钢管法兰焊接定位夹具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种焊接工具技术领域，具体是钢管法兰焊接定位夹具。
技术背景
[0002]夹具是机械制造业中一种重要的工艺装备，设计合理的夹具可以保证机械加工的质量，提高劳动生产率，降低生产成本，减轻劳动强度。
[0003]目前钢管法兰的焊接广泛采用了自动焊接，一定程度上提高了焊接质量和焊接效率。但有很多钢管-法兰自动焊接装置都存在不足，它们存在的缺点和不足是难以保证法兰盘和钢管轴向和径向准确定位，通常人工借助条形水平尺和钢角尺找正对口，然后点焊固定法兰和钢管，最后装夹到自动焊接设备上进行焊接。这种方法操作繁琐耗时，质量不稳定，生产效率低，劳动强度大，严重制约了钢管法兰自动焊接的优势的发挥。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种钢管法兰焊接定位夹具，以解决钢管法兰自动焊接时手工找正，点焊定位存在繁琐耗时、质量不稳定、生产效率低和劳动强度大的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]本发明钢管法兰焊接定位夹具，它主要由定位销轴1、径向定位块12、径向压力块4、轴向定位块11、法兰挡盘5和短定位销6构成，径向压力块4、径向定位块12、轴向定位块11和法兰挡盘5依次安装在定位销轴I上，轴向定位块11置于径向定位块12与法兰挡盘5之间，其外径大于钢管内径，并紧贴法兰；所述径向定位块12外径比钢管内径小并紧贴钢管内壁，其中部设有锥形中心孔，径向压力块4的一端插入径向定位块12的锥形中心孔中并形成紧密配合，在定位销轴I的两端分别装有锁紧的螺母和垫片；法兰挡盘5的外周设有与法兰对应的销孔，并通过短定位销6实现固定连接。
[0007]本发明所述的径向定位块12由三个形状相同的、可相互分离的弧形块围接构成，其周向均布有6个通孔。
[0008]本发明所述的法兰挡盘5设有与定位销轴I过渡配合的中心孔，并周向设有多组不同规格的销孔，对应着不同种规格的法兰螺栓孔，每3个一组，定位短销穿过法兰盘其中的3个螺栓孔和法兰挡盘的3个定位孔，实现法兰径向定位。
[0009]本发明所述的定位销轴I伸出法兰挡盘5的一端设有可随时拔出和插入旋转手柄9的通孔。
[0010]本发明钢管法兰焊接定位夹具的优点是:
[0011]1.利用了锥面配合具有很好的对中作用，多次拆卸不影响内外圆锥轴线的同轴度，保证了钢管和法兰的同轴度。
[0012]2.法兰挡盘可以根据需要设有多组定位销孔，对不同规格的钢管法兰定位，只需使用对应厚度的轴向定位块和对应直径的径向定位块即可，因此适用范围广。
[0013]3.本发明结构简单，结构简单，安装方便，定位准确，可以显著提高生产效率，保证焊接质量，而且使用方便可靠，制造成本低。
【附图说明】
[0014]图1是本发明钢管法兰焊接定位夹具的结构示意图。
[0015]图2是图1的A向示意图。
[0016]图3是图1中的径向定位块的结构示意图。
[0017]图4是图3的右视示意图。
[0018]图中:1、定位销轴2、螺母3、垫片4、径向压力块5、法兰挡盘6、短定位销7、垫片8、螺母9、手柄10、法兰11、轴向定位块12、径向定位块13、钢管。
【具体实施方式】
[0019]如图1、图2所示，本发明钢管法兰焊接定位夹具包括径向定位块12、径向压力块4、螺母2、垫片3、定位销轴1、轴向定位块11、法兰挡盘5、短定位销6、垫片7、螺母8、旋转手柄9。径向压力块4、径向定位块12、轴向定位块11和法兰挡盘5由左至右依次安装在定位销轴I上，轴向定位块11置于径向定位块12与法兰挡盘5之间，其外径大于钢管13内径，并紧贴法兰10 ;径向定位块12外径比钢管13内径小并紧贴钢管内壁，其中部设有锥形中心孔；径向压力块4设有与径向定位块12的内锥面形成锥度配合的外锥面，并设有与定位销轴I形成过渡配合的中心孔，径向压力块4的一端插入径向定位块12的锥形中心孔中并形成紧密配合；在定位销轴I的左端装有锁紧的螺母2和垫片3，在定位销轴I的右端装有螺母9和垫片8 ;法兰挡盘5设有与定位销轴I过渡配合的中心孔，周向分布有3组不同规格的销孔，对应着法兰螺栓孔中心圆直径分别为ΦΒ、Φ(λΦ?的3种规格的法兰，每3个一组，定位短销6穿过法兰其中的3个螺栓孔和法兰挡盘的3个定位孔，实现法兰径向定位。
[0020]本发明所述的径向定位块12由三个形状相同的、可相互分离的弧形块围接构成，其周向均布有6个通孔，可减轻重量，见图3和图4所示。
[0021]本发明所述的定位销轴I伸出法兰挡盘5的一端设有可随时拔出和插入旋转手柄9的通孔。
[0022]本发明所述的轴向定位块11的外径比法兰内径小，比钢管内径大，通过轴向定位块，限制了钢管右端面与法兰右端面的距离，实现钢管法兰轴向定位。
[0023]本发明钢管法兰焊接定位夹具的工作原理如下:
[0024]首先把钢管13左端装夹在自动焊接装置的卡盘上，然后将法兰10压在本发明夹具的法兰挡盘5左端面，并插入短定位销6对法兰10进行径向定位。然后将本发明夹具装有径向定位块12的一端放入钢管内，并使轴向定位块11紧靠钢管13右端面，轴向定位块13也就限制了钢管右端面和法兰右端面的距离，从而实现钢管法兰轴向定位。另一方面，人工使用扳手拧紧螺母8，拧紧螺母8的过程中通过固定旋转手柄9避免定位销轴I的转动。随着螺母8不断拧紧，左端的螺母2及垫片3将不断向右压紧径向压力块4，径向压力块4对径向定位块12产生径向的压力使其向外张开并顶紧钢管内壁，从而使钢管、定位销轴和法兰同轴，即钢管和法兰同轴。钢管和法兰位置都已经固定，自动焊接装置的启动时，钢管、法兰和夹具都同步转动，对钢管和法兰进行自动焊接。
【主权项】
1.钢管法兰焊接定位夹具，其特征在于:它主要由定位销轴(I)、径向定位块(12)、径向压力块(4)、轴向定位块(11)、法兰挡盘(5)和短定位销(6)构成，径向压力块(4)、径向定位块(12)、轴向定位块(11)和法兰挡盘(5)依次安装在定位销轴(I)上，轴向定位块(11)置于径向定位块(12)与法兰挡盘(5)之间，其外径大于钢管内径，并紧贴法兰；所述径向定位块(12)外径比钢管内径小并紧贴钢管内壁，其中部设有锥形中心孔，径向压力块(4)的一端插入径向定位块(12)的锥形中心孔中并形成紧密配合，在定位销轴(I)的两端分别装有锁紧的螺母和垫片；法兰挡盘(5)的外周设有与法兰对应的销孔，并通过短定位销(6)实现固定连接。
2.根据权利要求1所述的钢管法兰焊接定位夹具，其特征在于:所述径向定位块(12)由三个形状相同的、可相互分离的弧形块围接构成，其周向均布有6个通孔。
3.根据权利要求1或2所述的钢管法兰焊接定位夹具，其特征在于:所述法兰挡盘(5)设有与定位销轴(I)过渡配合的中心孔，并周向设有多组不同规格的销孔，对应着不同种规格的法兰螺栓孔，每3个一组，定位短销穿过法兰盘其中的3个螺栓孔和法兰挡盘的3个定位孔，实现法兰径向定位。
4.根据权利要求1或2所述的钢管法兰焊接定位夹具，其特征在于:所述定位销轴(I)伸出法兰挡盘(5)的一端设有可随时拔出和插入旋转手柄(9)的通孔。
【专利摘要】本发明公开了钢管法兰焊接定位夹具，它主要由安装在定位销轴上的径向定位块、径向压力块、轴向定位块、法兰挡盘和短定位销构成，轴向定位块的外径大于钢管内径，并紧贴法兰；径向定位块外径比钢管内径小并紧贴钢管内壁，其中部设有锥形中心孔，径向压力块的一端插入径向定位块的锥形中心孔中，在定位销轴的两端分别装有锁紧的螺母和垫片；法兰挡盘的外周设有与法兰对应的销孔，并通过短定位销实现固定连接。本发明实现钢管法兰轴向和径向快速定位，且适用范围广，可对不同规格的钢管法兰定位，只需选用对应的轴向定位块和径向定位块即可，可显著提高生产效率和焊接质量。
【IPC分类】B23K37-04
【公开号】CN104588941
【申请号】CN201410660517
【发明人】李冰, 毛汉领, 段青山, 黄振峰
【申请人】广西大学
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年11月19日