全焊式板式换热器板束焊接自定位快装夹具研制

　　摘要:介绍了全焊式板式换热器制造中的自定位快装夹具，该夹具解决了板束焊接时易出现的定位不精确、焊缝质量差、夹具没有互换性以及生产效率低等问题。关键词:板式换热器;板束;定位;夹具中图分类号:TE965;TQ05015文献标识码:A

　　在全焊式板式换热器制造中，板束的焊接是设备质量的重要环节，其板束大多采用厚度小于1mm的奥氏体不锈钢薄板冲压成板片再组焊而成。在焊接过程中存在容易烧穿、变形大和焊缝成型不良等问题。对于长度在2000mm以上的焊缝，这样的缺陷更难消除。影响板束焊接质量的主要因素有板间间隙、冲压变形、错边以及剪切毛刺等。为消除这些隐患，就必须提高工装夹具的定位准确性。文中介绍一种定位精确、操作方便的自定位快装夹具。

　　1结构及原理

　　在采用激光焊、TIG或MIG焊等自动化程度较高的焊接方式时，对工装夹具的自动化程度的要求也随着提高。大多数情况下采用气动、液动或电动元件实现控制来提高效率。长焊缝焊接时，对板片的原始尺寸和平面度要求严格，对于一些特殊成型的板片，传统的工装夹具很难满足要求，例如板形为密集球泡时，由于受到空间的，气动及液动夹具在焊缝全长方向的精准定位操作复杂，对工人的操作技术要求高，焊缝二次返修率高。图1是笔者针对全焊式板式换热器制造中板束的焊接设计的专用夹具，该夹具由上压板、上导套、锥型导柱、下导套及下压板等组成。本套工装采用锥型导柱(图2)

　　实现自定位，在锥型导柱与上导套的空腔内装有小弹簧，弹簧可在上压板下落时实现定位缓冲，防止冲击对板片造成损伤，弹簧可使工装柔性找正，做到自定位。为了确位的准确性，在上、下压板的中央还设有3对与板片成型模形状完全一样的小模块冲压毕业设计，以板片的相对位移。这样只要确保4个锥型导柱定位无误，板片就会被精准定位。其定位精度为6000mm长度上的错边小于0.1mm。

　　装卡及更换板片时，用吊车将上压板吊起，待板片定位以后，以点动方式控制吊车放下上压板，4个锥型导柱与下导套配合就可完成1次装卡，每次装卡耗时不足1min，装卡过程简单，效率高。起吊时用质量轻又可工装的强力尼龙绳。

　　2特点(1)板束、焊缝质量高焊接时被焊部分只伸出夹具1.5mm，在接近焊缝部位采用与工装材料不同的材料QT42210，防止焊接中飞溅的焊渣伤及板束，同时还能将焊后余热快速扩散，凸缘圆筒形件五金冲压毕业设计。减小热影响区，防止板束的整体变形。由于工装的定位精确度极高，注塑毕业设计。在焊接规范选择合适的情况下焊缝无烧穿、咬边及成型不良等现象，板束整体成型后变形也很小。(2)投资少、互换性好由于夹具在使用过程中不承受过大的载荷，所以夹具大部分采用Q2352A制造，在接近焊缝部位采用与板片波纹形式相同的铸铁镶条。对不同波纹形式的板片，夹具框架不动，只根据波纹形式更换铸铁镶条及与模相同的小模块即可。这样投资1套框架，就可完成多种规格板片的焊接。(3)结构简单、刚度好、制造工艺性好整套夹具没有特殊结构，也没有大的零件，结构简单，采用珩架原理，在2个主压条中间用角钢以三角形结构相焊接提高夹具的刚度，夹具在使用过程中不变形。框架可整体或分段焊接，然后再整体加工即可。

　　焊接夹具3结语

　　本套夹具解决了全焊式板式换热器板束焊接过程中定位不精确、焊缝质量差、夹具没有互换性以及生产效率低等问题。在自动化程度高、投资又不大却能实现精准定位的工况下，提高了效率。