一種夾層板焊接夾具的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種夾層板焊接夾具，該夾具包括基座平臺、支撐扁鋼、卡座以及加壓鋼管。其中，支撐扁鋼具有多個，多個支撐扁鋼以一定的間距相互平行的放置于基座平臺上，以用于分別支撐多個相互平行的“Z”型芯材；兩個相同的卡座以一定間距對稱分布于基座平臺上，且分別位于支撐扁鋼兩端部并與支撐扁鋼垂直，以用于卡住“Z”型芯材的兩端；加壓鋼管具有多個，每一個加壓鋼管均以一定的間隔距離相互平行分布于“Z”型芯材焊接端上的面板上，用于壓緊面板使其與“Z”型芯材焊接端緊密接觸，以用于焊接。
【專利說明】一種夾層板焊接夾具

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于一種激光焊接夾具，具體為一種"Z"型芯材夾層板激光焊接夾具。

【背景技術(shù)】
[0002] 夾層結(jié)構(gòu)具有比強度高、抗沖擊性能好、防腐、隔熱、隔聲和防輻射等優(yōu)良性能，使 用激光焊接的金屬夾層結(jié)構(gòu)，表面平整美觀，且綜合性能較好，在船舶結(jié)構(gòu)制造中被廣泛使 用。作為一種新型結(jié)構(gòu)的鋼制"Z"型夾層板，其具有比強度高，工藝簡單等優(yōu)點，因而廣受 關(guān)注，該夾層板主要由第一面板，"Z"型芯材以及第二面板組成，通過激光焊接使三者連接 在一起。
[0003] 激光焊接是一種效率高，變形小，焊接精度高的新型焊接技術(shù)。對于組成部件均為 厚度較薄鋼板的鋼制夾層板，需要采用激光焊接以保證焊接質(zhì)量。但激光焊接工藝對被焊 件之間的裝配間隙要求較高，要求間隙小于〇. 2mm，因此，需要專用的夾具對試件進(jìn)行裝夾， 以減小被焊接部件之間的間隙，此外，激光焊接設(shè)備的運行成本較高，為了節(jié)約成本，需要 盡可能縮短焊接等待時間，因此，要求夾具夾持方便，裝夾可靠且快速，工作效率較高，一次 能加持多處需要焊接的地方。 實用新型內(nèi)容
[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實用新型提供了一種夾層板焊接夾具， 其目的在于夾持鋼制"Z"型夾芯板焊接過程中芯材和被焊接面板，其中，"Z"型夾芯板橫截 面呈英文字母"Z"型，該芯材兩端分別具有一個折邊，且兩個折邊的方向是相對的，兩個折 邊分別與兩個面板相接觸。本實用新型提供了一種夾層板焊接夾具使"Z"型芯材和待焊接 面板位置固定且無縫接觸，且一次可夾持多個待焊位置，且夾持方便可靠，效率高。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，提供了一種夾層板焊接夾具，其特征在于，該夾具包括，
[0006] 基座平臺，所述基座平臺呈矩形平板，以用于支撐作用；
[0007] 支撐扁鋼，所述支撐扁鋼具有多個，多個所述支撐扁鋼以一定的間距相互平行的 放置于所述基座平臺上，以用于分別支撐多個相互平行的"Z"型芯材；
[0008] 卡座，兩個相同的所述卡座以一定間距對稱分布于所述基座平臺上，且分別位于 所述支撐扁鋼兩端部并與所述支撐扁鋼垂直，以用于卡住"Z"型芯材的兩端；
[0009] 加壓鋼管，所述加壓鋼管具有多個，每一個加壓鋼管均以一定的間隔距離相互平 行分布于"Z"型芯材焊接端上的面板上，用于壓緊面板使其與"Z"型芯材焊接端緊密接觸， 以用于焊接。
[0010] 進(jìn)一步的，該夾具還包括基座橫梁，兩個相同的所述基座橫梁分別位于所述加壓 鋼管端部且與所述加壓鋼管垂直，以用于固定和支撐加壓鋼管，其與所述基座平臺以及所 述加壓鋼管均可拆卸連接。
[0011] 進(jìn)一步的，所述基座橫梁為槽鋼，所述槽鋼的腰上開有條形槽孔，以用于通過該條 形槽孔裝配機械件，通過該機械件可拆卸連接所述基座橫梁和所述加壓鋼管。
[0012] 進(jìn)一步的，所述支撐扁鋼位置相對"Z"型芯材移動，以用于頂緊所述"Z"型芯材的 折邊，使之與待焊接的面板無縫接觸。
[0013] 進(jìn)一步的，所述支撐扁鋼的截面形狀為矩形削去一個角后形成的五邊形形狀。
[0014] 進(jìn)一步的，所述卡座的位置相對"Z"型芯材移動，以用于根據(jù)"Z"型芯材位置和長 度而移動卡座以卡住"Z"型芯材的兩端部。
[0015] 進(jìn)一步的，所述卡座為橫截面為矩形的長方體，其沿長度方向的面上開有多個相 互具有一定間距的與凹形槽，凹形槽以用于卡住"Z"型芯材。
[0016] 總體而言，通過本實用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，可取得以下有益效果：
[0017] 1、本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，可通過調(diào)節(jié)加壓鋼管的位置來適應(yīng)不同規(guī)格 的待焊接夾芯板。
[0018] 2、在支撐扁鋼向上的頂緊力和加壓鋼管向下的壓力的共同作用下，夾層板面板與 "Z"型芯材焊接端無縫接觸，從而保證激光焊接的質(zhì)量。
[0019] 3、由于可以布置多根加壓鋼管，一次性壓緊所有待焊焊縫，達(dá)到一次裝夾多個待 焊接位置，從而節(jié)省焊接等待時間，降低了激光焊接的經(jīng)濟成本。
[0020] 本實用新型適用范圍廣，裝夾可靠，使用方便，效率高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021] 圖1是本實用新型實施例中夾具結(jié)構(gòu)主視圖；
[0022] 圖2是本實用新型實施例中夾具結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0023] 圖3是本實用新型實施例中夾具結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0024] 圖4是本實用新型實施中夾具夾持"Z"型夾層板示意圖。
[0025] 在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：
[0026] 圖1、圖2、圖3和圖4中，1.加壓鋼管，2.加壓螺栓，3.基座橫梁，4.基座平臺， 5.卡座，6.支撐扁鋼，7.夾層板第一面板，8. "Z"型芯材，9.夾層板第二面板。

【具體實施方式】
[0027] 為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施 例，對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋 本實用新型，并不用于限定本實用新型。此外，下面所描述的本實用新型實施方式中所涉及 到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0028] 圖1，圖2和圖3分別為本實施例中夾層板焊接夾具主視圖、俯視圖和側(cè)視圖。
[0029] 支撐扁鋼6具有5個，5個支撐扁鋼以相同的間距相互平行的放置于基座平臺4 上，以用于分別支撐5個相互平行的"Z"型芯材8,但本實用新型中對支撐扁鋼6的數(shù)量不 進(jìn)行限制。支撐扁鋼6橫截面形狀為矩形去掉一個角的五邊形形狀，截面形狀如"〇|"，扁 鋼位置自由，可根據(jù)"Z"型芯材8的位置自由移動，移動支撐扁鋼6使之鈍角與"Z"型芯材 8折邊處的圓角相對應(yīng)，以給"Z"型芯材折邊及圓角處提供支撐力，保證"Z"型芯材的折邊 與夾層板第一面板7的無縫接觸。
[0030] 兩個相同的卡座5以一定間距對稱分布于基座平臺4上，且分別位于支撐扁鋼6 兩端部并與之垂直，卡座5的位置相對"Z"型芯材8移動，以用于根據(jù)"Z"型芯材8位置和 長度而移動卡座5以卡住"Z"型芯材的兩端部，卡座5為橫截面為矩形的長方體，其沿長度 方向的面上開有5個間距相等的與凹形槽，凹形槽以用于卡住"Z"型芯材8的端部，但本實 用新型中對凹形槽的數(shù)量不進(jìn)行限制。
[0031] 加壓鋼管1具有多個，每一個加壓鋼管1均以一定的間隔距離相互平行分布于"Z" 型芯材焊接端上的夾層板第一面板7上，用于壓緊面板7使其與"Z"型芯材8焊接端緊密 接觸，以用于焊接。圖2中，加壓鋼管數(shù)量為6個，但本實用新型中對加壓鋼管數(shù)量不進(jìn)行 限制。
[0032] 基座橫梁3數(shù)量為兩個，對稱分布在基座平臺4的兩短邊處，且與兩短邊平行，基 座橫梁3長度優(yōu)選為與短邊長度相同，以螺栓將基座橫梁3和基座平臺4可拆卸連接?；?座橫梁3為槽鋼，槽鋼的腰上開有條形槽孔。多根加壓鋼管1以相同的間距平行分布于一 對基座橫梁3上，且均與基座橫梁3垂直，每根加壓鋼管兩端均開有通孔，以加壓螺栓2穿 過基座橫梁的條形槽孔和加壓鋼管的通孔，以螺母緊固螺栓，實現(xiàn)加壓鋼管和基座橫梁可 拆卸連接。加壓螺栓可在基座橫梁的槽孔上來回自由移動，當(dāng)加壓鋼管的位置固定后，移動 加壓螺栓到加壓鋼管1的通孔處，即可進(jìn)行緊固連接。
[0033] 本實用新型實施例中，夾具的基座平臺4呈矩形平板狀，長邊長度優(yōu)選為2m，短邊 長度優(yōu)選為1. 6m，基座平臺4厚度為10mm，基座橫梁3為10#槽鋼，加壓鋼管1外徑30mm， 壁厚2. 5_，加壓螺栓2為M6規(guī)格。但本實用新型中，對基座平臺、基座橫梁、加壓鋼管以及 加壓螺栓的各種尺寸不進(jìn)行限制。
[0034] 圖4為本實用新型實施例中夾具夾持"Z"型夾層板示意圖，為方便理解，圖4中 分別畫出了 "Z"型芯材8兩折邊、夾層板第一面板7以及夾層板第二面板9,但是在實際焊 接過程中，先焊接"Z"型芯材8-個折邊與其中的一個面板，再將"Z"型芯材翻轉(zhuǎn)過來，焊 接"Z"型芯材的另一個折邊和另一個面板。圖4中具有10根加壓鋼管，但本實用新型中對 加壓鋼管的數(shù)量和具體的放置方法不進(jìn)行限制，只要加壓鋼管能壓緊面板上的待焊接處即 可。
[0035] 本實用新型實施例中夾具的使用方法如下：
[0036] 第一步，固定"Z"型芯材。將支撐扁鋼6放置在基座平臺4上，再將"Z"型芯材放 置于支撐扁鋼6上，將芯材兩端塞入卡座5的凹形槽內(nèi)，以保證焊接過程中芯材的位置固 定。接著在"Z"型芯材焊接端放置第一面板7或者第二面板9,每次只焊接一個面板與"Z" 型芯材的一個折邊。
[0037] 第二步，壓緊待焊接面板。將加壓鋼管1放置于待焊接的面板上，保證面板每一個 待焊接的焊縫兩側(cè)均具有一根加壓鋼管，用加壓螺栓2固定加壓鋼管1與基座橫梁3,以使 加壓鋼管1壓緊待焊接的面板，支撐扁鋼6在下方頂緊"Z"型芯材8的折邊，加壓鋼管在上 方壓緊待焊接的面板，使待焊接的"Z"型芯材折邊與待焊接面板無縫接觸。
[0038] 第三步，開始焊接。焊接"Z"型芯材折邊與面板。
[0039] 第四步，翻轉(zhuǎn)"Z"型芯材，依次重復(fù)以上第一步、第二步和第三步，完成"Z"型芯材 另一個折邊與另一面板的焊接。
[0040] 當(dāng)完成"Z"型芯材8兩個折邊分別與夾層板第一面板7和第二面板9的焊接后， 即完成了夾層板的焊接。
[0041] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不 用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改 進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種夾層板焊接夾具，用于激光焊接過程中對待焊接的面板和"Z"型芯材進(jìn)行夾 持，以焊接形成夾層板，其特征在于，該夾具包括： 基座平臺； 支撐扁鋼，所述支撐扁鋼具有多個，多個所述支撐扁鋼以一定的間距相互平行的放置 于所述基座平臺上，以用于分別支撐多個相互平行的"Z"型芯材； 卡座，兩個相同的所述卡座以一定間距對稱分布于所述基座平臺上，且分別位于所述 支撐扁鋼兩端部并與所述支撐扁鋼垂直，以用于分別卡住"Z"型芯材的兩端； 加壓鋼管，所述加壓鋼管具有多個，每個加壓鋼管均以一定的間隔距離相互平行分布 于"Z"型芯材焊接端上的面板上，用于壓緊面板使其與"Z"型芯材焊接端緊密接觸，以用于 焊接。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，還包括基座橫梁，兩個相 同的所述基座橫梁分別位于所述加壓鋼管端部且與所述加壓鋼管垂直，以用于固定加壓鋼 管，其與所述基座平臺以及所述加壓鋼管均可拆卸連接。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，所述基座橫梁為槽鋼，所述 槽鋼的腰上開有條形槽孔，以用于通過該條形槽孔可拆卸連接所述基座橫梁和所述加壓鋼 管。
4. 如權(quán)利要求1所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，所述支撐扁鋼位置相對"Z" 型芯材移動，以用于頂緊所述"Z"型芯材的折邊，使之與待焊接的面板無縫接觸。
5. 如權(quán)利要求4所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，所述支撐扁鋼的截面形狀 為矩形削去一個角后形成的五邊形形狀。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，所述卡座的位置相對"Z"型 芯材移動，以用于根據(jù)"Z"型芯材位置和長度而移動卡座以卡住"Z"型芯材的兩端部。
7. 如權(quán)利要求6所述的一種夾層板焊接夾具，其特征在于，所述卡座為橫截面為矩形 的長方體，其沿長度方向的面上開有多個相互具有一定間距的凹形槽，凹形槽以用于卡住 "Z"型芯材。
【文檔編號】B23K26/70GK203843379SQ201420265439
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】程遠(yuǎn)勝, 張玉龍, 劉均, 張攀, 曾廣武, 吳昊 申請人:華中科技大學(xué)