一种焊接夹具及其使用方法
阅读说明：本技术 一种焊接夹具及其使用方法 (Welding fixture and using method thereof ) 是由 王一迪 温嵘 邹兆安 王建涛 杨开龙 周泉 王通 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种焊接夹具及其使用方法,该夹具在平板上设置有四个加工位,使得该装置能够实现四件零件夹持,可一次完成四个短轴类零件的电子束焊接；有效地弥补了电子束焊接设备工作每次只能在一个夹具上焊接一件零件的缺点；节省因重复装夹零件造成的多次抽真空,在提高工作效率的同时节省了因多次抽真空产生的费用和设备占用时间；本装置在平板上安装了四个可拆卸的定位装置,可拆卸的设计方式便于工装的修理又能保证对多个零件的定位；对零件采用内孔定位,盖板压紧的方式不仅保证零件定位而且方便零件的安装。(The invention discloses a welding fixture and a use method thereof, wherein the fixture is provided with four machining positions on a flat plate, so that the device can realize the clamping of four parts and can finish the electron beam welding of four short-shaft parts at one time; the defect that the electron beam welding equipment can only weld one part on one clamp at a time is effectively overcome; multiple times of vacuumizing caused by repeatedly clamping parts are saved, the working efficiency is improved, and meanwhile, the cost and the equipment occupation time caused by multiple times of vacuumizing are saved; the device is provided with four detachable positioning devices on the flat plate, and the detachable design mode is convenient for repairing the tool and can ensure the positioning of a plurality of parts; the parts are positioned by adopting inner holes, and the cover plate is compressed tightly, so that the positioning of the parts is ensured and the parts are convenient to install.)
技术领域
本发明属于电子束焊技术领域，具体涉及一种焊接夹具及其使用方法。
背景技术
电子束焊接作为一种特种焊接方法，其具备焊接可达性好，接头强度高，焊接变形小，焊接厚度大，可焊材料范围广等优点，被越来越多的用于精密零部件的制造工艺中。航空发动机有许多短轴零件通过电子束焊接而成，如下图1所示，该零件由一条端面圆周焊缝组成，轴向高度约160mm，焊缝直径约130mm，零件每次装夹只能完成一件焊接，工作量非常大且生产效率低下。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种焊接夹具及其使用方法，以解决现有技术中零件装夹效率低的技术问题。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种焊接夹具，包括平板和芯轴，所述平板上设置有若干个加工位，每一个加工位设置有向下凹陷的定位孔，定位孔中安装有定位轴；所述芯轴的下端穿过定位轴的中心，芯轴的下端插入在平板中，芯轴的下端和平板连接；芯轴、定位孔和定位轴同轴线；
焊接夹具夹装零件时，每一个加工位上设置有一个零件，芯轴和零件同轴线，每一个零件的上端面设置有盖板，芯轴的上端穿过盖板的中心，芯轴的上端连接有压紧螺母。
本发明的进一步改进在于：
优选的，所述平板为矩形，所述平板的四个角设置有倒角。
优选的，所述平板的中心部分下端面通过螺栓连接有连接轴。
优选的，所述定位轴通过若干个圆柱销定位在平板上。
优选的，所述定位孔通过若干个内六角圆柱头螺钉和平板连接。
优选的，所述定位孔为圆形。
优选的，所述加工位设置有4个。
优选的，所述芯轴的下端通过内六角螺钉和平板连接。
优选的，所述平板、定位轴和芯轴的材料均为1Cr18Ni9Ti。
一种上述焊接夹具的使用方法，包括以下步骤：
步骤1，将平板设置在工作台上，将定位轴装载在定位孔中，将芯轴穿过定位轴固定在平板中；
步骤2，将零件放置在定位轴上，在零件的上端放置盖板，将压紧螺母套入在芯轴上，压紧螺母压紧盖板，盖板压紧零件；
步骤3，将工作台送入真空室进行电子束焊。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明公开了一种焊接夹具，该夹具在平板上设置有若干个加工位，使得该装置能够实现四件零件夹持，可一次完成四个短轴类零件的电子束焊接；有效地弥补了电子束焊接设备工作每次只能在一个夹具上焊接一件零件的缺点；节省因重复装夹零件造成的多次抽真空，在提高工作效率的同时节省了因多次抽真空产生的费用和设备占用时间；本装置在平板上安装了若干个可拆卸的定位装置，可拆卸的设计方式便于工装的修理又能保证对多个零件的定位；对零件采用内孔定位，盖板压紧的方式不仅保证零件定位而且方便零件的安装。
本发明还公开了一种焊接夹具的使用方法，该方法在焊接夹具上一次装夹若干个零件，使得原单件采用旋转360°的方式对零件端面圆周焊缝进行焊接，采用本装置后顺时针圆弧插补的方式同时对多个零件进行焊接，对焊接方法进行了创新。
附图说明
图1为本发明待焊接的零件图；
图2为本发明夹具的侧视图；
图3为本发明夹具俯视图；
其中：1-连接轴；2-平板；3-定位轴；4-盖板；5-芯轴；6-圆柱销；7-压紧螺母；8-内六角圆柱头螺钉；9-内六角螺钉；10-加工位；11-定位孔；12-零件；51-固定部分；52-支撑部分。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细描述：
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
参见图2和图3，本发明的装置包括：连接轴1、平板2、定位轴3、盖板4、芯轴5、圆柱销6、压紧螺母7、内六角圆柱头螺钉8、内六角螺钉9和加工位10。上述结构中连接轴1、平板2、定位轴3、盖板4和芯轴5均采用1Cr18Ni9Ti，使用方便，维护简单，制造成本低。
平板2为矩形结构，其中间部分的下表面连接有连接轴1，连接轴1用于连接平板2和设备花盘，平板2上表面设置有若干个加工位10，优选的，连接轴1的一侧设置有两个加工位10，另一侧设置有两个加工位10；相邻两个加工位10之间的轴线距离需保证零件安装后不会相互接触。
每一个安装位10设置有向下凹陷的凹槽为定位孔11，定位孔11为圆形，定位孔11中心部分安装有定位轴3，定位轴3为环状盘形式，定位轴3通过若干个圆柱销6在平板2上定位，使得定位轴3不会在定位孔11中旋转，定位轴3同时通过若干个内六角圆柱头螺钉8和平板2连接，内六角圆柱头螺钉8围绕定位轴3的周向等分设置，定位轴3能够对零件12的内孔和底端面起定位作用。
每一个加工位10中设置有一个芯轴5，芯轴5分为同轴的两部分，固定部分51和支撑部分52，固定部分51为圆盘形状，支撑部分52为圆柱形状，支撑部分52的下端和固定部分51一体连接，固定部分51插入在平板2中，固定部分51通过若干个内六角螺钉9和平板2连接，支撑部分52垂直于平板2，支撑部分52穿过定位轴3中心的通孔。
该装置使用时，将每一个零件安装在一个安装位10上，支撑部分52位于零件12的轴线位置，支撑部分52的上端高于零件12的上端，将盖板4穿过支撑部分52的上端，插入零件12上，同时盖板4架装在零件12上，然后在支撑部分52上拧装压紧螺母7，压紧螺母7压紧盖板4，盖板4压紧零件12.
本装置中平板2与设备花盘以通孔的形式采用螺栓固定连接，设备花盘工作台上设备，用于将平板2固定在工作台上，将零件12依次装夹到焊接夹具并将盖板4、螺母依次安装在夹具上。
1)将本装置放置在需要进行焊接零件的工作台上，并使用设备工作台上的螺钉将本装置的平板2与工作台固定连接好；将定位轴3装载在定位孔11中，然后将芯轴5穿过定位轴3插入在平板2中。
2)将焊接的短轴零件12依次放入平板每个单独的夹具上，将每个零件依次放入定位孔11后确保零件定位完好，在依次放入盖板4后，依次将压紧螺母7套入芯轴5并将短轴零件12压紧。
3)将装置装夹完毕后，将工作台送进真空室进行后采用顺时针圆弧插补的方式对零件进行电子束焊接。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。