用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具的制作方法

本发明涉及一种用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具，属于压焊工装夹具技术领域。

背景技术：

现如今在汽车行业里，乘用车的后消包设计形式主要包括卷边型，筒体端盖焊接型及蚌壳式后消型，并且蚌壳式后消型的产品工艺设计已经逐渐成为行业里的主流形式，同时提出对焊接后产品一致性及合格率的更高要求。

蚌壳式后消焊接工装目前焊接工装主要采用如下两种方案：一、对上下蚌壳全型整体式包裹定位，主要控制蚌壳外形，由专用设备对上下模合紧控制焊接间隙，对管口处一般未加控制定位。这种方案的缺陷：首先，上下蚌壳全型定位，对蚌壳零件尺寸要求极高，对上下模生产加工要求高，需要大量加工时间，后续钳工研磨要求高，耗时较长，同时对产品长周期要求稳定性及产品件模具的磨损有较高要求，焊接工装磨损后较难修复，成本极大；对管口处不做控制，使上下模合并时的油压力直接作用在管口内组件芯管上，易使管口变形，影响后续焊接，甚至需要增加扩口工序，使其具备装配性及焊接性。

二、此方案相比第一种方案，对管口增加控制，利用管口定位销使其一定程度上撑住管口，减少上下模合并时对管口的压载力，上下模均采用铜质全型覆盖定位上下模整体加工，问题同上一；这种方案的缺陷：虽然增加力管口定位销来防止管口变形，使管口状态有所改观，却未达到最佳状态；夹具主体采用铜材料，上面连接板及定位销组件采用铁质，使工装整体质量较大，运输及更换工装不便，目前设备厂压焊设备通常最大承载力为500kg以内，较大的蚌壳式后消使其工装夹具整体质量很难控制在范围内，较多只能减少夹具功能，减薄上下模板；此方案减少工装功能的同时降低了工装使用寿命，具有一定危险性，同时对生产施行精益生产，快速换模造成实质性影响。

技术实现要素：

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具，该夹具易操作、易保养、实用性强、对产品质量控制更好，对设备承载力要求低，焊接废品率较低，提高效率，节约相应的设备更新、废品报废等数量，同时降低维护成本。

按照本发明提供的技术方案，所述用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具，包括上模和下模，其特征是：

所述上模包括上模定位板，上模定位板下表面固定连接上模底座，上模底座上固定上模压紧定位块和定位导柱配合套，上模压紧定位块形成上模的型腔，上模底座内部镶嵌视觉检测传感器；

所述下模包括下模定位板，下模定位板上表面固定下模底座，下模底座上固定下模压紧定位块，下模压紧定位块形成下模的型腔；在所述下模底座上安装导柱，导柱与定位导柱配合套相配合；所述下模底座内部中空，在下模底座内部安装工件顶出系统，下模底座外侧安装管口销组件进退机构，管口销组件进退机构上安装管口定位夹紧销组件。

进一步的，所述管口销组件进退机构包括把手和连接座，把手的端部与下模底座转动连接，把手通过连接块与连接座连接，在连接座上安装管口定位夹紧销组件。

进一步的，所述工件顶出系统采用气缸。

进一步的，所述管口定位夹紧销组件包括卡爪和驱动卡爪张开以撑紧管口的管口定位夹紧销动力气缸。

进一步的，所述管口定位夹紧销组件和连接座通过弹簧浮动连接。

进一步的，所述连接座底部和下模底座之间滑动配合。

进一步的，在所述定口定位夹紧销组件上设置管口到头位传感器。

进一步的，在所述下模定位板上安装信号指示灯盒、PLC控制箱、电磁阀控制箱和检测确认按钮。

进一步的，所述上模定位板与设备上部开合端相连接，下模定位板与设备下部固定端相连接。

进一步的，在所述下模定位板的下表面安装磨损块。

本发明具有以下优点：

（1）本发明针对乘用车蚌壳式后消焊接工装夹具，能够更好的控制管口位置与管口形状，同时对上下蚌壳管口处凹角上下合并，形成的鸟嘴处，时常造成焊接缺陷进行改观，使蚌壳包体焊接满足后续工序要求；

（2）本发明包含到位传感器，视觉传感器；分别对零件到位状态检测，使产品焊接后保持一致性，过程中可以发现人为操作失误，和零件状态波动，及时发现问题，及时解决。视觉传感器对包体内棉的摆放位置，摆放数量进行检测，防止人为失误，造成漏装或装配失误造成费品件；

（3）本发明上下型腔模座采用铝材，降低了工装整体质量，为其他功能提供了可操作性，因此我们增加了产品顶出系统，产品焊接时完全贴合型腔，焊接完成后由于焊接受热变形，零件很难取出，增加顶升系统自动顶出产品，避免人员强行取出时使产品损伤，同时避免烫伤操作人员，极大增加了生产效率。

附图说明

图1为本发明所述用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具的结构示意图。

图2为所述上模的示意图。

图3为所述下模的示意图。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1～图3所示：所述用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具包括上模定位板1、上模底座2、上模压紧定位块3、下模定位板4、下模底座5、下模压紧定位块6、定位导柱配合套7-1、导柱7-2、管口定位夹紧销组件8、工件顶出系统9、视觉检测传感器10、信号指示灯盒11、管口销组件进退机构12、把手12-1、连接座12-2、连接块12-3、管口到位传感器13、PLC控制箱14、电磁阀控制箱15、乘用车蚌壳式后消声包产品件16、检测确认按钮17等。

如图1所示，本发明所述用于排气系统蚌壳型后消声包焊接的夹具，包括上模和下模。

所述上模包括上模定位板1，上模定位板1与设备上部开合端相连接，上模定位板1下表面固定连接上模底座2，上模底座2上固定上模压紧定位块3和定位导柱配合套7-1，上模压紧定位块3形成上模的型腔，上模底座2内部镶嵌视觉检测传感器10。

所述下模包括下模定位板4，下模定位板4与设备下部固定端相连接，下模定位板4上表面固定下模底座5，下模底座5上固定下模压紧定位块6，下模压紧定位块6形成下模的型腔；所述下模底座5内部中空，在下模底座5内部安装工件顶出系统9，下模底座5外侧安装管口销组件进退机构12；所述管口销组件进退机构12包括把手12-1和连接座12-2，把手12-1的端部与下模底座5转动连接，把手12-2通过连接块12-3与连接座12-2连接，在连接座12-2上安装管口定位夹紧销组件8，通过把手12-1的转动带动管口定位夹紧销组件8实现进退；所述工件顶出系统9可以采用气缸等形式。

所述管口定位夹紧销组件8包括卡爪和驱动卡爪张开以撑紧管口的管口定位夹紧销动力气缸。

所述管口定位夹紧销组件8和连接座12-2通过弹簧浮动连接，以防止上下模合模力压坏工装。所述连接座12-2底部和下模底座5之间滑动配合，保证管口定位夹紧销组件8运动流畅，定位准确。

在所述定口定位夹紧销组件8上设置管口到头位传感器13，用于检测管口的到位情况。

在所述下模底座5上安装导柱7-2，导柱7-2与定位导柱配合套7-1相配合。

在所述下模定位板4上安装信号指示灯盒11、PLC控制箱14、电磁阀控制箱15和检测确认按钮17；所述PLC控制箱14用于控制整个夹具与设备的顺利运行，保证逻辑关系，固化员工操作流程；所述包体棉视觉检测传感器10和管口到位传感器13的输出端与PLC控制箱14连接。

在所述下模定位板4的下表面安装磨损块，在夹具与设备安装滑动时与设备安装板滚轮相接触，属于易损件，需要特殊处理。

本发明的工作原理如下：

驱动动力：汽车消声器通用蚌壳式后消焊接设备，以正常油压在14MPa、液压缸为动力源，带动上模上下移动，设备上下部通过导柱进行配合导向，保证其运行精度。夹具安装与设备安装后，空状态运行设备使夹具上下模上下开合，确保导柱可以顺畅运行。

（1）安装下蚌壳：

设备处于打开状态，上下模分离，留出上料空间，将下壳体置于下型腔内，与下模定位夹紧块6相符合，下型腔内零件到位传感器给出到位信号，信号指示盒11上相应指示灯由红色变成绿色，继而进行下步操作；

（2）安装包体内组件：

下壳体安装到位后，将芯体内组件安装到下壳体内，管口端放置于相应位置，推进管口销组件进退机构12，将管口定位夹紧销组件8插入管口，使管端与管口定位夹紧销组件8的端面贴合，触发管口到位传感器13，表示安装到位，启动管口定位夹紧销动力气缸，使管口定位夹紧销组件8的内卡爪张开，撑紧管口，使内组件固定于下蚌壳体内；

（3）装载包体消音棉：

内组件装载完成后，将袋装消音棉按照图纸要求有序装入芯体内，此时视觉检测传感器10开始检测消音棉安装位置，如缺少消音棉或安装偏离位置，视觉传感器指示灯由红色变成绿色，按下检测确认按钮17，给予PLC控制箱14启动控制信号，使设备可以启动（因安装上蚌壳后会遮挡视觉传感器检测，无法传达PLC检测信号）；

（4）安装上蚌壳：

将上蚌壳安装于下蚌壳之上，搭接面相贴合，管口端安装到位，视觉检测传感器10检测上蚌壳存在，给予信号指示；

（5）合模焊接：

启动设备控制按钮，使上下模合紧，使上下蚌壳处于可焊接状态，变位机转动，使焊接机器人处于最佳焊接姿态；

（6）焊后取件：

焊接完成后，设备归于原位，设备带动上模打开，使产品件处于下模型腔内，PLC控制箱14给予乘用车蚌壳式后消声包产品件16顶出系统启动信号，使其将产品件提升出下模型腔，操作人员将产品件取出，按下设备复位按钮，使其归于原位，重复以上操作。