用于板与薄壁管焊接的夹具组件、板与薄壁管的焊接方法技术

本发明专利技术提供了一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件、板与薄壁管的焊接方法，该夹具组件包括相互独立设置的固定夹具和下压夹具，固定夹具设有定位腔以及套设在定位腔外侧的环状固定腔；定位腔和环状固定腔都贯通固定夹具的上下两端；环状固定腔呈喇叭状，用于固定薄壁管，且其宽口端朝向板的一侧。该夹具组件中通过对固定夹具的设计，一方面可以带动薄壁管旋转，另一方面也保证了在旋转及下压过程中薄壁管不会发生变形，从而减少焊接缺陷，减少加工时间，极大地提高了生产效率，保证了产品的质量。量。量。

【技术实现步骤摘要】
用于板与薄壁管焊接的夹具组件、板与薄壁管的焊接方法


[0001]本专利技术涉及管板焊接
，具体涉及一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件、板与薄壁管的焊接方法。

技术介绍

[0002]薄壁管和板焊接时，由于薄壁管厚度非常薄，刚性非常差，管板径厚比非常大，导致其在焊接时极易发生变形。特别是铝合金零件，焊接时极易出现严重焊穿、焊漏等缺陷，这是因为如果焊接电流足够大时，焊接处很容易被烧穿，出现焊漏或烧穿等缺陷；如果焊接电流减小，可以避免烧穿，但容易产生未焊透等缺陷，最终造成零件的报废，甚至无法焊接，致使零件不能完成制造。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件、板与薄壁管的焊接方法，该用于板与薄壁管焊接的夹具组件中通过对固定夹具的设计，一方面可以带动薄壁管旋转，另一方面也保证了在旋转及下压过程中薄壁管不会发生变形，从而减少焊接缺陷，减少加工时间，极大地提高了生产效率，保证了产品的质量。
[0004]为了实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件。
[0005]该用于板与薄壁管焊接的夹具组件包括相互独立设置的固定夹具和下压夹具，其中：
[0006]所述固定夹具设有定位腔以及套设在所述定位腔外侧的环状固定腔；所述定位腔和所述环状固定腔都贯通所述固定夹具的上下两端；所述环状固定腔呈喇叭状，用于固定薄壁管，且其宽口端朝向板的一侧。
[0007]进一步的，所述固定夹具包括第一固定夹具和第二固定夹具，所述第一固定夹具和所述第二固定夹具均呈空心柱状结构，并且所述第一固定夹具嵌套在所述第二固定夹具内。
[0008]进一步的，所述第一固定夹具包括夹具本体以及套设在其外侧壁上的胀紧套，所述胀紧套的外侧壁与所述第二固定夹具的内侧壁之间形成所述环形固定腔；
[0009]优选的，所述夹具本体为空心圆柱体。
[0010]进一步的，所述下压夹具呈中空圆柱体状。
[0011]为了实现上述目的，根据本专利技术的第二方面，提供了一种板与薄壁管的焊接方法。
[0012]该板与薄壁管的焊接方法是基于上述的夹具组件；所述焊接方法包括以下步骤：
[0013]将板水平固定；
[0014]将薄壁管安装在固定夹具的环状固定腔内，并将其悬置在所述板的上方，所述环状固定腔的宽口端位于靠近所述板的一侧；所述薄壁管的下端面与所述板的上表面存在一定间距；
[0015]控制所述固定夹具转动以带动所述薄壁管旋转；
[0016]控制下压夹具旋转并以一定的进给速度向下运动以驱动所述薄壁管向下运动；
[0017]旋转的所述薄壁管与所述板发生摩擦焊接，连接在一起。
[0018]进一步的，所述板的厚度≥5mm；
[0019]优选的，所述板的材质为铝合金、镁合金或铜合金。
[0020]进一步的，所述薄壁管的壁厚为0.5～10mm；
[0021]优选的，所述薄壁管的材质为铝合金、镁合金或铜合金。
[0022]进一步的，所述固定夹具的转速为50～3000rpm。
[0023]进一步的，所述下压组件的进给速度为1～200mm/min，运动时间为10～60s。
[0024]进一步的，所述间距为0.1～0.3mm。
[0025]本专利技术中固定夹具和下压夹具相互配合，固定夹具的设计一方面可以带动薄壁管旋转，另一方面也保证了在旋转及向下运动过程中薄壁管不会发生变形，从而减少焊接缺陷，减少加工时间，极大地提高了生产效率，保证了产品的质量，实现薄壁管与板的完美焊接。此外，固定夹具采用组合的方式，便于薄壁管的安装及拆卸，并且还可以根据薄壁管的尺寸及壁厚来选择不同规格的第一固定夹具与第二固定夹具，使得整套夹具组件能够应用于各种尺寸及壁厚的薄壁管的焊接。
[0026]本专利技术中薄壁管与板的焊接方法是基于材料摩擦产热塑性流变的原理，属于固态制造，热输入小，材料内部内应力小，性能优越，不同材料界面处存在原子扩散以及微观组织交织的特征，可以实现界面的良好结合；此外，不需要外部能量提供热源，仅仅依靠材料自身摩擦产热，整个制备过程中绿色环保无污染。
附图说明
[0027]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0028]图1为本专利技术提供的实施例中薄壁管与板焊接前的结构示意图；
[0029]图2为本专利技术提供的实施例中薄壁管与板焊接后的纵向截面示意图；
[0030]图3为本专利技术提供的实施例中焊接前夹具组件与薄壁管和板组装配合后的纵向截面示意图；
[0031]图4为本专利技术提供的实施例中夹具组件的纵向截面示意图；
[0032]图5为本专利技术提供的实施例中第一固定夹具的结构示意图。
[0033]图中：
[0034]1、下压夹具；2、第一固定夹具；3、第二固定夹具；4、胀紧套；5、薄壁管；6、板；7、环状固定腔；8、定位腔。
具体实施方式
[0035]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公
开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0036]根据本专利技术的具体实施方式，提供了一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件。
[0037]结合图3和图4所示，该用于板与薄壁管焊接的夹具组件包括固定夹具，该固定夹具具有贯通上下两端的定位腔8，在焊接时可以将该固定夹具套设在焊接设备的旋转轴上，从而通过控制旋转轴的转动带动该固定夹具旋转；该固定夹具还设有贯通上下两端的环状固定腔7，并且该环状固定腔7套设在定位腔8的外侧，该环状固定腔7用于固定薄壁管5，一方面可以带动薄壁管5旋转，另一方面也保证了在旋转及向下运动过程中薄壁管5不会发生变形，从而减少焊接缺陷，减少加工时间，极大地提高了生产效率，保证了产品的质量；并且还对该环状固定腔7的结构进行了设计，该环状固定腔7呈喇叭状，从而使得当薄壁管5安装在该环状固定腔内时，薄壁管5的外侧壁与该预留腔的侧壁之间形成预留空间；在实际的焊接过程中，该环状固定腔7的宽口端朝向板的一侧设置，该预留空间处会有材料的流动，能够加大薄壁管5与板6的连接面积，如图2所示；并且该预留空间的大小可以根据实际需要，也即根据实际焊接中薄壁管5的尺寸及壁厚进行选择设计，如果需要大的连接面积，则可以匹配具有大的预留空间的固定夹具。
[0038]结合图3和图4所示，该用于板与薄壁管焊接的夹具组件还包括下压夹具1，该下压夹具1与固定夹具相互独立设置，且二者相互配合，固定夹具用于薄壁管5的固定，而该下压夹具1则抵接在薄壁管5的顶端，也即与板相对的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于板与薄壁管焊接的夹具组件，其特征在于，包括相互独立设置的固定夹具和下压夹具，其中：所述固定夹具设有定位腔以及套设在所述定位腔外侧的环状固定腔；所述定位腔和所述环状固定腔都贯通所述固定夹具的上下两端；所述环状固定腔呈喇叭状，用于固定薄壁管，且其宽口端朝向板的一侧。2.根据权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述固定夹具包括第一固定夹具和第二固定夹具，所述第一固定夹具和所述第二固定夹具均呈空心柱状结构，并且所述第一固定夹具嵌套在所述第二固定夹具内。3.根据权利要求2所述的夹具组件，其特征在于，所述第一固定夹具包括夹具本体以及套设在其外侧壁上的胀紧套，所述胀紧套的外侧壁与所述第二固定夹具的内侧壁之间形成所述环形固定腔；优选的，所述夹具本体为空心圆柱体。4.根据权利要求1所述的夹具组件，其特征在于，所述下压夹具呈中空圆柱体状。5.一种板与薄壁管的焊接方法，其特征在于，所述焊接方法基于权利要求1
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4任一项所述的夹具组件；所述焊接方法包括以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵发丽，
申请(专利权)人：北京索德瀚智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：