CN201239856Y - 无孔式激光焊接的装置及用其加工的焊接件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种无孔式激光焊接的装置及用其加工的焊接件，该装置包括设有激光枪嘴的激光焊接机和固定于激光焊接机上的焊接治具，焊接治具上开设有焊钉的定位孔，定位孔内置有子母针；所述焊接件包括钣金件和焊钉，焊钉为上下等径的轴，焊钉放置于焊接治具的定位孔内，定位孔内置有子母针，焊钉置于子母针上，钣金件放置于焊接治具的工作面上并遮蔽定位孔，钣金件与焊钉的接触面为水平面。本实用新型无须预制带钉头的焊钉，也无须在焊接件上开设与钉头相配的焊钉孔，减少了加工工序，节约制造成本；通过激光束照射焊接件和焊钉的接触面位置，实现无孔快速焊接成型，保证焊接质量，达到理想精度要求。
Description
【技术领域】
本实用新型涉及一种焊接装置及其加工件，特别是一种激光焊接装置及用该激光焊接装置焊接在一起的焊钉和钣金件。
【背景技术】
激光焊接是近代一种新型的焊接方式，其定位精度高，焊接变形小，主要是针对薄壁材料、精密零件的焊接，它利用高能量的激光束对焊接件进行照射，光能被焊接件吸收后转变成热能，并通过热传导向焊接件的内部扩散，将两个焊接件的接触表面熔化后形成特定熔池，熔池冷却后使两个焊接件连接在一起。轴类(焊钉)与钣金件连接采用的有孔全周式激光焊接方式为：在固定于激光焊接机上的焊接治具的定位孔内放置带钉头的焊钉，该焊钉是在轴的端部加工出台阶，由此形成轴端部的缩径段即为焊钉的钉头，预先在钣金件上开设与焊钉钉头相配合的焊钉孔，把钣金件放置于焊接治具的工作台面上，并通过焊钉孔将钣金件卡装在外露于焊接治具工作台面的焊钉钉头上，激光焊接机的激光枪嘴沿焊钉钉头与钣金件焊钉孔的接缝运动，使激光束沿接缝轨迹作全周焊接。上述有孔全周式激光焊接必须在焊接前对钣金件开焊钉孔并加工焊钉钉头，其工序多，制造成本高，受钣金件平面度和焊钉孔位置度等因素影响，焊接后要保证高精度的垂直度和位置度也比较困难，且有孔全周焊接易受热应力影响，最终达不到理想精度要求。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于：提供一种无孔式激光焊接的装置及其加工的焊接件，利用该无孔式激光焊接的装置焊接钣金件和焊钉，无须预制带钉头的焊钉，也无须在钣金件上开设与钉头相配的焊钉孔，通过激光束照射钣金件和焊钉的接触面位置，实现快速焊接成型，保证焊接质量，达到理想精度要求。
本实用新型的技术方案是这样实现的：一种无孔式激光焊接的装置，包括设有激光枪嘴的激光焊接机和固定于激光焊接机上的焊接治具，焊接治具上开设有焊钉的定位孔，定位孔内置有子母针；
上述无孔式激光焊接的装置中，一推动机构伸入所述定位孔内，子母针置于推动机构上；
上述无孔式激光焊接的装置，所述推动机构为气缸。
本实用新型的技术方案还包括：一种用上述无孔式激光焊接装置加工的焊接件，所述焊接件包括钣金件和焊钉，焊钉为上下等径的轴，焊钉放置于焊接治具的定位孔内，定位孔内置有子母针，焊钉置于子母针上，钣金件放置于焊接治具的工作面上并遮蔽定位孔，钣金件与焊钉的接触面为水平面。
相比于常见的有孔全周式激光焊接的装置及加工的焊接件，本实用新型的有益效果在于：使用本实用新型的焊接装置使钣金件和焊钉焊接在一起，省略了在钣金件上开设焊钉孔和在焊钉一端加工出钉头的工序，从而降低了加工成本，节约原材料和降低能耗；钣金件开孔的省略，避免了由于钣金件孔位置度不良而引起产品焊接后的位置度不良，且钣金件的平面度要求相对减低；定位孔内设置的子母针使焊钉与钣金件在焊接过程中始终保持接触，使焊钉的高度精度要求大大降低，进一步节约了焊钉的加工成本；由于焊接时激光束穿透钣金件使其与钉头相熔接，焊接热应力分布是垂直的，加工工件顶出后不会受热应力影响变形，从而避免影响产品的垂直度和位置度；焊接质量高，易达到理想精度要求。
【附图说明】
图1是现有技术有孔焊接的全周焊接示意图。
图2是如图1所示A-A方向的剖视图。
图3是本实用新型无孔式激光焊接的装置结构示意图。
图4是本实用新型的焊接件示意图。
图5是如图2所示B-B方向的剖视图。
图中：1、激光枪嘴；2、钣金件；2a、焊钉孔；3、焊钉；3a、钉头；4、螺丝钉；5、定位板；6、定位孔；7、底板；8、定位针；9、激光束；10、子母针；11、定位针孔。
【具体实施方式】
下面结合附图及实施例对本实用新型做进一步说明。
图1和图2是现有技术中有孔全周式激光焊接轨迹及钣金件2与焊钉3的结构示意图，焊钉3的钉头3a嵌套入钣金件2的焊钉孔2a内，钉头3a与焊钉孔2a的接触面为竖环形壁，焊接时，钉头3a与焊钉孔2a的接缝处熔接形成熔池。
参见图3至图5，本实用新型的焊接治具的上模板和下模板分别为定位板5和底板7，底板7固定于激光焊接机上，而定位板5置于底板7上并通过螺丝钉4与底板7固定连接，定位板5上开设有定位孔6，底板7上开设有与定位孔6相适应的通孔；激光焊接机的激光枪嘴1位于定位孔6上方，激光枪嘴1可绕定位孔6中央轴线移动；7底板下置有气缸，气缸的活塞杆可在PLC控制器的控制下穿过底板7的通孔在定位板5的定位孔6内升降；定位孔6内设有子母针10，子母针10置于连接在活塞杆顶部的推板上，子母针10为端部嵌套有弹性元件(例如弹簧)的顶针；定位板5上设置有固定钣金件2用的定位针8。在定位孔6内放入无钉头的焊钉3，此时定位孔6内的子母针10位于焊钉3与推板之间，随后将无焊钉孔的钣金件2放置于定位板5的工作面上，遮蔽定位孔6并覆盖焊钉3，并通过钣金件2上的定位针孔11套接于定位针8上来实现钣金件2的定位。焊接时，焊钉3在子母针10的弹性作用下始终与钣金件2保持接触，钣金件2与焊钉3的接触面为水平面，激光枪嘴1对准焊钉3与钣金件2接触位置绕定位孔6中央轴线小于焊钉2外径1mm一周处发射激光束9后回到中央位置，激光束9穿透钣金件2使钣金件2与焊钉3相熔接，在焊钉3与钣金件2相连的近中央位置处形成熔池，焊接完成后，气缸在PLC控制器的作用下使活塞杆上升，连接于活塞杆顶部的推板推动子母针10将加工工件顶出焊接治具，取出加工工件后，气缸的活塞杆在PLC控制器的作用下回缩，子母针10随之下降到初始位置。
以上所描述的仅为本实用新型的较佳实施例，上述具体实施例不是对本实用新型的限制，凡本领域的普通技术人员根据以上描述所做的润饰、修改或等同替换，均属于本实用新型所保护的范围。
Claims (4)
1、一种无孔式激光焊接的装置，包括设有激光枪嘴的激光焊接机和固定于激光焊接机上的焊接治具，焊接治具上开设有焊钉的定位孔，其特征在于：定位孔内置有子母针。
2、根据权利要求1所述的无孔式激光焊接的装置，其特征在于：一推动机构伸入定位孔内，子母针置于推动机构上。
3、根据权利要求2所述的无孔式激光焊接的装置，其特征在于：所述推动机构为气缸。
4、用权利要求1所述的无孔式激光焊接装置加工的焊接件，其特征在于：所述焊接件包括钣金件和焊钉，焊钉为上下等径的轴，焊钉放置于焊接治具的定位孔内，定位孔内置有子母针，焊钉置于子母针上，钣金件放置于焊接治具的工作面上并遮蔽定位孔，钣金件与焊钉的接触面为水平面。
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