一種試板焊接工裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種試板焊接工裝，包括夾具體（1）、法蘭盤（2）、支撐柱（3）和底座（4），夾具體橫向縱向均對(duì)稱設(shè)置，其上表面設(shè)有支撐架（1.1）、支撐板（1.3）和鉸接軸（1.2）；刻度盤（1.4）固定安裝在前立面上；在支撐板的下方設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置（1.5）；在墊塊（1.14）的下方設(shè)有墊塊升降調(diào)節(jié)裝置（1.11）；法蘭盤與夾具體固定連接；支撐柱一端與法蘭盤通過軸承（2.1）連接，另一端固定連接于底座；底座上表面設(shè)有與設(shè)置在夾具體底面的定位塊（1.15）配合的鎖緊裝置（4.1）。本試板焊接工裝能夠輕易、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)試板至需要的焊接反變形角度，并適用于不同的試板，提高了焊接效率的同時(shí)可以減輕焊接人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【專利說明】一種試板焊接工裝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試板焊接工裝，具體地說是熔敷金屬力學(xué)性能測(cè)試用試板焊接工裝，屬于熔焊工藝裝備領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]焊條熔敷金屬力學(xué)性能試驗(yàn)是焊接材料試驗(yàn)最重要的內(nèi)容，焊縫金屬由兩部分組成，一部分是熔化的焊條或焊絲，另一部分是熔化的母材，熔敷金屬指的是焊縫中熔化的焊條或焊絲部分。
[0003]目前碳鋼焊條進(jìn)行熔敷金屬力學(xué)性能測(cè)試時(shí)采用GB/T5117-1995《碳鋼焊條》標(biāo)準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定試板在焊接前應(yīng)予以反變形或拘束，以防止角變形，即兩塊試板采用反變形措施焊接或者拘束措施焊接，要求焊接后平整，但采用拘束措施、即在焊接前對(duì)工件進(jìn)行拘束，焊接后的試板在焊縫處會(huì)產(chǎn)生較大的焊接內(nèi)應(yīng)力，影響焊接質(zhì)量，因此現(xiàn)在一般采取反變形措施焊接試板。
[0004]由于焊接的材料和厚度不同、或者焊接時(shí)所要求的坡口不同時(shí)，所發(fā)生的角變形也不同，一般變形角度在30°以內(nèi)；現(xiàn)有的試板反變形焊接工裝如圖1所示，兩塊待焊試板5是坡口向下放置在夾具體I上，中間放置墊塊1.14，然后將支撐架1.1對(duì)稱墊在試板5的下方，使試板5達(dá)到要求的反變形角度，再將墊板6蓋在墊塊1.14上面且與兩塊試板5接觸，使用時(shí)需將墊板6與試板5點(diǎn)焊焊接后將試板5整體取下，翻轉(zhuǎn)180°再進(jìn)行正式焊接。
[0005]這種現(xiàn)有的試板焊接工裝存在以下缺陷:
1.由于支撐架的傾斜角度和墊塊的厚度是確定的，試板必須固定安裝在支撐架上，且與支撐架完全貼合后才能達(dá)到支撐架的傾斜角度，因此針對(duì)不同厚度的試板、不同的反變形角度，需要更換不同的支撐架和墊塊來調(diào)整，使用不方便、而且需要專門的空間來放置不同的支撐架和墊塊，浪費(fèi)資源；
2.由于使用時(shí)需將墊板6與試板5點(diǎn)焊焊接，再將試板5整體取下，翻轉(zhuǎn)180°再進(jìn)行正式焊接，試板5與墊板6是在焊接坡口的反方向點(diǎn)焊焊接，因此在點(diǎn)焊點(diǎn)內(nèi)應(yīng)力的作用下試板5遠(yuǎn)離墊板6的一端會(huì)翅頭，進(jìn)而使設(shè)定的反變形角度加大，翻轉(zhuǎn)180°再進(jìn)行正式焊接時(shí)試板的反變形角度已經(jīng)比設(shè)定的反變形角度大、不準(zhǔn)確了 ；
3.在取下試板焊接的過程中，兩塊試板會(huì)逐步變形至水平，由于試板自身重力會(huì)使試板加速變形，造成焊接后的變形角度不一定是預(yù)測(cè)的角度，不會(huì)很平整，甚至?xí)N頭，影響焊接質(zhì)量；
4.標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定，焊接的層數(shù)根據(jù)焊條直徑最少是5?7層，最多是10?12層，每層是兩道焊道，這樣當(dāng)焊接人員焊完一道焊道時(shí)，需搬動(dòng)工件使工件旋轉(zhuǎn)180°，進(jìn)行下一道焊道的焊接，焊接人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種試板焊接工裝，能夠根據(jù)焊接的材料和厚度不同、或者焊接時(shí)所要求的坡口不同調(diào)節(jié)需要的反變形角度，且能夠在降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度的前提下保證焊接質(zhì)量。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括夾具體、法蘭盤、支撐柱和底座；夾具體是一方形結(jié)構(gòu)，橫向縱向均對(duì)稱設(shè)置，夾具體上表面左右對(duì)稱的兩邊緣分別設(shè)有支撐架，支撐架上面設(shè)有與之鉸接連接的鉸接軸，兩件支撐板對(duì)稱設(shè)置，一端分別與鉸接軸固定連接，支撐板靠近鉸接軸的根部位置設(shè)置有擋板，墊塊設(shè)置在夾具體上表面縱向中心線上；刻度盤為兩件，刻度范圍O?35°，分別對(duì)稱固定安裝在垂直于夾具體上平面的前立面上，且刻度盤指針固定連接于鉸接軸延長(zhǎng)段上；垂直于夾具體上平面的左、右立面中間位置分別設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置；垂直于夾具體上平面的前、后立面中間位置分別設(shè)置有墊塊升降調(diào)節(jié)裝置；法蘭盤設(shè)置在夾具體底平面中央位置，與夾具體固定連接；支撐柱一端與法蘭盤通過軸承連接，另一端固定連接于底座；底座上表面設(shè)有與之固定連接的鎖緊裝置，鎖緊裝置與設(shè)置在夾具體底面且相對(duì)于夾具體底面中心對(duì)稱的兩個(gè)定位塊配合。
[0008]優(yōu)選的，角度調(diào)節(jié)裝置1.5與墊塊升降調(diào)節(jié)裝置1.11內(nèi)部采用相同的結(jié)構(gòu)、采用水平調(diào)節(jié)旋鈕通過機(jī)構(gòu)變換為垂直調(diào)節(jié)頂桿的方式，即角度調(diào)節(jié)裝置包括旋鈕1、旋軸、頂銷、頂桿I和壓縮彈簧，旋鈕I固定連接于旋軸一端，旋軸的另一端連接頂銷，頂銷另一端設(shè)置成楔形，旋軸與夾具體通過梯形螺紋連接，頂桿I設(shè)置在垂直于夾具體上平面的孔內(nèi)，且其頂桿體上設(shè)有楔形滑道，頂銷的楔形端置于楔形滑道內(nèi)并與楔形滑道配合，頂桿I頂端與支撐板的底面接觸，頂桿I底端與壓縮彈簧一端固定連接，壓縮彈簧的另一端固定連接于夾具體；墊塊升降調(diào)節(jié)裝置的頂桿II頂端與墊塊底面接觸。
[0009]進(jìn)一步的，支撐架的數(shù)量設(shè)置為單邊兩件、共四件。
[0010]優(yōu)選的，軸承采用平面滾動(dòng)軸承。
[0011 ] 進(jìn)一步的,鉸接軸與刻度盤的外面分別設(shè)置有鉸接軸護(hù)板和刻度盤護(hù)板。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置和刻度盤，將試板放入后能夠輕易、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至需要的焊接反變形角度，節(jié)省了確認(rèn)反變形角度的時(shí)間；設(shè)置有墊塊升降調(diào)節(jié)裝置，能夠使用同一塊墊塊，根據(jù)不同的墊板厚度升高或降低其高度，適用于不同的試板，免去了更換墊塊的環(huán)節(jié)，提高了焊接效率；支撐板的對(duì)稱設(shè)置，在兩塊試板焊接過程中逐步平直變形時(shí)起到平穩(wěn)的支撐作用，不會(huì)出現(xiàn)歪倒的現(xiàn)象；設(shè)計(jì)有一系列不同尺寸的可換擋板，可以滿足不同焊接根部間隙裝配要求，避免了需要設(shè)計(jì)不同工裝的浪費(fèi)現(xiàn)象，降低了生產(chǎn)成本；夾具體設(shè)置成可旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，并有鎖緊裝置，能夠在焊接人員焊完一道焊道時(shí)輕松實(shí)現(xiàn)180°旋轉(zhuǎn)和快速鎖緊，減輕了焊接人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是現(xiàn)有的試板焊接工裝結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是圖2的俯視圖；
圖4是圖2的左視圖。
[0014]圖中:1、夾具體，1.1、支撐架，1.2、鉸接軸，1.3、支撐板，1.4、刻度盤，1.5、角度調(diào)節(jié)裝置，1.6、旋鈕I，1.7、旋軸，1.8、頂銷，1.9、頂桿I，1.10、壓縮彈簧，1.11、墊塊升降調(diào)節(jié)裝置，1.12、旋鈕II，1.13、頂桿II，1.14、墊塊，1.15、定位塊，1.16、刻度盤護(hù)板，1.17、鉸接軸護(hù)板，1.18、擋板，2、法蘭盤，2.1、軸承，3、支撐柱，4、底座，4.1、鎖緊裝置，4.2、旋鈕III，
5、試板,6、墊板。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0016]如圖2、圖3、圖4所示，本試板焊接工裝包括夾具體1、法蘭盤2、支撐柱3和底座4。
[0017]夾具體I是一方形結(jié)構(gòu)，橫向縱向均對(duì)稱設(shè)置，夾具體I上表面左右對(duì)稱的兩邊緣分別設(shè)有支撐架1.1，支撐架1.1上面設(shè)有與之鉸接連接的鉸接軸1.2，兩件支撐板1.3對(duì)稱設(shè)置，一端分別與鉸接軸1.2固定連接，支撐板1.3靠近鉸接軸1.2的根部位置設(shè)置有擋板1.18，墊塊1.14設(shè)置在夾具體I上表面縱向中心線上。
[0018]刻度盤1.4為兩件，刻度范圍O?35°，分別對(duì)稱固定安裝在垂直于夾具體I上平面的前立面上，且刻度盤1.4指針固定連接于鉸接軸1.2延長(zhǎng)段上，即刻度盤1.4的指針轉(zhuǎn)動(dòng)中心與鉸接軸1.2的軸中心同心。
[0019]垂直于夾具體I上平面的左、右立面中間位置分別設(shè)置有角度調(diào)節(jié)裝置1.5，用于調(diào)節(jié)支撐板1.3的傾斜角度。
[0020]垂直于夾具體I上平面的前、后立面中間位置分別設(shè)置有墊塊升降調(diào)節(jié)裝置1.11，用于調(diào)節(jié)墊塊1.14墊高的高度。
[0021]法蘭盤2設(shè)置在夾具體I底平面中央位置，與夾具體I固定連接。
[0022]支撐柱3 —端與法蘭盤2通過軸承2.1連接，使夾具體I可以整體在支撐柱3上自由轉(zhuǎn)動(dòng)；支撐柱3另一端固定連接于底座4。
[0023]底座4上表面設(shè)有與之固定連接的鎖緊裝置4.1，鎖緊裝置4.1與設(shè)置在夾具體I底面且相對(duì)于夾具體I底面中心對(duì)稱的兩個(gè)定位塊1.15配合，在打開鎖緊裝置4.1時(shí)，夾具體I可以整體在支撐柱3上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，在鎖緊裝置4.1與定位塊1.15配合鎖閉時(shí)，夾具體I即不能轉(zhuǎn)動(dòng)，通過鎖緊裝置4.1與定位塊1.15的配合，可以實(shí)現(xiàn)夾具體I旋轉(zhuǎn)180°和快速鎖緊。
[0024]為了簡(jiǎn)化操作與便于制作，角度調(diào)節(jié)裝置1.5與墊塊升降調(diào)節(jié)裝置1.11內(nèi)部采用相同的結(jié)構(gòu)，角度調(diào)節(jié)裝置1.5與墊塊升降調(diào)節(jié)裝置1.11可以采用直接垂直調(diào)節(jié)頂桿的方式，或者采用水平調(diào)節(jié)旋鈕通過機(jī)構(gòu)變換為垂直調(diào)節(jié)頂桿的方式，雖然前者結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但是操作不方便，由于后者更便于操作，因此優(yōu)選后者，即所述的角度調(diào)節(jié)裝置1.5包括旋鈕I 1.6、旋軸1.7、頂銷1.8、頂桿I 1.9和壓縮彈簧1.10，旋鈕I 1.6固定連接于旋軸1.7一端，旋軸1.7的另一端連接頂銷1.8，頂銷1.8另一端設(shè)置成楔形，旋軸1.7與夾具體I通過梯形螺紋連接，頂桿I 1.9設(shè)置在垂直于夾具體I上平面的孔內(nèi)，且其頂桿體上設(shè)有楔形滑道，頂銷1.8的楔形端置于頂桿I 1.9的楔形滑道內(nèi)并與楔形滑道配合，頂桿I 1.9頂端與支撐板1.3的底面接觸，頂桿I 1.9底端與壓縮彈簧1.10 一端固定連接，壓縮彈簧
1.10的另一端固定連接于夾具體1，旋軸1.7推動(dòng)頂銷1.8在楔形滑道內(nèi)滑動(dòng)可以實(shí)現(xiàn)頂桿I 1.9的上升，旋軸1.7拉動(dòng)頂銷1.8在楔形滑道內(nèi)滑動(dòng)、在壓縮彈簧1.10復(fù)位拉力的作用下可以實(shí)現(xiàn)頂桿I 1.9的下降；所述的墊塊升降調(diào)節(jié)裝置1.11的頂桿II 1.13頂端與墊塊1.14底面接觸，調(diào)節(jié)旋鈕II 1.12可以實(shí)現(xiàn)頂桿II 1.13上升或者下降，進(jìn)而使墊塊1.14上升或者下降。
[0025]進(jìn)一步的，為了增加整個(gè)支撐機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度，可以穩(wěn)定承載不同厚度的試板，支撐架
1.1的數(shù)量設(shè)置為單邊兩件、共四件。
[0026]軸承2.1可以采用普通滾動(dòng)軸承或者平面推力軸承，由于軸承在該試板焊接工裝上只是承受徑向方向的壓力，且該試板焊接工裝旋轉(zhuǎn)時(shí)速度很低，因此優(yōu)選后者，即軸承
2.1采用平面推力軸承。
[0027]進(jìn)一步的，為了防止試板焊接過程中的飛濺損傷鉸接軸1.2和刻度盤1.4，鉸接軸
1.2與刻度盤1.4的外面分別設(shè)置有鉸接軸護(hù)板1.17和刻度盤護(hù)板1.16。
[0028]在使用時(shí)，如圖1所示，通過鎖緊裝置4.1的旋鈕III4.2鎖緊夾具體I，先選擇合適的墊板6放置在墊塊1.14上面，然后選擇合適的擋板1.18并放置在支撐板1.3根部位置，將加工好坡口及寬度尺寸的兩塊試板5坡口向上左右對(duì)稱放置在對(duì)稱設(shè)置的支撐板1.3上面、且試板根部抵住擋板1.18，然后分別旋轉(zhuǎn)左右兩邊的角度調(diào)節(jié)裝置1.5的旋鈕I 1.6，帶動(dòng)旋軸1.7推動(dòng)頂銷1.8在頂桿I 1.9的楔形滑道內(nèi)滑動(dòng)，進(jìn)而使頂桿I 1.9升高，從而帶動(dòng)支撐板1.3與鉸接軸1.2沿鉸接軸1.2中心轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生角度變化，通過觀察左右兩邊的刻度盤1.4，將支撐板1.3旋轉(zhuǎn)至需要的反變形角度，停止旋轉(zhuǎn)后梯形螺紋即實(shí)現(xiàn)自鎖，然后分別調(diào)節(jié)墊塊高度調(diào)節(jié)裝置1.10的旋鈕II 1.12使頂桿II 1.13升高，進(jìn)而使墊塊1.14升高，墊板6接觸到試板5底面、且試板5的底面仍然與支撐板1.3面接觸時(shí)停止調(diào)節(jié)墊塊高度調(diào)節(jié)裝置1.10，完成試板5與墊板6的角度定位，即可施焊；當(dāng)焊接人員焊完一道焊道時(shí)，通過拉出鎖緊裝置4.1的旋鈕III 4.2松開夾具體1，轉(zhuǎn)動(dòng)夾具體I使工件旋轉(zhuǎn)180°后推入鎖緊裝置4.1的旋鈕III 4.2鎖緊夾具體1，即可進(jìn)行下一道焊道的焊接。
[0029]本試板焊接工裝能夠輕易、準(zhǔn)確調(diào)節(jié)試板至需要的焊接反變形角度，并適用于不同的試板，提高了焊接效率的同時(shí)可以減輕焊接人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種試板焊接工裝，包括夾具體(I)、支撐架(1.1)、支撐架(1.1)安裝在夾具體(I)上面，兩件支撐板(1.3)和墊塊(1.14)對(duì)稱設(shè)置在支撐架(1.1)上，其特征在于，還包括法蘭盤(2)、支撐柱(3)和底座(4)，支撐架(1.1)上面設(shè)有與之鉸接連接的鉸接軸(1.2)，支撐板(1.3) —端與鉸接軸(1.2)固定連接，支撐板(1.3)靠近鉸接軸(1.2)的根部位置設(shè)置有擋板(1.18)，墊塊(1.14)設(shè)置在夾具體(I)上表面縱向中心線上；在夾具體(I)上平面裝有兩件與之垂直的刻度盤(1.4)，刻度盤(1.4)位于鉸接軸(1.2)的前方，且刻度盤(1.4)指針固定連接于鉸接軸(1.2)的延長(zhǎng)段上；在支撐板(1.3)的下方設(shè)有角度調(diào)節(jié)裝置(1.5)；在墊塊(1.14)的下方設(shè)有墊塊升降調(diào)節(jié)裝置(1.11);法蘭盤(2)設(shè)置在夾具體(I)底平面中央位置，與夾具體(I)固定連接；支撐柱(3)—端與法蘭盤(2)通過軸承(2.1)連接，另一端固定在底座(4)上；底座(4)上表面設(shè)有與之固定連接的鎖緊裝置(4.1)，鎖緊裝置(4.1)與設(shè)置在夾具體(I)底面且相對(duì)于夾具體(I)底面中心對(duì)稱的兩個(gè)定位塊(1.15)配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試板焊接工裝，其特征在于，所述的角度調(diào)節(jié)裝置(1.5)與墊塊升降調(diào)節(jié)裝置(1.11)內(nèi)部采用相同的結(jié)構(gòu)，所述的角度調(diào)節(jié)裝置(1.5)包括旋鈕I(1.6)、旋軸(1.7)、頂銷(1.8)、頂桿I (1.9)和壓縮彈簧(1.10)，旋鈕I (1.6)固定連接于旋軸(1.7) —端，旋軸(1.7)的另一端連接頂銷(1.8)，頂銷(1.8)另一端設(shè)置成楔形，旋軸(1.7)與夾具體(I)通過梯形螺紋連接，頂桿1(1.9)設(shè)置在垂直于夾具體(I)上平面的孔內(nèi)，且其頂桿體上設(shè)有楔形滑道，頂銷(1.8)的楔形端置于頂桿I (1.9)的楔形滑道內(nèi)并與楔形滑道配合，頂桿I (1.9)頂端與支撐板(1.3)的底面接觸，頂桿I (1.9)底端與壓縮彈簧(1.10) 一端固定連接，壓縮彈簧(1.10)的另一端固定連接于夾具體(I);所述的墊塊升降調(diào)節(jié)裝置(1.11)的頂桿II (1.13)頂端與墊塊(1.14)底面接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試板焊接工裝，其特征在于，所述的支撐架(1.1)的數(shù)量為左右各兩件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試板焊接工裝，其特征在于，所述的軸承(2.1)是平面推力軸承。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的試板焊接工裝，其特征在于，所述的鉸接軸(1.2)與刻度盤(1.4)的外面分別設(shè)置有鉸接軸護(hù)板(1.17)和刻度盤護(hù)板(1.16)。
【文檔編號(hào)】B23K37/04GK103464948SQ201310403020
【公開日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月6日
【發(fā)明者】范希營(yíng), 郭永環(huán), 劉海寬, 張興奎, 張亮 申請(qǐng)人:江蘇師范大學(xué)