆上兼作轴向限位块的第二备用托管块，其结构位置和效果均与第一备用托管块相同，图中未示出。

每个滑杆座6中间均有开口向上的竖槽14，所述的套合圆形滑杆的圆形通孔设在竖槽14两侧的座体19上，圆形通孔的上端有贯通顶部与圆形通孔的缺口20，竖槽14两侧的座体19上端各有一对供锁紧螺栓通过的第三通孔30，各自的锁紧螺栓可穿过各自的第三通孔30将滑杆座6与圆形滑杆38固紧。

所述的第一方形管托块7为L字形板，L字形板的竖板的顶端有一根向上伸出第一托管面10的第一限位柱11，所述的方形管32的第一端的底板上有一个与所述第一限位柱11套合并限位的第四通孔36，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔13内以使第一方形管托块7与圆形滑杆38相对定位的锁紧螺栓12，所述横板上有供锁紧螺栓12锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆38的缝隙。所述的第二方形管托块5也为L字形板，L字形板的竖板的顶端有一根向上伸出第二托管面23的第二限位柱24，所述的方形管32的第二端的底板上有一个与所述第二限位柱24套合并限位的第五通孔35，L字形板的横板上有一个竖向旋合在螺纹孔内以使第二方形管托块5与圆形滑杆38相对定位的锁紧螺栓，所述横板上有供锁紧螺栓锁紧时使该横板上下抱紧两圆形滑杆38的缝隙。所述的第一限位柱11的轴线、第二限位柱24的轴线、第一通孔9的轴线和第二通孔27的轴线在同一铅锤面上。本段所述的技术方案又提供了另一种限定方形管32相对滑轨长度方向位移的具体结构。

第一方形管托块7顶端中间有一开口向上的第一匚字形缺口16，第一匚字形缺口16内镶嵌有一带第一托管面10的第一嵌块8，所述的第一限位柱11固定在第一嵌块8上，第一嵌块8与第一匚字形缺口16处的第一方形管托块7上有供锁紧螺栓穿过的第六通孔15，锁紧螺栓插入第六通孔15且外露的螺纹端经螺帽将第一嵌块8与第一方形管托块7锁紧。第二方形管托块5顶端中间也有一开口向上的第二匚字形缺口22，第二匚字形缺口22内镶嵌有一带托管面的第二嵌块21，所述的第二限位柱24固定在第二嵌块21上，第二嵌块21与第二匚字形缺口22处的第二方形管托块5上有供锁紧螺栓穿过的第七通孔29，锁紧螺栓插入第七通孔29且外露的螺纹端经螺帽将第二嵌块21与第二方形管托块5锁紧。

本领域的技术人员不难理解，为避免累赘：因为第一方形板支承座1与第二方形板支承座4的结构完全相同，且对称布置，所以图中只标记出第二托板销25、第二铅垂面26，而未标记出第一托板销和第一铅垂面；第一铅垂面、第一方形板31的内表面、第一方形板31的外表面、方形管32的第一端的端面如左端面和第二铅垂面26、第二方形板37的内表面、第二方形板37的外表面34、方形管32的第二端的端面如右端面均平行，所以，图中仅标记出第二铅垂面26和第二方形板37的外表面34；第一方形板支承座1、第二方形板支承座4、第一方形管托块7、第二方形管托块5、第一备用托块17和第二备用托块的缝隙、锁紧螺栓和螺纹孔的结构均相同，所以只示例性标出第一方形管托管块的锁紧螺栓12、螺纹孔13和第二方形板支承座4的缝隙28；因为第一方形管托块7、第二方形管托块5、所有滑杆座6的锁紧螺栓即螺帽均为通用件，所以图中均未示出；滑杆座6底座上示出通孔，可穿螺钉与机架或工作台的导轨的锁块上的螺纹孔或机架或工作台本身的螺纹孔旋合以固定，其锁紧螺栓为通用件也未示出；气缸固定座18的锁紧螺栓也为通用件，图中也未示出；因为很好理解，所以，第一方形管托块7、第二方形托块5、第一方形板支承座1、第二方形板支承座4和滑杆座6上滑动套合在两根圆形滑杆38上的各自两个圆形通孔图中也未示出。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。