一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具，包括背保护装置、底板、扶手、正保护装置、纵向夹具和横向夹具；所述板对接焊接工装夹具的最底部为基础底板，基础底板上方中心处为背保护装置，背保护装置左右分别是左部的底板和右部的底板，三者皆固定于基础底板之上；所述左部的底板和右部的底板之上两边对称装配有纵向夹具、横向夹具；所述板对接焊接工装夹具的两端安装有扶手。本实用新型专利技术满足工装夹具的定位与夹紧，使焊接工件精度得到保障，降低焊接中的变形；其次，对于背部的焊缝，考虑到其在焊接时合金元素的烧损、发热量、化学冶金反应，设计合理夹具背部保护板块，综合优化气体保护方式。

A Kind of Fixture for Butt Welding of Plate with Omni-directional Protection

The utility model discloses a plate butt welding fixture with omni-directional protection, which comprises a back protection device, a bottom plate, an armrest, a forward protection device, a longitudinal fixture and a transverse fixture; the bottom of the plate butt welding fixture fixture is a base plate, the center of the base plate is a back protection device, and the left and right bottom plates of the back protection device are respectively the left bottom plate and the right bottom plate. The left bottom plate and the right bottom plate are symmetrically equipped with longitudinal fixture and transverse fixture, and the two ends of the plate butt welding fixture fixture are equipped with handrails. The utility model satisfies the positioning and clamping of fixture and fixture, ensures the accuracy of welding workpiece and reduces the deformation in welding; secondly, considering the burning loss of alloy elements, heat generation and chemical metallurgical reaction during welding, the back protection plate of fixture is designed rationally, and the gas protection mode is optimized comprehensively.

【技术实现步骤摘要】
一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具
本技术涉及一种板对接焊接工装夹具，尤其是具有自冷却、水冷却、背面保护、正面保护的轻量化焊接工装夹具。
技术介绍
目前由于焊接件焊后大变形、消除焊接应力困难、焊接接头质量不稳定、精度难以保证，因此近些年来制造业也越来越重视于焊接工装夹具的研究和应用，凭借夹具的性能作用来合理的解决这些难题，提高焊接质量。除去焊接的热变形以及焊接时出现的应力带来的工装夹具设计问题，还存在着一个十分严峻的问题：对于很多特殊的材料，如果焊件厚度不是很大，在焊透的情况下，焊缝背面金属极其容易与空气中的氧、氢、水等物质发生反应，形成杂质，从而导致背部焊缝的冶金缺陷，进一步影响到焊缝的力学性能，使得所焊接的工件失效，浪费财力物力。
技术实现思路
本技术的目的是为了克服自动化焊接生产线上，得到重视的只有焊缝正面的质量，而焊缝背面的保护十分粗糙，即只研究了基本的焊接操作方式下的背面保护夹具，且保护作用比较薄弱，功能不够全面及完善，提供一种全方位保护的板对接焊接工装夹具，满足工装夹具的定位与夹紧，使焊接工件精度得到保障，降低焊接中的变形；其次，对于背部的焊缝，考虑到其在焊接时合金元素的烧损、发热量、化学冶金反应，设计合理夹具背部保护板块，综合优化气体保护方式。本技术采用的技术方案为：一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具，包括背保护装置、底板、扶手、正保护装置、纵向夹具和横向夹具；所述板对接焊接工装夹具的最底部为基础底板，基础底板上方中心处为背保护装置，背保护装置左右分别是左部的底板和右部的底板，三者皆固定于基础底板之上；所述背保护装置包括通气管道、通水管道、内部水槽，所述背保护装置中心设有通气管道，两边对称设有通水管道，所述背保护装置的上平面中心开有一半圆型凹槽，其中心线上开有数个通气孔且与贯穿装置的通气管道相连接，通水管道连接内部水槽；背保护装置工作时，焊缝位于顶部所开凹槽之上，通气管道通以惰性气体并且通过通气孔逸散到焊缝背部进行保护。所开的通水管道在工作时可连接循环通水机，将水灌注到容积较大内部水槽，利用水比热容较大的原理吸热，并通过外部机器降温之后再次循环进入来改善装置过热的情况。在通气装置上方设计半圆型凹槽的作用就体现出来了，焊接时，可以用同材质同宽同直径的半圆形板，且其长度不一，根据需要遮挡通气孔数量，大大节省惰性气体资源，降低了焊接所需要的成本。所述正保护装包括正保护支撑凸台、联接转动轴、摇柄、V型档板，所述正保护支撑凸台固定在底板上，且在其顶端有半圆形凹槽与联接转动轴配合，联接转动轴连接有可调节V型档板转动角度的摇柄；全方位保护的焊接工装加具，除了对于背部焊缝的保护以外，还具有正面保护装置，对焊接过程进行保护。装配与拆卸十分简便。焊接件焊接时，焊缝位于两挡板下方，可清晰的观察到熔池，并且档板有效的阻隔了飞溅对施焊人员的干扰，变相的提高焊接工作人员的工作效率，降低了焊接成本。当焊接不需要正面保护时，正保护支撑凸台和联接转动轴非固定连接，V型档板可以从正保护支撑凸台上拆卸下来。正保护档板通过大圆轴镶嵌于凸台上，圆轴与凸台为过盈配合，稍加施力可以将档板顺利地从装置上拆卸下来。并且圆轴的延伸处设计有一摇柄，通过摇柄可调节档板的角度。所述左部的底板和右部的底板之上两边对称装配有纵向夹具、横向夹具；所述纵向夹具包括握杆、基座凸台、手柄支撑杆、连接杆、手柄、作用杆、压紧杆、梯形圆台，所述纵向夹具采用手柄型夹具，基座凸台翼板上开有螺栓孔，纵向夹具通过螺栓孔与底板相互连接，基座凸台上设有握杆和手柄支撑杆，手柄与连接杆在手柄支撑杆顶端由一转动轴连接；基座凸台通过一个轴连接可绕轴转动的作用杆，另一个轴与可绕轴转动的连接杆连接，作用杆顶端有压紧杆，压紧杆一端为梯形圆台；所述横向夹具包括压紧块、支撑凸台、右旋螺旋压紧杆、六角压紧帽，所述支撑凸台翼板上开有螺纹孔，通过螺栓将支撑凸台和底板固定，支撑凸台中间开有一与右旋螺旋压紧杆直径相同的螺纹孔，螺纹孔与右旋螺旋压紧杆连接，右旋螺旋压紧杆上设有六角压紧帽；当扳手通过六角压紧帽向右施加力扳动时，螺纹杆向右推动压紧块直到压紧待焊接的工件。所述板对接焊接工装夹具的两端安装有扶手，扶手横跨左右底板，整个焊接装置可以通过扶手移动到适合焊接的地点。作为优选，所述压紧杆一端为螺纹，螺纹上设有调节压紧杆长短的螺母，来适应不同厚度的焊接工件。作为优选，所述梯形圆台为弹性耐高温材料，防止压紧时压紧杆在工件上留下圆形压痕，影响工件质量。作为优选，所述背保护装置的长：1200mm、宽：80mm、高：26mm，其中心开有一直径4mm的通气管道，在两边对称开有直径4mm两通水管道，在整个背保护装置的上平面中心开有一半圆型凹槽，其中心线上开有数个间距为20mm直径为2mm的通气孔且与贯穿装置的通气管道相连接，通水管道进入后连接长1000mm宽15mm高20mm的内部水槽。作为优选，所述左部的底板和右部的底板之上两边对称装配有2n个纵向夹具、2n-2个横向夹具。工作过程：将背保护装置的通气管道与所需保护气体源连接，通水管道与循环冷却水机器连接。将正面保护的档板先从焊接工装夹具上拆卸下来，放置一边待用。将待焊的两平板工件分别置于左右底板之上，接触缝置于背保护的一排通气孔之上。待位置确定好后，根据焊件长度确定所需夹具头数量，用与本装置定制的与一排通气孔上方半圆凹槽同材料同直径的半圆形短条，将未用到的通气孔堵住。并且手动握紧纵向夹具的握把使得夹具夹持住工件，施加向下的夹紧力。待纵向夹持装置夹紧后，使用扳手向右拧动横向夹具的螺旋杆，将两平板工件向焊缝中间夹紧，根据所需调节夹紧力度，确定两工件之间留有的焊缝距离。将一旁的正面保护的档板安装上去，并根据视野的需要转动调节档板遮挡的大小。打开通水装置、通气装置，开始焊接。本技术的有益效果是，在传统背保护焊接工装夹具中设计通水管道，通过循环水冷却进一步降低焊接底板热量，避免因焊接过热所产生较大的焊接变形。本夹具配套有紫铜材料制成的与通气孔上方凹槽同直径的半圆形短条，根据焊接工件的长度，灵活的使用一个或多个短条对通气孔进行遮挡，减少惰性气体的浪费，降低焊接的成本。本夹具所设计的正面保护挡板可根据实际需要进行组装，且通过摇柄可调节遮挡面积，提高施焊人员操作的便利性。附图说明图1为本技术整体结构示意图；图2为本技术背保护装置结构示意图；图3a为本技术背保护装置剖面图；图3b为图3a的俯视图；图3c为图3a的侧视图；图4为本技术正保护装置结构示意图；图5a为本技术背保护装置剖面图；图5b为图5a的俯视图；图5c为图5a的侧视图；图6为本技术未压紧的手柄型纵向夹具结构示意图；图7a为本技术未压紧的手柄型纵向夹具剖面图；图7b为图7a的俯视图；图7c为图7a的侧视图；图8为本技术横向夹具结构示意图；图9a为本技术横向夹具剖面图；图9b为图9a的俯视图；图9c为图9a的侧视图。图中1、背保护装置，2、底板，3、扶手，4、正保护装置，5、纵向夹具，6、横向夹具，7、通气管道，8、通水管道，9、内部水槽，10、正保护支撑凸台，11、联接转动轴，12、摇柄，13、V型档板，14、握杆，15、基座凸台，16、手柄支撑柱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具，其特征在于：包括背保护装置(1)、底板(2)、扶手(3)、正保护装置(4)、纵向夹具(5)和横向夹具(6)；所述板对接焊接工装夹具的最底部为基础底板，基础底板上方中心处为背保护装置(1)，背保护装置(1)左右分别是左部的底板(2)和右部的底板(2)，三者皆固定于基础底板之上；所述背保护装置(1)包括通气管道(7)、通水管道(8)、内部水槽(9)，所述背保护装置(1)中心设有通气管道(7)，两边对称设有通水管道(8)，所述背保护装置(1)的上平面中心开有一半圆型凹槽，其中心线上开有数个通气孔且与贯穿装置的通气管道(7)相连接，通水管道(8)连接内部水槽(9)；所述正保护装置(4)包括正保护支撑凸台(10)、联接转动轴(11)、摇柄(12)、V型档板(13)，所述正保护支撑凸台(10)固定在底板(2)上，且在其顶端有半圆形凹槽与联接转动轴(11)配合，联接转动轴(11)连接有可调节V型档板(13)转动角度的摇柄(12)；所述左部的底板(2)和右部的底板(2)之上两边对称装配有纵向夹具(5)、横向夹具(6)；所述纵向夹具(5)包括握杆(14)、基座凸台(15)、手柄支撑杆(16)、连接杆(17)、手柄(18)、作用杆(19)、压紧杆(20)、梯形圆台(21)，所述纵向夹具(5)采用手柄型夹具，基座凸台(15)翼板上开有螺栓孔，纵向夹具(5)通过螺栓孔与底板(2)相互连接，基座凸台(15)上设有握杆(14)和手柄支撑杆(16)，手柄(18)与连接杆(17)在手柄支撑杆(16)顶端由一转动轴连接；基座凸台(15)通过一个轴连接可绕轴转动的作用杆(19)，另一个轴与可绕轴转动的连接杆(17)连接，作用杆(19)顶端有压紧杆(20)，压紧杆(20)一端为梯形圆台(21)；所述横向夹具(6)包括压紧块(22)、支撑凸台(23)、右旋螺旋压紧杆(24)、六角压紧帽(25)，所述支撑凸台(23)翼板上开有螺纹孔，通过螺栓将支撑凸台(23)和底板(2)固定，支撑凸台(23)中间开有一与右旋螺旋压紧杆(24)直径相同的螺纹孔，螺纹孔与右旋螺旋压紧杆(24)连接，右旋螺旋压紧杆(24)上设有六角压紧帽(25)；所述板对接焊接工装夹具的两端安装有扶手(3)。...

【技术特征摘要】
1.一种具有全方位保护的板对接焊接工装夹具，其特征在于：包括背保护装置(1)、底板(2)、扶手(3)、正保护装置(4)、纵向夹具(5)和横向夹具(6)；所述板对接焊接工装夹具的最底部为基础底板，基础底板上方中心处为背保护装置(1)，背保护装置(1)左右分别是左部的底板(2)和右部的底板(2)，三者皆固定于基础底板之上；所述背保护装置(1)包括通气管道(7)、通水管道(8)、内部水槽(9)，所述背保护装置(1)中心设有通气管道(7)，两边对称设有通水管道(8)，所述背保护装置(1)的上平面中心开有一半圆型凹槽，其中心线上开有数个通气孔且与贯穿装置的通气管道(7)相连接，通水管道(8)连接内部水槽(9)；所述正保护装置(4)包括正保护支撑凸台(10)、联接转动轴(11)、摇柄(12)、V型档板(13)，所述正保护支撑凸台(10)固定在底板(2)上，且在其顶端有半圆形凹槽与联接转动轴(11)配合，联接转动轴(11)连接有可调节V型档板(13)转动角度的摇柄(12)；所述左部的底板(2)和右部的底板(2)之上两边对称装配有纵向夹具(5)、横向夹具(6)；所述纵向夹具(5)包括握杆(14)、基座凸台(15)、手柄支撑杆(16)、连接杆(17)、手柄(18)、作用杆(19)、压紧杆(20)、梯形圆台(21)，所述纵向夹具(5)采用手柄型夹具，基座凸台(15)翼板上开有螺栓孔，纵向夹具(5)通过螺栓孔与底板(2)相互连接，基座凸台(15)上设有握杆(14)和手柄支撑杆(16)，手柄(18)与连接杆(17)在手柄支撑杆(16)顶端由一转动轴连接；基座凸台(15)通过一个轴连接可绕轴转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，周旷羽，程诚成，陆晓峰，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32