專利名稱：焊接夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種焊接夾具，具體地說，本發(fā)明涉及一種高頻釬焊金剛石磨盤的夾具。
背景技術(shù)：
金剛石磨盤已經(jīng)廣泛用于磨削領(lǐng)域的各個方面。金剛石磨盤是磨削石材、硬質(zhì)合金、玻璃、陶瓷等高脆材料的有效工具。金剛石磨盤由金剛石刀頭與基體組成，制作過程中將金剛石刀頭與基體分別制備，然后再采用焊接的工藝方法將金剛石刀頭固接在基體上。 在現(xiàn)有技術(shù)中，普遍采用的方法是金剛石刀頭在真空熱壓設(shè)備中燒結(jié)；刀頭與基體的聯(lián)結(jié)技術(shù)采用高頻感應(yīng)釬焊。釬焊是現(xiàn)代焊接技術(shù)的三大主要組成部分之一。常規(guī)釬焊是采用比母體熔化溫度低的釬料，操作溫度采取低于母材固相線而高于釬料液相線的一種焊接技術(shù)。釬焊時釬料融化為液態(tài)而母材保持為固態(tài)，液態(tài)釬料在母材的間隙或表面上潤濕、毛細(xì)流動、填充、鋪展、與母材相互作用(溶解、擴(kuò)散或產(chǎn)生金屬間化合物)、冷卻凝固形成牢固的接頭，從而將母材連接在一起。為了更加充分發(fā)揮金剛石工具的優(yōu)勢，同時克服電鍍金剛石工具的把持力磨粒易脫落等缺陷，國外首先于上個世紀(jì)八十年代末開始將釬焊應(yīng)用于金剛石工具的制造行業(yè)。高溫釬焊可以實(shí)現(xiàn)金剛石、釬焊合金材料和金屬基體界面上化學(xué)冶金結(jié)合，具有較高的結(jié)合強(qiáng)度，金剛石的有效利用率高，壽命長，同時牢固的化學(xué)冶金結(jié)合，使得釬焊金剛石工具可以在高速條件下穩(wěn)定的工作。影響釬焊金剛石工具質(zhì)量的因素主要有加熱方式、釬料和釬焊溫度。對于加熱方式目前應(yīng)用的主要有鹽浴釬焊、激光釬焊和高頻感應(yīng)釬焊。高頻感應(yīng)釬焊加熱溫度高，而且是非接觸式加熱，加熱效率高速度快，并且溫度容易控制；可以局部加熱，容易實(shí)現(xiàn)自動控制；作業(yè)環(huán)境好，幾乎無污染。高頻感應(yīng)加熱所需的時間介于激光加熱和電阻加熱之間，一般在30秒作用，這個時間比較好地減少了金剛石的熱損傷程度，同時也為界面生成連續(xù)的過渡層提供了足夠的反應(yīng)時間，釬焊效果較為理想。目前此種加熱方式應(yīng)用最為普遍。為了提高生產(chǎn)效率，我們開發(fā)了整體焊接工藝，工作效率相對于傳統(tǒng)的釬焊工藝能夠提高工作效率50%-70%。但是采用整體釬焊工藝時，對釬焊夾具的要求較高?，F(xiàn)有技術(shù)中的夾具采用手動固定、氣動固定和電磁吸盤固定方式。氣動固定方式雖然比手動固定方式有較大改進(jìn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，每個節(jié)塊的規(guī)定都需要一個專門的汽缸，每個節(jié)塊的夾緊力很難一致，裝卡效率仍然很低。電磁吸盤固定雖然克服了效率低的缺陷，但由于節(jié)塊是靠磁力吸附在磁盤的盤面上，約束力很小，隨著釬料的熔化，焊縫收縮，焊接后的節(jié)塊和基體之間會發(fā)生翹曲，產(chǎn)生變形，影響釬焊粘結(jié)強(qiáng)度。而采用傳統(tǒng)的手動焊接夾具，在整體釬焊過程中，由于受到高溫的影響，固定螺絲容易松脫；導(dǎo)致在整體焊接時，每個節(jié)塊的夾緊力很難保持一致，從而容易導(dǎo)致節(jié)塊(齒塊)不能緊貼而產(chǎn)生虛焊。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決采用整體釬焊焊接時，高溫下焊接夾具對齒塊固定不緊，夾緊力不一致的缺陷。本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)中的焊接夾具進(jìn)行了創(chuàng)造性的革新，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、方便節(jié)塊安裝并且能夠保證焊接質(zhì)量穩(wěn)定的金剛石磨盤的整體釬焊專用焊接夾具。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設(shè)置的中心定位孔，下壓板設(shè)置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設(shè)置有齒塊安裝槽，其特征在于上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧。優(yōu)選地，所述下壓板還設(shè)置有輔助定位孔，所述的輔助定位孔沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置，優(yōu)選地，所述的輔助定位孔的個數(shù)為3個。優(yōu)選地，所述的上壓板和下壓板均為圓盤形。優(yōu)選地，所述的齒塊安裝槽沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置。優(yōu)選地，下壓板的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽。優(yōu)選地，所述的定位螺桿的個數(shù)與金剛石磨盤的齒塊個數(shù)相等。優(yōu)選地，所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。優(yōu)選地，所述的壓緊彈簧由彈簧鋼制成，例如廣泛使用的60Si2MnA。另外，本發(fā)明還開發(fā)了一種特別適用于本發(fā)明焊接夾具的壓緊彈簧所用的彈簧鋼，用于解決壓緊彈簧在高溫?zé)嵫h(huán)下導(dǎo)致疲勞失效的技術(shù)問題，與60Si2MnA相比，用該彈簧鋼制造的壓緊彈簧壽命能提高一倍。所述的彈簧鋼的組成和含量為=C 0. 25-0. 32wt%, Si 1. 25-1. 50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V :0. 015-0. 025wt %，Nb :0. 01-0. 02wt %，Cu :0. 25-0. 35wt %、Zn :0. 15-0. 25wt %、 P ^ 0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明的彈簧鋼可以通過現(xiàn)有技術(shù)的電弧冶煉、LF精煉、連鑄和連軋的工藝制備得到，由于屬于煉鋼領(lǐng)域的公知技術(shù)(例如如同中國專利申請200910263020. 7說明書中所公開的制備工藝)，在此不予累述。本發(fā)明的焊接夾具的工作原理如下本發(fā)明的焊接夾具主要由上壓板、下壓板、齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧等元件構(gòu)成。焊接的時候，將工件(即金剛石圓盤基體)放置在旋轉(zhuǎn)的工作臺上，在工件待釬焊的基體表面上放置銀釬料和助焊劑，再在其上設(shè)置齒塊，然后將焊接夾具的下壓板放置在齒塊上，并使得齒塊與齒塊定位槽重合，上壓板與下壓板同軸的中心定位孔與金剛石圓盤基體的中心對齊，利用中心定位螺桿使得金剛石圓盤固定在旋轉(zhuǎn)的工作臺上；然后將夾具上的齒塊定位螺桿設(shè)置在各個齒塊上，并扭轉(zhuǎn)壓緊彈簧上的彈簧栓使得金剛石圓盤基體與齒塊緊固連接，然后放入帶有轉(zhuǎn)盤的高頻焊架上進(jìn)行焊接。本發(fā)明的焊接夾具結(jié)構(gòu)簡單、使用方便，在高溫焊接的時候，彈簧受熱膨脹，能夠使得齒塊與基體的焊接面之間始終保持緊固連接，不會產(chǎn)生松動、不會出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象。本實(shí)用新型的焊接夾具特別適用于整體釬焊工藝，在提高釬焊效率的同時，還能夠保證足夠的粘結(jié)強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的焊接夾具的部件示意圖。圖2為本發(fā)明一個實(shí)施例的焊接夾具的部件裝配示意圖。
具體實(shí)施例方式下面本發(fā)明將結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的解釋和說明。申請人在此需要申明的是，實(shí)施例和附圖僅是為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案，絕不能將其解釋為對發(fā)明保護(hù)范圍的限制。實(shí)施例1參見圖1-2為本發(fā)明一個實(shí)施例的焊接夾具的部件示意圖和部件裝配示意圖。由圖1-2可以看出，本實(shí)施例的焊接夾具，包括圓盤形上壓板(1)和圓盤形下壓板(2)，上壓板 (1)和下壓板(2)均具有同軸設(shè)置的中心定位孔(3)，下壓板(2)設(shè)置有齒塊定位孔(21)， 下壓板(2)的下表面設(shè)置齒塊安裝槽(22)，其特征在于上壓板(1)和下壓板(2)之間安裝齒塊定位螺桿(5)和齒塊壓緊彈簧(6)；所述下壓板還沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置有3個輔助定位孔(4)；其中上壓板(1)和下壓板(2)的直徑相等；所述的齒塊安裝槽(22)沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置，下壓板(2)的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽(22)；所述的定位螺桿(5)的個數(shù)與金剛石磨盤的齒塊個數(shù)相等；并且所述的齒塊安裝槽(22)的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。實(shí)施例2焊接夾具的結(jié)構(gòu)同實(shí)施例1 ；區(qū)別在于壓緊彈簧所用的彈簧鋼具有以下組成和含量所述的彈簧鋼的組成和含量為c:0. 25-0. 32wt %, Si :1.25-1.50wt%, Mn :1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %, Ni 2. 20-4. 25wt %，Mo 0. 30-0. 50wt %， V :0. 015-0. 025wt %，Nb 0. 01-0. 02wt %，Cu 0. 25-0. 35wt %、Zn 0. 15-0. 25wt %、 P彡0. 0015wt%, S彡0. 0015wt%，余量是Fe和不可避免的雜質(zhì)。以上所述，僅為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施例，不能解釋為以此限定本發(fā)明的范圍，凡在本發(fā)明的權(quán)利要求書要求保護(hù)的范圍內(nèi)所做出的等同的變形和改變的實(shí)施方式均在本發(fā)明要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設(shè)置的中心定位孔， 下壓板設(shè)置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設(shè)置有齒塊安裝槽，其特征在于上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接夾具，其特征在于所述圓盤形下壓板還設(shè)置有輔助定位孔，所述的輔助定位孔沿著同心圓環(huán)均勻設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接夾具，其特征在于所述的輔助定位孔的個數(shù)為3個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接夾具，其特征在于所述的齒塊安裝槽沿同心圓均勻設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接夾具，其特征在于所述的下壓板的下表面設(shè)置有兩排齒塊安裝槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接夾具，其特征在于所述的定位螺桿的個數(shù)與金剛石磨盤的齒塊個數(shù)相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接夾具，其特征在于所述的齒塊安裝槽的輪廓與齒塊的橫截面形狀相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接夾具，其特征在于所述的上壓板和下壓板均為圓盤形。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接夾具，其特征在于所述的齒塊壓緊彈簧的材質(zhì)為彈簧鋼。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接夾具，其特征在于所述的彈簧鋼的組成和含量為C 0. 25-0. 32wt %, Si 1. 25-1. 50wt %, Mn 1. 0-1. 25wt %, Cr 1. 20-1. 80wt %， Ni 2. 20-4. 25wt %, Mo 0. 30-0. 50wt %, V 0. 015-0. 025wt %, Nb 0. 01-0. 02wt %, Cu 0. 25-0. 35wt%, Zn 0. 15-0. 25wt%, P ^ 0. 0015wt%, S ^ 0. 0015wt%，余量是 Fe 和不可避免的雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種焊接夾具，包括上壓板和下壓板，上壓板和下壓板具有同軸設(shè)置的中心定位孔，下壓板設(shè)置有齒塊定位孔，下壓板的下表面設(shè)置有齒塊安裝槽，其特征在于上壓板和下壓板之間安裝有齒塊定位螺桿和齒塊壓緊彈簧。本發(fā)明的焊接夾具結(jié)構(gòu)簡單、高溫焊接能夠使得齒塊與基體的焊接面之間始終保持緊固連接，不會產(chǎn)生松動、不會出現(xiàn)虛焊的現(xiàn)象。
文檔編號B23K3/08GK102284763SQ20111023077
公開日2011年12月21日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月12日
發(fā)明者華川海 申請人:江蘇華昌工具制造有限公司