專利名稱：電子束焊接夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種夾具，特別涉及一種電子束焊接夾具。
背景技術(shù)：
電子束焊接因具有不用焊條、不易氧化、工藝重復(fù)性好及熱變形 量小的優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于航空航天、原子能、國防及軍工、汽車和 電氣電工儀表等眾多行業(yè)。
但是在將棒料焊接到板料上時，電子束在兩者相接的進(jìn)口和出口 處由于被焊材料的突變會產(chǎn)生燒穿和凹陷，焊接過程不穩(wěn)定。另外 在相對焊縫的另半圈需要墊環(huán)來承受起弧和收弧的電子束能量，墊 圈的消耗量大。此外，對于板料與棒料的裝夾一定要緊密。

實用新型內(nèi)容
本實用新型的目的在于提供一種電子束焊接夾具，使得在焊接時 不出現(xiàn)燒穿和凹陷，能夠穩(wěn)定地將棒料電子束焊接到板料上。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的電子束焊接夾具，包括底座和 壓緊機(jī)構(gòu)，其中，在所述底座上形成有通孔，在該通孔周圍形成有 環(huán)形槽。
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的電子束焊接夾具，在將棒料焊接到板料上時，所 電子束焊接的部分為一個完整的圓，由于被焊材料沒有發(fā)生突變， 所以，也就不存在燒穿和凹陷的問題，因此焊接過程變得很穩(wěn)定。
本實用新型的電子束焊接夾具中，所述壓緊機(jī)構(gòu)包括前壓緊機(jī)構(gòu) 和后壓緊機(jī)構(gòu)，所述前壓緊機(jī)構(gòu)和后壓緊機(jī)構(gòu)分別與底座螺紋連接，
并且所述前壓緊機(jī)構(gòu)和后壓緊機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在通孔的兩側(cè)。
分別用前壓緊機(jī)構(gòu)和后壓緊機(jī)構(gòu)將工件的前后壓緊，能夠保證待焊零件與本夾具完全接觸，使得工件裝夾更加緊密，從而控制了焊 接引起的零件變形。
本實用新型的電子束焊接夾具中，所述前壓緊機(jī)構(gòu)包括壓板和前 調(diào)節(jié)螺釘，所述壓板通過前調(diào)節(jié)螺釘與底座螺紋連接，所述后壓緊 機(jī)構(gòu)包括壓塊、回轉(zhuǎn)壓板、后調(diào)節(jié)螺釘、螺釘和支承套，所述壓塊
位于回轉(zhuǎn)壓板和底座之間，所述回轉(zhuǎn)壓板通過螺4丁與底座螺紋連接，
同時通過后調(diào)節(jié)螺釘與壓塊連接，所述支承套套在所述螺釘上。 使用該結(jié)構(gòu)的電子束焊接夾具，使裝夾的操作更加方便可靠。 本實用新型的電子束焊接夾具中，所述壓板上形成有徑向的壓板
凸起和軸向的定位凸起，其中，所述壓^反凸起和定位凸起均沿徑向
向內(nèi)凹陷。
使用該結(jié)構(gòu)的電子束焊接夾具，在前壓緊機(jī)構(gòu)上設(shè)置了定位結(jié) 構(gòu)，這樣不但能夠壓緊待焊零件，而且還可以起到限位作用，從而 進(jìn)一步控制了由焊接引起的零件變形。
本實用新型的電子束焊接夾具中，在所述回轉(zhuǎn)壓板的一端設(shè)有開 口，該開口大于所述螺釘?shù)耐鈴?，所述回轉(zhuǎn)壓板的兩端分別通過螺 釘與底座螺紋連接。
由于回轉(zhuǎn)壓板的一端設(shè)有開口 ，使得在不用完全檸下該處的螺 釘，就可以將待焊零件放在該后壓緊機(jī)構(gòu)內(nèi)，從而使該夾具使用起 來更力口方^更。
本實用新型的電子束焊接夾具，還在所述環(huán)形槽內(nèi)設(shè)置有墊環(huán)。 在焊縫的下方可以設(shè)置與被焊零件同種材料的墊環(huán)，能夠吸收殘 余的電子束能量，從而避免了其他金屬對焊縫的污染。


解主剖視圖，圖1B是圖1A中所示的零件的俯視圖； 圖2是本實用新型的電子束焊接夾具的俯視圖； 圖3是沿圖2中A-A線的剖視圖；圖4A為圖2所示前壓緊機(jī)構(gòu)中的壓板的放大俯視圖，圖4B是 沿圖4A中B-B線的剖-脫圖5是圖3所示后壓緊機(jī)構(gòu)中的回轉(zhuǎn)壓板的放大俯視圖；視圖。
具體實施方式
下面參照附圖 進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖1A是使用本實用新型的電子束焊接夾具進(jìn)行待焊的零件的分 解主剖視圖，圖IB是圖1A中所示的零件的俯視圖。如圖1A、圖 IB所示，該零件100包括搖臂板片101 (板料)和搖臂頭102 (棒 料)，兩者均由鈦合金材料制成。搖臂板片101的兩端為一大一小 兩個半圓弧103和104,其中在大圓弧104 —端形成有同心圓孔105。 搖臂頭102由同軸的圓板106和柱體107構(gòu)成，圓板106其厚度與 搖臂板片101的厚度一致，其外徑與搖臂板片101上的圓孔105的 內(nèi)徑匹配。先將搖臂頭102上的圓板106安裝到搖臂板片101上的 圓孔105內(nèi)，使該零件100組合到一起，然后需要將搖臂頭102與 搖臂板片101相接的部分電子焊接到一起。
圖2是本實用新型的電子束焊接夾具的俯視圖，圖3是沿圖2 中A-A線的剖視圖。如圖2、圖3所示，該電子束焊接夾具包括底 座l、前夾緊機(jī)構(gòu)2和后夾緊機(jī)構(gòu)3,該前夾緊機(jī)構(gòu)2和后夾緊機(jī)構(gòu) 3共同構(gòu)成該夾具的夾緊裝置。底座1為長方體結(jié)構(gòu)，其具有長邊方 向上的中心線A-A(如圖2所示)。在前加緊機(jī)構(gòu)2和后夾緊機(jī)構(gòu)3 之間，形成有通孔12,該通孔12的圓心位于中心線A-A上，并且 在通孔12的周圍形成有同心的環(huán)形槽13。該環(huán)形槽13的寬度尺寸 剛好包容搖臂板片101上的圓孔105的內(nèi)徑大小。
在本實施例中，圓孔105的直徑等于位于環(huán)形槽13的槽寬度中
5心位置的圓的直徑。前壓緊機(jī)構(gòu)2由壓板8和前調(diào)節(jié)螺釘7構(gòu)成， 前調(diào)節(jié)螺釘7將壓板8螺紋連接在底座1上。后壓緊機(jī)構(gòu)3包括壓 塊4、回轉(zhuǎn)壓板5、后調(diào)節(jié)螺釘6,以及兩個螺4丁 10和兩個支承套 11。其中，壓塊4位于回轉(zhuǎn)壓板5和底座1之間，回轉(zhuǎn)壓板5通過 兩個螺釘10與底座1螺紋連接，同時通過后調(diào)節(jié)螺釘6與壓塊4螺 紋連接。在兩個螺釘10的外周分別套有支承套11。兩個支承套ll 之間的距離稍稍大于搖臂板片101的小圓弧103 —端的寬度，使零 件100剛好能夠卡在兩個支承套11之間。
圖4A為圖2所示前壓緊機(jī)構(gòu)2中的壓板8的放大俯視圖，圖4B 是沿圖4A中B-B線的剖視圖。如圖4A、圖4B所示，壓板8大體 為長方體結(jié)構(gòu)，在其寬度中心線B-B上設(shè)有沿長度方向上的長形孔 19，該長形孔19在長度方向上的兩端為半徑相等的半圓。該長形孔 19用于使圖3所示的前調(diào)節(jié)螺釘7穿過。該壓板8的一端形成有沿 長度方向突出的壓板凸起9和沿厚度方向突出的定位凸起18,所述 壓板凸起9和定位凸起18均向內(nèi)凹陷，即沿壓板8的長度方向向內(nèi) 凹陷。定位凸起18凹陷的形狀與搖臂板片101待焊接的一端形狀相 匹配，本實施例中是與大圓弧104的形狀相匹配，使組裝好的搖臂 板片101和搖臂頭102裝到底座1上的通孔12上后，該定位凸起18 能夠正好與大圓弧104抵接。而壓板凸起9的凹陷形狀大體與搖臂 板片101上的圓孔105的形狀一致，為圓弧形，其凸出的尺寸大小 只要能將大圓弧104—端壓緊在底座1上即可，并且不能妨礙焊接。
圖5是圖3所示后壓緊機(jī)構(gòu)3中的回轉(zhuǎn)壓板5的放大俯視圖。如 圖所示，回轉(zhuǎn)壓板5大體為長方體結(jié)構(gòu)，兩端為直徑相等的半圓形。 在該回轉(zhuǎn)壓板5的中心設(shè)有螺紋孔21,該螺紋孔21用于將圖3所示 后調(diào)節(jié)螺釘6與壓塊4螺紋連接。在回轉(zhuǎn)壓板5兩端分別設(shè)有與所 在半圓形同心的孔20、 20，，這兩個孔20、 20，用于使螺釘10穿過。 其中一個孔20，上設(shè)有開口 15，該開口 15的寬度大于所述螺釘10 的外徑。開口 15優(yōu)選釆用這樣的方法形成，即，以另一個孔20的 圓心20a為旋轉(zhuǎn)中心，并且以兩孔20、 20，之間的中心距R為旋轉(zhuǎn)半徑，用圓柱形銑刀22從圖5所示回轉(zhuǎn)壓板5的右方逆時針旋轉(zhuǎn)(圖 5中X方向)切削形成，其中圓柱形銑刀22的直徑優(yōu)選等于所述孔 20，的直徑。圖5中的虛線表示圓柱形銑刀22的運(yùn)動軌跡?；剞D(zhuǎn)壓板 5的兩端分別借助于圖2所示螺釘10和該回轉(zhuǎn)壓板5上的孔20、20， 與底座1螺紋連接。
在該電子束焊接夾具中，前調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)2、通孔12和后調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)3 均關(guān)于底座1的中心線A-A中心對稱。
下面說明如何使用本發(fā)明的電子束焊接夾具。
首先，將圖1A和圖1B所示的組裝好的搖臂板片101和搖臂頭 102裝夾在圖2和圖3所示的夾具上，如圖6所示。
剖視圖。如圖所示，此時在環(huán)形槽13內(nèi)安裝有墊環(huán)14，該墊環(huán)14 與待焊零件IOO—樣為鈦合金材料制成。
裝夾時，先將回轉(zhuǎn)壓板5上的兩個螺釘IO擰松，使設(shè)有開口 15 的一端繞著另一端沿圖6所示的逆時針方向旋轉(zhuǎn)，同時也將前調(diào)節(jié) 螺釘7擰松。然后將組裝好的零件100的大圓弧104 —端放在壓板8 上的壓板凸起9下，同時將搖臂頭102垂直插入通孔12內(nèi)，并且需 將搖臂板片101的小圓弧103—端插在在兩支承套11之間。此時的 搖臂板片101的下平面與底座1的上平面完全接觸。放好后，先擰 緊前調(diào)節(jié)螺釘7,然后將回轉(zhuǎn)壓板5轉(zhuǎn)回原來位置，擰緊兩個螺釘 10，最后檸緊后調(diào)節(jié)螺釘6。至此使用該電子束焊接夾具裝夾零件 100的工序完成。
使用本實用新型的電子束焊接夾具進(jìn)行焊接，由于焊縫(搖臂板 片101與搖臂頭接觸的部分)為圓形，不存在焊接進(jìn)口和出口處的 被焊材料突變的情況，因此不會產(chǎn)生燒穿和凹陷，從而使焊接過程 很穩(wěn)定。此外，因為以搖臂頭102的中心為定位基準(zhǔn)，輔以壓緊機(jī) 構(gòu)2、 3以實現(xiàn)限位焊接，從而可以控制焊接變形。又由于焊縫下部 安裝有與被焊接零件100同種材料，本實施例中為鈦合金的墊環(huán)， 從而可以吸收殘余電子束能量，以避免其他金屬對焊縫的污染。
權(quán)利要求1. 一種電子束焊接夾具，其特征在于，包括底座(1)和壓緊裝置，在所述底座(1)上設(shè)有通孔(12)，在該通孔(12)周圍設(shè)有環(huán)形槽(13)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子束焊接夾具，其特征在于，所述 壓緊裝置包括前壓緊機(jī)構(gòu)(2)和后壓緊機(jī)構(gòu)(3)，所述前壓緊機(jī) 構(gòu)(2)和后壓緊機(jī)構(gòu)(3)分別與底座(1)螺紋連接，并且所述前 壓緊機(jī)構(gòu)(2)和后壓緊機(jī)構(gòu)(3)分別設(shè)置在通孔(12)的兩側(cè)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子束焊接夾具，其特征在于，所述 前壓緊機(jī)構(gòu)(2)包括壓板(8)和前調(diào)節(jié)螺釘(7)，所述壓板(8) 通過前調(diào)節(jié)螺釘(7)與底座(1)螺紋連接，所述后壓緊機(jī)構(gòu)(3) 包括壓塊(4)、回轉(zhuǎn)壓板(5)、后調(diào)節(jié)螺釘(6)、螺釘(10)和 支承套(11),所述壓塊(4)位于回轉(zhuǎn)壓板(5)和底座(1)之間， 所述回轉(zhuǎn)壓板(5)通過螺釘(10)與底座(1)螺紋連接，同時通 過后調(diào)節(jié)螺釘(6)與壓塊(4)連接，所述支承套(11 )套在所述 螺釘(10)上。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子束焊接夾具，其特征在于，所述 壓板(8)上設(shè)有沿長度方向突出的壓板凸起(9)和沿厚度方向突 出的定位凸起(18),其中，所述壓板凸起(9)和定位凸起(18) 均向內(nèi)凹陷。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子束焊接夾具，其特征在于，在所 述回轉(zhuǎn)壓板(5)的一端設(shè)有開口 ( 15),該開口 ( 15)大于所述螺 釘(10)的外徑，所述回轉(zhuǎn)壓板(5)的兩端分別通過螺釘(10)與 底座(1 )螺紋連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的電子束焊接夾具，其特征在于， 在所述環(huán)形槽(13)內(nèi)設(shè)置有墊環(huán)(14)。
專利摘要本實用新型提供了一種電子束焊接夾具，包括底座(1)和壓緊機(jī)構(gòu)(2，3)，在所述底座(1)上設(shè)有通孔(12)，在該通孔(12)周圍設(shè)有環(huán)形槽(13)。使用本實用新型結(jié)構(gòu)的電子束焊接夾具將棒料電子束焊接到板料上時，焊接的部分為一個完整的圓，由于被焊材料沒有發(fā)生突變，所以，也就不存在燒穿和凹陷的問題，因此焊接過程變得很穩(wěn)定。
文檔編號B23K15/00GK201283492SQ20082017526
公開日2009年8月5日 申請日期2008年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月17日
發(fā)明者思 任, 興 韓 申請人:北京力威爾航空精密機(jī)械有限公司