一种用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具的制作方法

1.本实用新型涉及一种焊接工装夹具，特别涉及一种用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具，属于机械加工技术领域。


背景技术：

2.悬挂法兰是某设备上的重要部件之一，其在产品上的作用非常重要，因此质量要求极高。加工上，其由8个单片零件整体按成品要求固定在一起焊接而成。8个单片零件分别为4个角部大小、形状一致的弧状件和4个中部大小、形状一致的直板件，悬挂法兰整体为类四方形的焊接件。其焊接过程为：焊前预热到150℃，大焊接坡口，焊缝需要从两面焊透且焊缝均匀，不允许有气孔、夹渣、裂纹等缺陷，焊后对全部焊缝要进行超声波探伤，对焊接质量要求较高，一次焊接完成后要进行机加，机加完后需要二次焊接，二次焊接的堆焊同样要将工件预热到150℃，且必须满足焊缝质量要求。由于该悬挂法兰生产批量大，加工过程中工序多，焊接质量要求高，将各个单片零件排布在一起构成悬挂法兰整体，并且在焊接过程中保持其位置不变成为制约该悬挂法兰生产效率的迫切需要解决的问题。
3.以其加工焊接周期长，导致生产效率极低，工厂对于法兰的加工很难满足客户的供货周期，鉴于其加工周期长和批量大的前提下，特设计一种能缩短生产周期，提高生产效率的焊接工装夹具，此夹具能把法兰的8个单片零件整体按成品要求固定在一起，如装配图所示，然后开始焊接，相比一次定位2个单片零件一起焊接，加工周期缩短了8倍，效率提高了8倍，而且定位还非常精准，完全满足要求。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是为了克服已有技术的缺陷，为了解决悬挂法兰整体焊接时的快速定位问题，提出一种用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具。
5.本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
6.一种用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具，包括用于定位悬挂法兰外形的定位工装和用于从内部定位悬挂法兰的内部支撑模块。
7.作为优选，所述定位工装由底板和4个定位块焊接而成，焊接后的4个定位块内形与所述悬挂法兰外形相匹配。
8.作为优选，所述内部支撑模块由2个圆弧板和多个楔块组成，圆弧板为类长方体板状结构，1个边为直边，3个边的外形与半个所述悬挂法兰内形相匹配，楔块工作时位于2个圆弧板之间，用于支撑2个圆弧板与所述悬挂法兰内部抵接。
9.作为优选，在所述圆弧板上设与所述悬挂法兰5个单片零件相接触的3个直边和2个圆弧边，并在相邻的直边和圆弧边之间开设凹槽，以减轻自重。
10.有益效果
11.与现有技术相比，本实用新型结构简单，定位精确，装夹稳定可靠，操作方便，利用本实用新型进行悬挂法兰的批量焊接加工，大幅提高了生产效率以及焊接加工质量。
附图说明
12.图1是用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具结构及悬挂法兰点焊后的装配示意图；
13.图2是底板示意图；
14.图3是底板俯视图；
15.图4是定位块示意图；
16.图5是定位块俯视图；
17.图6是圆弧板示意图；
18.图7是圆弧板侧视图；
19.图8是楔块示意图；
20.图9是楔块俯视图；
21.附图标记：1-底板；2-定位块；3-圆弧板；4-楔块；5-悬挂法兰。
具体实施方式
22.以下将结合附图所示的具体实施方式对本发明进行详细描述。但这些实施方式并不限于本发明，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
23.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
24.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.为对本发明实施例的目的、技术方案和优点进行说明，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
26.图1所示为用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具结构及悬挂法兰点焊后的装配示意图。悬挂法兰通过本实用新型提供的焊接工装夹具固定后焊接。
27.本实用新型提供了一种用于固定悬挂法兰的焊接工装夹具，包括用于定位悬挂法兰外轮廓的定位工装和用于从内部定位悬挂法兰的内部支撑模块。
28.由于悬挂法兰由8个单片零件按一定位置和顺序拼接而成，通过本实用新型定位工装和内部支撑模块从内、外两方面对悬挂法兰装夹定位，保持其焊接过程中位置不变性，以满足焊接质量要求。
29.作为一种具体实现方式，如图1-图5所示，定位工装由底板1和4个定位块2焊接而
成，焊接后的4个定位块内形与所述悬挂法兰外形相匹配。
30.如图2-5所示，底板和定位块均为长方形板状结构，定位块与底板垂直，4 个定位块中两两相邻块垂直布局，如此，即可从悬挂法兰5外部将其框住，避免焊接过程中其受力外移。
31.作为一种具体实现方式，如图1、图6-图9所示，内部支撑模块由2个圆弧板3和多个楔块4组成，圆弧板3为类长方体板状结构，1个面为直面，3个面的外形与半个悬挂法兰5内形相匹配，楔块4工作时位于2个圆弧板3直面之间，用于支撑2个圆弧板3与悬挂法兰5内部抵接。
32.具体的，在圆弧板3上设有与悬挂法兰5个单片零件相接触的3个直面和2 个圆弧面，并在相邻的直面和圆弧面之间开设凹槽，以减轻自重。
33.如图6-7所示，圆弧板可以由与悬挂法兰5内形匹配的整料切割而成，分成两块来使用，中间切掉四个类似半圆的形状是为了减轻焊接工装的重量，剩下的两个圆弧面和三个直面分别与悬挂法兰中的零件内表面接触使用。
34.如图8-9所示，楔块由板料切割后，再由铣床机加而成，并且机加成有锥度的形状，目的是随着楔块的移动来调节焊接工装夹具与悬挂法兰之间的间隙，从而用来固定圆弧板3和悬挂法兰，达到定位要求。
35.工作过程
36.先把定位工装放在平台上，再把悬挂法兰的8个零件放到定位工装内部，并按照悬挂法兰整体的样子排布好；然后将两块圆弧板放在底板上，悬挂法兰内部，使圆弧板的三个直面和两个圆弧面与悬挂法兰的零件面接触；最后将楔块置于两块圆弧板之间，通过上下移动楔块使两个圆弧板和零件固定好，满足悬挂法兰成品尺寸要求。之后，进行点焊零件，拆掉焊接工装夹具，对悬挂法兰进行预热，预热完成后继续进行焊接。
37.由上述内容可以看出，本实用新型结构简单，操作方便，经本实用新型装夹后可实现悬挂法兰的精确定位，并且装夹稳定可靠，不会出现焊接过程中零件移位现象，利用本实用新型进行悬挂法兰的批量焊接加工，可大幅提高焊接效率以及焊接质量。
38.为了说明本发明的内容及实施方式，本说明书给出了具体实施例。在实施例中引入细节的目的不是限制权利要求书的范围，而是帮助理解本发明所述内容。本领域的技术人员应理解：虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。并且在不脱离本发明及其所附权利要求的精神和范围内，对最佳实施例步骤的各种修改、变化或替换都是可能的。因此，本发明不应局限于最佳实施例及附图所公开的内容。