一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种夹具，尤其是一种环形工件外表面堆焊夹具。
【背景技术】
[0002]环形工件作为一种转动硬密封件，对其外表面的硬度、耐磨度、耐腐蚀性能有很高的要求，这些工件的原材料一般都是钢材，因而，将钢材车为环形工件后，还需要将环形工件的外表面进行表面改性处理。普通的方法采用超音速冷喷涂或热喷涂方式，这两种方式存在很多局限性。现在比较常用的技术是采用堆焊的方式，包括手工堆焊、等离子自动堆焊和激光熔覆(堆焊)，而激光熔覆是近年来采用的一种先进的焊接方法，与手工堆焊、等离子自动堆焊具有节能环保，均匀性好，稀释率小，自动化程度高的特点，即把环形工件固定在夹具上，然后激光照射工件表面形成熔池，同时将粉末状的特殊合金材料送到熔池中，从而形成所需要的耐磨层。在把环形工件固定在夹具上时，目前普通方法，是用三爪卡盘从内部将需加工环形工件固定，采用这种方法加工材料体积大或者壁厚较厚的工件，加工后的工件变形量不大，而对于薄壁工件，由于材料热容量小不能将焊接时热量及时散发，导致被加工的环形工件发生热胀现象而松动，为了保证加工的顺利进行，在加工过程中需要及时涨紧三爪卡盘，加工完成后环形工件在冷却时产生变形，特别是在三点固定处，其变形的程度更为严重，因而，加工后的环形工件已经不是圆形，为了保证有足够的加工余量，焊接层需要足够的厚度，后期加工工作量很大，且容易造成废品。
【发明内容】
[0003]针对现有技术的不足，本实用新型要解决的技术问题是提供一种夹具使薄壁环形工件在堆焊过程中产生热胀也不易变形尤其是固定处不变形。
[0004]为此，本实用新型是采用如下技术方案来实现的:一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于包括定位盘、带缺口且内壁具有锥度的扩张环以及外壁具有锥度的圆形压块，所述圆形压块的锥度与扩张环内壁锥度匹配，所述带缺口且内壁具有锥度的扩张环放置在所述被加工的薄壁环形工件内，再将所述外壁具有锥度圆形压块嵌入所述带缺口且内壁具有锥度的扩张环内后通过紧固件将圆形压块紧固在所述定位盘上。
[0005]本实用新型的这种结构，当环形工件热胀冷缩时，由于扩张环具有的缺口以及其内壁的锥度与外壁具有锥度的圆形压块配合后，一方面使材料的热容量增大，材料的温升趋缓，另一方面扩张环具有一定的弹性在外壁具有锥度的圆形压块的作用下，加热时随着环形工件膨胀，保证环形工件不松动，冷却时其扩张环的外周与被加工环形工件的内壁全方位接触使所述被加工的环形工件均匀冷却收缩，因而，被加工的环形工件无论热胀还是冷缩时都非常均匀，保证环形工件加工后仍然保持环形形状，同时，对被加工的环形工件实现快速装卸、夹紧。
[0006]所述定位盘上设置有若干同心圆刻度线，方便快速定位提高效率。
[0007]作为优选方案所述紧固件为螺栓，定位盘的中心具有通孔，螺栓穿过所述通孔。
[0008]作为优选方案定位盘侧面设有与定位盘同圆心的短轴，用于与三爪卡盘链接。
[0009]综上所述，本实用新型的有益效果是:使环形工件在加工过程中产生热胀也不易变形尤其是保证其外形的圆度。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型夹具的结构图；
[0011]图2为本实用新型定位盘的结构图；
[0012]图3为本实用新型扩张环和圆形压块置于定位盘中心时的结构图；
[0013]图4为扩张环的结构图。
【具体实施方式】
[0014]如图所示，一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具包括定位盘5、带缺口且内壁具有锥度的扩张环2以及外壁具有锥度的圆形压块3，圆形压块3的锥度与扩张环2内壁锥度匹配，环形工件I内圈置以扩张环2后配合圆形压块3后通过螺栓4紧固在定位盘5的中心区域。其中，将被加工的环形工件紧固时，是通过螺栓进行紧固的，在定位盘的中心具有通孔，螺栓穿过所述通孔，只要旋紧螺栓，带着圆形压块内压，便将被加工的环形工件予以紧固。当然，环形工件紧固在定位盘上后，采用现有技术中的夹具将定位盘夹紧，才可工作。
[0015]当被加工的环形工件I加工时和加工后产生热胀冷缩时，由于扩张环2的缺口 7的作用与带锥度的圆形压块匹配后，扩张环2跟着热胀冷缩，使得被加的环形工件内壁受力均匀，因而，保证被加工后的环形工件不变形，同时实现快速装卸、夹紧。定位盘5上设置有若干同心圆刻度线，加工时只要将环形工件对准刻度线放置便可，方便被加工的环形工件快速定位以提高加工效率。定位盘5的侧面设有与定位盘同圆心的短轴6，现有技术中夹具的夹杆只要夹住短轴6的外环便将定位盘夹紧。以实现激光堆焊加工。
【主权项】
1.一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于包括定位盘、带缺口且内壁具有锥度的扩张环以及外壁具有锥度的圆形压块，所述圆形压块的锥度与扩张环内壁锥度匹配，所述带缺口且内壁具有锥度的扩张环放置在所述被加工的薄壁环形工件内，再将所述外壁具有锥度圆形压块嵌入所述带缺口且内壁具有锥度的扩张环内后通过紧固件将圆形压块紧固在所述定位盘上。
2.按照权利要求1所述的一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于所述紧固件为螺栓(4)，所述定位盘的中心具有通孔，所述螺栓穿过所述通孔。
3.按照权利要求1所述的一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于所述定位盘上一面设置有若干同心圆刻度线。
4.根据权利要求1所述的一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于所述定位盘的另一面设有与定位盘同心的短轴。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于薄壁环形工件外表面堆焊的夹具，其特征在于包括定位盘、带缺口且内壁具有锥度的扩张环以及外壁具有锥度的圆形压块，所述圆形压块的锥度与扩张环内壁锥度匹配，所述环形工件内圈置以所述带缺口且内壁具有锥度的扩张环后配合外壁具有锥度圆形压块后通过紧固件紧固在所述定位盘的中心区域。本实用新型中，只要将定位盘被现有技术中的夹具夹紧，采用激光焊接耐磨层时，由于扩张环上的缺口以及圆形压块的锥度配合，使得被加工的薄壁环形工件内壁受力均匀，因而，加工后，被加工的环形工件不易变形，以保证激光堆焊耐磨层后产品的质量。
【IPC分类】B23K26-342, B23K26-70, B23K37-04
【公开号】CN204449654
【申请号】CN201420863180
【发明人】吴旭浩, 颜伟清
【申请人】瑞安市激光应用工程示范中心有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2014年12月31日