[实用新型]铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种机械制造工艺装备，更具体地说本实用新型涉及一种焊接夹具。

背景技术

铝合金真空钎焊机箱结构紧凑，重量轻，耐蚀性、导热性好，通过焊接可以做成复杂的结构件，对电磁波具有良好的屏蔽效果，可以为电子组件及有关器件提供电磁防护，提高电子设备的兼容性，因此在航空机载设备上广泛使用。铝合金真空钎焊机箱与机械加工拼装机箱比较，电磁屏蔽效果更好；与整体抠制机箱比较，可以做出结构更加复杂的机箱，材料利用率更高；与铸造机箱比较，不需要模具，生产周期短、成本低。但铝合金真空钎焊机箱存在焊接变形问题，焊接后必有一道校形工序，对于尺寸精度要求较高部位，还要预留一定的加工余量，焊接后通过补充加工保证这些精度相对较高的尺寸。有时焊接部位错位，校形和补充加工都不能满足尺寸精度要求，导致整个机箱报废。因此有必要研究铝合金真空钎焊机箱的变形机理并加以控制，否则铝合金真空钎焊机箱与整体抠制机箱、铸造机箱比较没有经济性优势。

目前，变形的铝合金真空钎焊机箱普遍采用的装夹方式是：在铝合金板两侧加垫板，在机箱外部纵横方向用10个以上的大尺寸U形夹夹持，机箱内部纵横方向用10根以上的顶杆支撑。通过分析研究发现这种不当的装夹方式引起3类焊接变形：焊接部位装夹不可靠引起错位变形；铝合金板在焊接温度下软化，不能承受夹具和自身重量导致变形；铝合金板两侧都加垫板，因其夹具与铝合金线膨胀系数不一致导致的挤压变形。

发明内容

本实用新型的目的是针对上述现有技术存在的问题，提供一种不需要预留补充加工余量，也不需要校形工序，零件之间不会错位，能够有效减少铝合金机箱真空钎焊变形的控制夹具。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是，一种铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具，包括一个对铝合金机箱形成支撑的焊接体骨架，其特征在于，所述的焊接体骨架，由夹持在铝合金机箱端板外侧的端垫板1和固联于铝合金机箱体内角面的角铁2组成，两个U形夹4分别通过螺栓4，将铝合金机箱体端板和相邻端板的侧板分别夹持在端垫板1、侧垫板5与两者内角面相连的角铁2之间，互相连结形成一个与机箱结构一致的封闭结构，构成了机箱与夹具组成的焊接体骨架。

本实用新型相比于现有技术具有如下有益效果。

本实用新型通过端垫板螺栓3和U形夹4将箱体的端板和相邻端板的侧垫板5夹持在端垫板1和侧垫板5两者内角面相连的角铁2之间。这种直接将合金机箱的相邻端板和侧垫板两个零件的焊接部位进行定位夹紧，防止相邻两个零件在焊接过程中发生位置变化。夹具重量由夹具自身承受，同时对铝合金机箱形成支撑，防止铝合金在钎焊温度下变软不能承受夹具和自身重量产生的变形。

本实用新型通过端垫板1和侧垫板5对铝合金板进行单侧支撑，另一侧为铝合金留出膨胀空间，避免了铝合金在钎焊温度下，膨胀受限产生挤压变形，克服了铝合金比钢制夹具的线膨胀系数大，易引起错位变形的缺陷。

采用本实用新型对铝合金机箱反复进行装夹和焊接试验，零件之间不会错位，机箱的角度误差取决于角铁2的角度误差，以300mm×200mm×200mm尺寸的机箱为例，焊接引起的形位误差变化可控制在0.1mm以内。本实用新型对焊接夹具的改进结果表明，大多数情况下机箱不需要预留补充加工余量，也不需要校形工序。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具的局部透视图。

图2是图1的A-A向剖面图。

图中：1端垫板，2角铁，3螺钉，4U形夹，5侧垫板，6端板，7侧板,8焊缝。

具体实施方式

参阅图1、图2。以矩形机箱为例说明实施方式。铝合金矩形机箱由两块端板和两块侧板组成，一共4条焊缝8。铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具由端垫板1共2块、角铁2共8件，U形夹4共16件、螺栓3共16件，侧垫板5共2块组成。按图1所示，用端垫板1、角铁2、U形夹4、螺栓3和侧垫板5直接针对铝合金机箱相邻的两个零件端板6和侧板7的焊接部位进行定位夹紧。矩形机箱共8个角，均如法装夹。焊接体骨架由夹持在铝合金机箱端板外侧的端垫板1、侧板外侧的侧垫板5和固联于铝合金机箱体内角面的角铁2组成，两个U形夹4分别通过螺栓4，将铝合金机箱体的端板和相邻端板的侧板分别夹持在端垫板1、侧垫板5与两者内角面相连的角铁2之间，互相连结形成一个与机箱结构一致的封闭结构，构成了机箱与夹具组成的焊接体骨架。这种装夹方法可保证端板和侧板相对位置准确可靠，防止端板和侧板在焊接过程中发生位置变化导致机箱变形。

铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具可选用具有一定高温强度和抗氧化能力的材料制作，比如端垫板1和侧垫板5选用不锈钢，角铁2、U形夹4和螺栓3选用工具钢。夹具重量由夹具自身承受，同时对铝合金机箱形成支撑，防止铝合金在钎焊温度下变软不能承受夹具和自身重量产生的变形。铝合金机箱真空钎焊变形控制夹具不限于焊接矩形机箱。角铁不限于90°，改变角铁的角度，与机箱的角度一致，即可焊接三角形、平行四边形等各种多边形机箱。矩形机箱内带有隔板也可进行焊接。