專利名稱：一種激光拼焊用夾具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及激光加工技術領域，特別涉及一種激光拼焊時使用的焊裝夾具， 其特征在于可減少因焊接過程熱變形造成的拼接間隙變化。
背景技術：
激光拼焊技術是車身設計和制造中的關鍵技術，被廣泛應用在現代汽車制造領 域。激光拼焊板就是將兩張或多張不同厚度或不同材質的鋼板通過激光對焊成一張鋼板， 然后進行整體沖壓成形的工藝。在汽車制造領域，應用激光拼焊板可以減少工件數量、減少 加工環節、降低工件重量、提高工件質量、提高車身碰撞安全性。由于激光光束直徑很小，因 此對拼焊坯板的拼接狀態要求很高。為保證焊接質量，拼焊坯板通常通過高精剪、落料或 者激光切割等精密方式加工；并且，焊接過程中通過夾具將拼焊坯板固定。由于激光拼焊 時對兩塊待焊接板的裝配間隙要求非常嚴格，這就對激光拼焊的焊裝夾具提出了更高的要 求。其中，激光焊接過程中，由于熱應力的存在，為保證焊接過程中拼焊間隙不發生變化，對 夾具夾緊力的要求通常很高。尤其對于長焊縫的焊接過程中，焊接過程熱應力問題變的尤 為突出。由于激光拼焊是一項新技術，尤其在對材料激光拼焊進行研發時，需要不斷更換材 料，這就需要用于研發的激光拼焊夾具既要具有成本低、操作簡單，又要能夠有效防止焊接 過程的熱變形。在胡倫驥等人申請的發明名稱為“薄板激光切割-焊接設備”的專利 ZL02290609. 6中，提出的拼焊夾具主要用于激光切割和激光焊接時光路和聚焦鏡的轉換， 其所提的夾緊裝置中主要采用了在Y軸下方設置有液壓缸驅動的板坯定位機構，此裝置使 用了較多的滾珠絲杠，步進電機和液壓缸，使用非常復雜。在閻啟等人申請的“一種激光拼焊和激光切割用夾具”的專利200520046157. 4 中，主要通過單側橫向和縱向擋條方式定位、通過壓條夾緊的方式裝卡試樣，其特點是設備 簡單、操作方便，但僅僅通過螺絲固定兩端的壓條很難避免焊接過程中的熱變形，尤其是對 于長坂的焊接過程熱變形問題更難于避免。
發明內容本實用新型的目的是針對現有試驗室簡易拼焊工裝夾具不能滿足板材拼焊需求 而設計的激光拼焊用夾具，該夾具可有效避免拼焊過程中因熱應力造成的間隙變化，并且 具有結構簡單、方便操作的特點。為實現上述目的，本實用新型提供一種激光拼焊用夾具，用于夾持加工材料，該夾 具包括底板，放置在底板上的壓板，底板上有溝槽，每條溝槽在底板的邊緣處安裝有固定 裝置，頂桿一端與手柄相連，另一端與拼焊板相接觸，頂桿外壁與固定裝置相連接。底板具有一狹長開口槽，開口槽的方向與焊接方向一致，開口槽與溝槽垂直。所述壓板為一對，截面為梯形槽狀結構，兩端為固定端，壓板通過固定端與底板相 連。[0009]優選的，所述固定裝置可為獨立組件，也可由底板向上突伸形成。優選的，所述頂桿的外壁具有螺紋結構，通過螺紋與所述固定裝置相聯。優選的，所述開口槽的每一側溝槽的數量至少為1個。優選的，所述開口槽的每一側固定裝置的數至少為1個。優選的，所述開口槽的每一側頂桿的數量至少為1個。與現有技術相比，本實用新型具備以下優點1)結構簡單。本夾具采用機械夾緊 和固定方式，手動鎖緊，無需電機、液壓等復雜設備；2)操作方便。使用本夾具，可以適用于 不同材料、不同厚度的鋼板進行激光拼焊工作，本夾具具有廣泛的適用性，在產品更換時， 不需要更換工作夾具；3)避免焊接過程中拼接間隙變化。本夾具兩側的頂桿結構，可阻止 拼焊板沿與焊接方向相垂直的方向運動，從而避免焊接過程中熱應力造成的拼接間隙變 化，提高焊接質量，尤其適合長焊縫的焊接。
以下結合附圖和實施例對本實用新型做進一步說明。


圖1為本實用新型優選實施例的激光拼焊用夾具的結構示意圖。圖2為本實用新型優選實施例激光拼焊夾具的壓板橫截面結構示意圖。圖中1.夾具；2.底板；3.壓板；4.螺絲；5.開口槽；6.拼焊板；7.溝槽；8.固定 裝置；9.頂桿；10.手柄。
具體實施方式
如
圖1所示，本實用新型優選實施例中提供的一種材料激光拼焊用夾具1，其包含 底板2，放置在底板上的一對壓板3，在每條壓板上前后兩端各有一個螺絲4。在本實用新型的底板2上有垂直于壓板的溝槽7，每條溝槽7在底板的邊緣處安裝 有固定裝置8，固定裝置8可以是獨立的組件，也可以由底板2向上突伸形成。固定裝置8 上留有螺紋孔，頂桿9通過螺紋與固定裝置8相連接，頂桿9的一端與手柄10相連且可與 手柄10 —起旋轉。通過旋轉手柄10，頂桿9與固定裝置8發生相對轉動，使得頂桿9沿溝 槽7方向移動，試驗過程中頂桿9的另一端與拼焊板6相接觸。在本實用新型中，底板2中間留有開口槽5，方便拼焊過程中的廢物通過。在本實用新型中，如圖2所示，壓板3的截面被設計成梯形槽狀結構。安裝過程中 壓板3截面梯形的斜邊相對，可以節省空間，為激光焊接頭的運行提供足夠的空間；壓板3 截面的槽狀設計是為了使壓條的壓力更好地分散在臨近焊縫的梯形斜邊上，防止因拼焊板 拼接處的邊部翹起而造成的錯邊缺陷。現通過被焊接的兩種具體尺寸的材料來說明本實用新型優選實施例的夾具應用 過程。對于厚度分別為0. 8mm和1. 2mm的待焊材料進行激光拼焊時，先將材料放置于開 口槽5的兩側，并使得拼接縫位于開口槽的正上方。扣上壓板3，使得壓板3的斜邊相對，鎖 緊螺絲4。此時，拼焊板6被固定在底板2上，且拼焊板邊部被壓板3的斜邊壓緊。被螺絲 4鎖緊的壓板3主要提供垂直于底板2平面的壓力；通過壓板3的摩擦，部分提供沿著底板 3平面且垂直與開口槽5的摩擦力。但由于摩擦力有限，焊接過程中熱應力的存在，拼焊間隙會越來越大，影響焊接質量，且拼焊板6越長越明顯。因此，在拼焊前，旋轉位于兩側的手 柄10，帶動頂桿9轉動，使得頂桿9的端部與拼焊板6相接觸。由于兩塊拼焊板6垂直與開 口槽方向的位置已經被頂桿9固定，此時進行激光拼焊不會造成拼焊板6間隙的變化。
權利要求一種激光拼焊用夾具，其特征在于，該夾具包括底板(2)，放置在底板上的壓板(3)，底板(2)上有溝槽(7)，每條溝槽(7)在底板的邊緣處安裝有固定裝置(8)，頂桿(9)一端與手柄(10)相連，另一端與拼焊板(6)相接觸，頂桿(9)外壁與固定裝置(8)相連接。
2.根據權利要求1所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，底板(2)具有一狹長開口槽 (5)，開口槽(5)的方向與焊接方向一致，開口槽(5)與溝槽(7)垂直。
3.根據權利要求1或2所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，所述開口槽(5)的每一側 溝槽(7)的數量至少為1個。
4.根據權利要求1所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，所述壓板(3)為一對，截面為 梯形槽狀結構，兩端為固定端，壓板(3)通過固定端與底板(2)相連。
5.根據權利要求1所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，所述固定裝置(8)可為獨立組 件，也可由底板(2)向上突伸形成；固定裝置(8)通過螺紋與頂桿(9)相連。
6.根據權利要求1、2或5所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，所述開口槽(5)的每一 側固定裝置(8)的數至少為1個。
7.根據權利要求1、2或5所述的激光拼焊用夾具，其特征在于，所述開口槽(5)的每一 側頂桿(9)的數量至少為1個。
專利摘要本實用新型公開了一種激光拼焊用夾具，用于夾持加工材料，其特征在于，該夾具包括底板(2)，其具有一狹長開口槽(5)，開口槽(5)的方向與焊接方向一致，該底板(2)還具有與開口槽(5)相垂直的溝槽(7)；壓板(3)，其截面為梯形槽狀結構，兩端為固定端；固定裝置(8)，其位于每個溝槽(7)的端部，具有螺紋通孔；頂桿(9)，其一端與手柄(10)相聯，另一端與拼焊板(6)相接觸。該夾具可避免焊接過程中因熱應力造成的拼接間隙變化，并且結構簡單、方便操作。
文檔編號B23K26/42GK201720615SQ20102022257
公開日2011年1月26日 申請日期2010年6月3日 優先權日2010年6月3日
發明者劉興全, 張永強, 王威, 章軍 申請人:首鋼總公司