一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具的制作方法

1.本实用新型涉及薄壁工件加工技术领域，具体涉及一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具。


背景技术：

2.目前在机械加工中，尤其大薄壁工件同时具有车削与焊接的加工需求时，由于薄壁工件的管壁较薄，直径较大，通常采用的三爪卡盘夹持固定，夹持力较小容易出现夹持不稳定，夹持力较大容易使工件变形，废品率较高，加工效率低且加工质量较差。另外在焊接时容易出现焊接热变形的问题，并且需要多次装夹，影响加工精度。在现有技术中解决上述问题时，通常先采用壁厚为20mm的工件进行车削或焊接加工，然后再对壁厚进行削减得到厚度为5mm的使用工件；整体加工过程较为复杂，并且也不能很好的解决工件加工变形以及焊接热变形的问题，严重影响加工质量与效率。因此对于现有技术中大薄壁工件的工装夹具，有待进一步改进。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具，以解决上述背景技术中存在的现有技术问题。
4.为解决上述的技术问题，本实用新型提供的技术方案为：
5.本实用新型提供了一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具，包括底盘、涨块、涨轴、复位机构以及散热机构，所述涨块在底盘上均匀设置有多个且与底盘滑动连接，所述涨块的内侧壁之间围合形成锥形孔，所述涨轴与锥形孔同轴设置且锥度相适配，所述涨轴驱动涨块在底盘上滑动，所述涨轴一端与底盘螺纹连接，所述涨块与底盘之间设置有用于涨块回位的复位机构，所述涨块远离底盘一侧设置有散热机构。
6.在上述技术方案基础上，所述涨轴上设置有锥形部，所述锥形部的锥度与锥形孔的锥度相适配，所述锥形部直径大于锥形孔的直径。
7.在上述技术方案基础上，所述散热机构设置为吸热板，所述吸热板套设在涨轴上且通过固定件固定抵接在工件的一侧。
8.在上述技术方案基础上，所述复位机构设置为拉簧，所述涨块上开设有通槽，所述拉簧一端固定设置在通槽的内侧壁上，另一端固定设置在底盘上。
9.在上述技术方案基础上，所述底盘上固定设置有多个固定座，所述涨块上开设有滑槽，所述固定座与滑槽滑动连接。
10.在上述技术方案基础上，所述固定座设置为t形结构，所述滑槽形状与固定座相适配。
11.在上述技术方案基础上，所述吸热板采用铝合金材质制成。
12.本实用新型提供的技术方案产生的有益效果在于：
13.1、本实用新型中提供了一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具，其结构简单，
可以通过一次装夹即可实现车削加工以及焊接加工，尤其适用于对管壁超薄(管壁厚度为5mm)的工件加工，操作更加方便，避免多次装夹定位对加工精度的影响；具体的，通过涨块以及涨轴之间的锥度配合，涨轴驱动涨块向外移动，使用后通过复位机构对涨块进行回位，可以对大孔径薄壁管件进行有效夹持，定位更加稳定，不易造成加工工件变形；加工效率高，保证加工精度。
14.2、通过设置散热机构即吸热板，更优选的，吸热板由铝材质制成，一方面导热性能好，防止焊接热变形，影响加工质量，另一方面与待加工的碳钢工件，不易焊接在一起，即不影响焊接操作；另外通过固定件将导热板以及大直径薄壁平板进行有效固定，避免在大直径薄壁平板与大孔径薄壁管件的焊接过程中出现晃动等情况，影响焊接加工质量，造成较大的加工精度误差，进一步约束工件焊接热变形的问题。
附图说明
15.图1是本实用新型的整体结构示意图；
16.图2是本实用新型的爆炸视图；
17.图3是本实用新型的部分结构示意图；
18.图4是本实用新型中涨块的结构示意图；
19.图5是本实用新型中涨轴的结构示意图；
20.图6是本实用新型中大薄壁工件的结构示意图；
21.图7是本实用新型使用状态下的结构示意图；
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
23.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、等指示的方位或位置关系均为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.如图1至图7所示，本实用新型中提供了一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具，包括底盘1、涨块2、涨轴3、复位机构4以及散热机构5，所述涨块2在底盘1上均匀设置有多个且与底盘1滑动连接，所述涨块2的内侧壁之间围合形成锥形孔6，所述涨轴3与锥形孔6同轴设置且锥度相适配，所述涨轴3驱动涨块2在底盘1上滑动，所述涨轴3一端与底盘1螺纹连接，所述涨块2与底盘1之间设置有用于涨块2回位的复位机构4，所述涨块2远离底盘1一侧设置有散热机构5。
26.本实用新型中提供了一种大薄壁工件车削与焊接用多功能夹具，其结构简单，可以通过一次装夹即可实现车削加工以及焊接加工，尤其适用于对管壁超薄(管壁厚度为
5mm)的工件加工，操作更加方便，避免多次装夹定位对加工精度的影响；具体的，通过涨块2以及涨轴3之间的锥度配合，涨轴3驱动涨块2向外移动，使用后通过复位机构4对涨块2进行回位，可以对大孔径薄壁管件10进行有效夹持，定位更加稳定，不易造成加工工件变形；加工效率高，保证加工精度。
27.在上述技术方案基础上，所述涨轴3上设置有锥形部31，所述锥形部31的锥度与锥形孔6的锥度相适配，所述锥形部31直径大于锥形孔6的直径。
28.在上述技术方案基础上，所述散热机构5设置为吸热板，所述吸热板套设在涨轴3上且通过固定件7固定抵接在工件的一侧。更优选的，所述固定件7设置为螺母，所述涨轴3两端均设置有螺纹，一端与底盘1螺纹连接，另一端通过螺纹连接有螺母，通过螺母与平垫片将吸热板固定在工件的一侧，同时也对工件进行夹紧。
29.在上述技术方案基础上，所述吸热板采用铝合金材质制成。通过设置散热机构5即吸热板，更优选的，吸热板由铝材质制成，一方面导热性能好，防止焊接热变形，影响加工质量，另一方面与待加工的碳钢工件，不易焊接在一起，即不影响焊接操作；另外通过固定件7将吸热板以及大直径薄壁平板11进行有效固定，避免在大直径薄壁平板11与大孔径薄壁管件10的焊接过程中出现晃动等情况，影响焊接加工质量，造成较大的加工精度误差，进一步约束工件焊接热变形的问题。
30.其中可以理解的是，大直径薄壁平板11与吸热板中心均设置有安装孔套设在涨轴3上，且根据图5所示，涨轴3上锥形部31的一侧设置有与上述安装孔尺寸相适配的光轴部分，方便在焊接时进行定位装夹以及焊接操作。
31.在上述技术方案基础上，所述复位机构4设置为拉簧，所述涨块2上开设有通槽21，所述拉簧一端固定设置在通槽21的内侧壁上，另一端固定设置在底盘1上。通过设置拉簧，可以在向外旋松涨轴3时，拉簧带动涨块2自动回位，操作更加方便。
32.在上述技术方案基础上，如图2和图3所示，所述底盘1上固定设置有多个固定座8，所述涨块2上开设有滑槽22，所述固定座8与滑槽22滑动连接。在上述技术方案基础上，所述固定座8设置为t形结构，所述滑槽22形状与固定座8相适配。将涨轴3向锥形孔6内部旋紧时，涨块2相应进行外移即通过涨块2的滑槽22在固定座8上滑动实现的。
33.工作时，通过旋转涨轴3，涨轴3与底盘1螺纹旋合，涨轴3上设置的锥度部31向涨块2形成的锥形孔6内部移动，此时涨块2沿底盘1直径方向同步向外移动，大孔径薄壁管件10的内壁套设在涨块2的外侧壁上，通过涨块2将其涨紧固定，进行端面车削加工；然后反方向旋转涨轴3，涨块2向内移动，转换大孔径薄壁管件10的方向，进行另一端面的加工。车削加工完成后需要进行焊接时，将吸热板固定抵接在大直径薄壁平板11的一侧，大直径薄壁平板11工件的平板面被涨块2与吸热板夹紧固定，有效约束工件防止其焊接热变形，保证加工过程中其大直径平面的平整度需求；焊接在工件的两侧对称设置有焊接设备，这样焊接时受力均匀，焊接速度快，同时在焊接过程中吸热板带走大部分的热量，涨块2也可以进行辅助散热，不易造成焊接变形。
34.以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，因此应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。
35.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。