[发明专利]金属超薄筒形件电子束焊的工装夹具

说明书

本公开提供一种金属超薄筒形件电子束焊的工装夹具，包括后压板、前压板、底板、上支架和下支架；后压板和前压板为矩形块状结构，二者均与底板的上端面连接，对称分布；底板为矩形块状结构，其下端面与上支架的上端面连接；上支架和下支架相连，共同组成矩形框架结构。

技术领域

本公开涉及一种工装夹具，尤其涉及一种金属超薄筒形件电子束焊的工装夹具。

背景技术

随着航空、航天、汽车等制造领域零部件结构的整体化和轻量化，超薄结构的零部件被广泛采用，给成形制造技术带来了挑战。在实际生产的下料制坯等工序中，当需要0.1-0.5mm超薄壁厚金属材料的筒形件时，通常采取电子束焊方法，使用对焊技术将经过裁切的金属带材或板材的两端对焊形成一定直径的筒形件，从而满足对筒形件的尺寸要求，以便于进行后续工序的操作，并能节省材料，降低生产成本。电子束焊是利用加速和聚焦的电子束轰击置于真空或非真空中的焊件所产生的热能进行焊接的方法，因具有不用焊条、不易氧化、焊接速度快、工艺重复性好、焊缝质量高及热变形量小的优点而广泛应用于航空航天、国防军工、汽车和电气电工仪表等众多领域。然而在实践过程中，由于金属筒形件在焊接时材料壁厚仅为0.1-0.5mm，人工操作易发生对接间隙不均匀、局部搭接而局部缝隙过大等问题从而导致焊缝不连续、甚至局部击穿等焊接缺陷，不能满足生产需要。可见设计合适的工装夹具是焊接质量的重要保障，工装夹具直接影响金属薄壁筒形件的电子束焊接的实施效果。

发明内容

本公开提供一种金属超薄筒形件电子束焊的工装夹具，目的在于提高焊缝质量，减少焊接偏差，提高生产效率等，克服现有技术缺陷。本公开通过以下技术方案实现：

金属超薄筒形件电子束焊的工装夹具，包括后压板、前压板、底板、上支架和下支架；

所述后压板和所述前压板为矩形块状结构，二者均与所述底板的上端面连接，对称分布；

所述底板为矩形块状结构，其下端面与所述上支架的上端面连接；

所述上支架和所述下支架相连，共同组成矩形框架结构。

进一步地，所述工装夹具还包括聚氨酯橡胶垫，所述聚氨酯橡胶垫是两块矩形橡胶垫，即第一聚氨酯橡胶垫和第二聚氨酯橡胶垫，分别位于所述后压板与所述底板之间，以及所述前压板与所述底板之间，第一聚氨酯橡胶垫和第二聚氨酯橡胶垫的相对位置与所述后压板和所述前压板的相对位置保持一致。

进一步地，待焊接工件从所述上支架和所述下支架之间穿过，待焊接工件的两个端面分别位于所述第一聚氨酯橡胶垫与所述底板之间，以及所述第二聚氨酯橡胶垫与所述底板之间。

进一步地，所述工装夹具还包括压紧螺栓、紧固螺栓和支架连接螺栓；所述压紧螺栓用于压紧所述聚氨酯橡胶垫；所述紧固螺栓用于固定所述后压板、所述底板和所述上支架，以及固定所述前压板、所述底板和所述上支架；所述支架连接螺栓用于连接所述上支架和所述下支架。

进一步地，所述后压板的两端和所述前压板的两端均开有沿短边方向的长孔，所述长孔用于调节所述后压板与所述前压板的相对位置。

进一步地，所述后压板和所述前压板上均具有压板螺纹通孔，所述压板螺纹通孔等间距排列在所述长孔之间，所述压紧螺栓穿过所述压板螺纹通孔压紧所述聚氨酯橡胶垫，从而使待焊接工件固定在所述底板上。

其中，优选的，所述压板螺纹通孔有14个，均匀分布在所述后压板和所述前压板上，并等间距排列在所述后压板和所述前压板的所述长孔之间，所述压紧螺栓与所述压板螺纹通孔数量一致。

进一步地，所述底板的四个边角具有底板螺纹通孔，所述紧固螺栓穿过所述底板螺纹通孔与所述上支架连接。

进一步地，所述上支架的下端面的短边和所述下支架的上端面的短边分别具有止口槽，用于所述上支架和所述下支架的相对定位。