一种车架的焊接工装及焊接的方法与流程

本发明涉及车架的焊接工装和利用工装对车架进行焊接的方法。

背景技术：

车架是车的核心部件之一，目前的车架基本上都是通过焊接形成，因此，对车架的焊接质量的好坏直接影响车的质量已经其他各部件的安装。

现有的车架焊接基本上借助工装来实现定位焊接，如在中国专利申请号为201010582989.3的专利文献中公开了一种新型多车型车架柔性翻转夹具，自动翻转装置支架上固定连接有支座和轴承座，翻转轴一端通过支座和轴承座与驱动电机连接，另一端与翻转框架连接；自动随动翻转装置的随动支架上固定随动轴承座、随动支座和止退轮，随动旋转轴与翻转框架连接；翻转框架上固定有顶紧机构和支撑装置，支撑装置均匀对称布置在翻转框架上，支撑装置一端与翻转框架连接，另一端与车架横梁接触；顶紧机构左右交叉布置在翻转框架上；其中顶紧机构由压头、顶紧支座、衬套、丝杠和限位螺母组成，顶紧支座一端固定在翻转框架上，另一端设有衬套，衬套上连接有丝杠，丝杠的一端与压头连接，另一端连接限位螺母。其实现了多车型车架焊接过程的全自动化；降低工人的劳动强度；翻转角度准确、可靠；并且提高了翻转装置的可靠性和安全性，但是其不能对同一车架的不同零部件进行装配焊接。

在中国专利申请号为201410423199.9的专利文献中公开了一种后车架焊接加工的辅助施工方法，包括以下步骤：（A）先将装置水平固定，联轴器一端连接电机，另一端通过交流接触器连接转轴；（B）转轴与第一转动板活动连接后，后车架通过定位夹紧装置和固定盘定位夹紧，工作人员即可对后车架进行焊接加工；（C）当后车架焊接部位改变，需要旋转翻身架时，打开电机，电机带动翻身架转动，当翻身架处于合适位置时停止，此时工作人员即可对后车架进行焊接，工作人员通过后车架的翻转来完成不同部位的焊接；本发明设计的一种后车架焊接加工的辅助施工方法，不仅结构合理，而且夹紧定位效果好，可方便工作人员进行焊接作业，安全高。但是其不能对同一车架的不同零部件进行装配焊接。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种车架的焊接工装及焊接的方法，利用本发明的焊接工装和焊接的方法，不仅能适用于单纵梁的焊接，而且适用于车架的焊接。

为达到上述目的，一种车架的焊接工装，包括第一旋转定位装置和第二旋转定位装置；所述的第一旋转定位装置包括第一连接盘、第一支承座、第一限位板、第一连接耳、第一螺杆、第一压块和第一螺母；所述的第一支承座包括第一座体和第一支承板，第一座体的一端连接在第一连接盘上，从第一连接盘到远离第一连接盘，第一座体的上表面向下倾斜延伸后水平延伸，第一支承板固定在第一座体的上表面上，第一支承板从第一连接盘一端开始向下斜向延伸后水平延伸；在第一支承板的倾斜面上固定有定位座，所述的定位座包括定位支承板和固定在定位支承板上的定位板，定位板与第一连接盘平行；在第一支承座远离第一连接盘的一端固定有两第一限位板，两第一限位板之间形成有第一限位槽，所述的第一限位板包括第一限位板体和自第一限位板体的外侧向外延伸的第一支承限位板；在第一限位板上位于第一限位槽的两侧分别固定有第一连接耳；在第一连接耳上穿过有第一螺杆，在第一螺杆上设有与第一连接耳作用的第一螺母，在所有第一螺杆的上端穿过有第一压块，在第一压块上设有与第一压块作用的第一螺母；所述的第二旋转定位装置包括第二连接盘、第二支承座、第二限位板、第二连接耳、第二螺杆、第二压块和第二螺母；所述的第二支承座包括第二座体和第二支承板，第二座体的一端连接在第二连接盘上，从第二连接盘到远离第二连接盘，第二座体的上表面向下倾斜延伸后水平延伸，第二支承板固定在第二座体的上表面上，第二支承板从第二连接盘一端开始向下斜向延伸后水平延伸；在第二支承座远离第二连接盘的一端固定有两第二限位板，两第二限位板之间形成有第二限位槽，所述的第二限位板包括第二限位板体和自第二限位板体的外侧向外延伸的第二支承限位板；在第二限位板上位于第二限位槽的两侧分别固定有第二连接耳；在第二连接耳上穿过有第二螺杆，在第二螺杆上设有与第二连接耳作用的第二螺母，在所有第二螺杆的上端穿过有第二压块，在第二压块上设有与第二压块作用的第二螺母。

利用所述的车架的焊接工装对车架进行焊接的方法，其特征在于：先焊接单纵梁然后焊接车架；

（1）焊接单纵梁的方法为：单纵梁包括底板、侧板、盖板和端板，松开与第一压块作用的第一螺母，将第一压块拆卸掉，松开与第二压块作用的第二螺母，将第二压块拆卸掉；然后将底板的两端分别卡置到第一限位槽和第二限位槽内，将侧板的两端分别放入到第一限位槽和第二限位槽内，同时让侧板的一端的侧面与第一限位板接触，让侧板的另一端的侧面与第二限位板接触，然后将盖板盖在侧板上，并让盖板的两端分别卡置到第一限位槽和第二限位槽内，在由底板、侧板和盖板组成的框架梁的其中一端面上放置端板，并通过定位板对端板进行纵向定位，由底板、侧板和盖板组成的框架梁的另一端由第二支承板的斜面与水平面形成的弯折部进行纵向定位，接着，将第一压块安装到第一螺杆上，并通过第一螺母锁紧让第一压块与盖板接触，将第二压块安装到第二螺杆上，并通过第二螺母锁紧让第二压块与盖板接触；在第一连接盘和第二连接盘上安装驱动机构，通过驱动机构驱动第一连接盘和第二连接盘旋转，从而带动单纵梁旋转实现焊接；

（2）焊接车架，其具体的方法为：在同一侧的第一支承限位板和第二支承限位板上放置步骤（1）焊接好的单纵梁，在两单纵梁之间通过点焊焊接横梁和龙门，同时在单纵梁上通过点焊焊接连接耳；利用第一支承板的斜面与水平面形成的弯折部和第二支承板的斜面与水平面形成的弯折部对车架进行纵向限位；将第一压块安装到第一螺杆上，并通过第一螺母锁紧让第一压块与单纵梁接触，将第二压块安装到第二螺杆上，并通过第二螺母锁紧让第二压块与单纵梁接触；在第一连接盘和第二连接盘上安装驱动机构，通过驱动机构驱动第一连接盘和第二连接盘旋转，从而带动车架旋转实现焊接。

上述焊接工装和焊接方法，利用同一焊接工装能对单纵梁进行定位焊接，也能对车架进行定位焊接，因此，同一焊接工装的用途更广。在焊接单纵梁时，利用第一支承板、第二支承板、定位板、第一限位板、第二限位板、第一压块和第二压块实现对单纵梁的自由度限制，并且，单纵梁的一端是通过第一支承板的弯折部来进行纵向限位，因此，定位结构简单，定位的可靠性好，由于采用第一螺杆、第一压块、第二螺杆和第二压块来压紧盖板，因此，单纵梁的安装和拆卸方便、快捷。在焊接车架时，利用第一支承限位板、支承限位板、第一压块和第二压块实现对单纵梁的自由度限制，并且，车架的两端是通过第一支承板和第二支承板的弯折部来进行纵向限位，不需要另外设置纵向限位装置，因此，定位结构简单，定位的可靠性好，由于采用第一螺杆、第一压块、第二螺杆和第二压块来压紧盖板，因此，车架的安装和拆卸方便、快捷。

进一步的，在第一限位板与第一支承板之间焊接有第一筋板，在第二限位板与第二支承板之间焊接有第二筋板。以提高第一限位板和第二限位的强度。

进一步的，在第一压块的下表面两端焊接有第一限位块，第一限位块的内侧下端为第一斜面；在第二压块的下表面两端焊接有第二限位块，第二限位块的内侧下端为第二斜面；在焊接时，通过第一限位块和第二限位块进行横向限位，产生了一相向的力，这样，对单纵梁和车架的夹持更加的可靠，使得定位精度高。

进一步的，第一座体的底面自第一连接盘的一端向另一端斜向上延伸；第二座体的底面自第二连接盘的一端向另一端斜向上延伸。采用该结构，让第一座体与第一连接盘的连接面积大，从而提高连接强度，同时让第二座体与第二连接盘的连接面积大，从而提高连接强度。

进一步的，在第一限位板上位于第一限位槽的两侧分别固定有一个以上上下排列的第一固定螺母，第一固定螺母上啮合有水平设置的第一调节螺杆，第一调节螺杆靠近第一限位槽的一端固定有第一压头；在第二限位板上位于第二限位槽的两侧分别固定有一个以上上下排列的第二固定螺母，第二固定螺母上啮合有水平设置的第二调节螺杆，第二调节螺杆靠近第二限位槽的一端固定有第二压头；在对单纵梁进行焊接时，通过第一压头和第二压头压紧侧板，实现对侧板更加均匀的侧压力，对侧板的定位更加的可靠和精确。

附图说明

图1为焊接车架时的示意图。

图2为焊接车架时的俯视图。

图3为焊接车架时的侧视图。

图4为第一旋转定位装置的主视图。

图5为第一旋转定位装置的俯视图。

图6为第一旋转定位装置的左视图。

图7为第一旋转定位装置的右视图。

图8为第一旋转定位装置图5中A-A剖视图。

图9为第二旋转定位装置的主视图。

图10为第二旋转定位装置的俯视图。

图11为第二旋转定位装置的左视图。

图12为第二旋转定位装置的右视图。

图13为第二旋转定位装置图10中B-B剖视图。

图14为焊接单纵梁的示意图。

图15为设置有第一固定螺母、第一调节螺杆和第一压头的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。

如图1至图3所示，一种车架的焊接工装包括第一旋转定位装置1和第二旋转定位装置2。

如图4至图8所示，所述的第一旋转定位装置1包括第一连接盘11、第一支承座12、第一限位板13、第一连接耳14、第一螺杆15、第一压块16和第一螺母17。

第一连接盘11上设有第一安装孔111，用于与驱动机构连接，在本实施例中，驱动机构为机架和安装在机架上的电机，电机的输出轴上固定有连接板，螺栓穿过连接板和第一安装孔111将第一连接盘和连接板固定在一起。

所述的第一支承座12包括第一座体121和第一支承板122，第一座体121的一端连接在第一连接盘11上，第一座体121的底面自第一连接盘11的一端向另一端斜向上延伸，这样，靠近第一连接盘11的第一座体121的面积大，可提高第一座体121与第一连接盘11的连接强度。从第一连接盘11到远离第一连接盘11的方向，第一座体121的上表面向下倾斜延伸后水平延伸，第一支承板122固定在第一座体121的上表面上，第一支承板122从第一连接盘一端开始向下斜向延伸后水平延伸。

在第一支承板122的倾斜面上固定有定位座18，所述的定位座18包括定位支承板181和固定在定位支承板181上的定位板182，定位支承板181纵向设置，定位板182横向设置，定位板182与第一连接盘11平行；在本发明中，参见图2，X轴方向为纵向方向，Y轴方向为横向方。

在第一支承座12远离第一连接盘11的一端固定有两个第一限位板13，两个第一限位板13之间形成有第一限位槽130。所述的第一限位板13包括第一限位板体131和自第一限位板体131的外侧向外延伸的第一支承限位板132，第一限位板体131靠近第一限位槽的上端部设有倒角，便于单纵梁的底板、侧板和盖板卡入到第一限位槽内。

在第一限位板13上位于第一限位槽的两侧分别固定有第一连接耳14，第一连接耳的截面呈倒U型。在第一连接耳14上穿过有第一螺杆15，在第一螺杆15上设有与第一连接耳作用的第一螺母，具体来说，第一螺杆14设置有两根，与第一连接耳作用的第一螺母位于U型截面内，在所有第一螺杆14的上端穿过有第一压块16，在第一压块16上设有与第一压块16作用的第一螺母17，具体来说，第一螺母17位于第一压块的上方且与第一压块作用。

如图3所示，在第一压块16的下表面两端焊接有第一限位块161，第一限位块161的内侧下端为第一斜面162。

如图9至图13所示，所述的第二旋转定位装置2包括第二连接盘21、第二支承座22、第二限位板23、第二连接耳24、第二螺杆25、第二压块26和第二螺母27。

第二连接盘21上设有第二安装孔211，用于与驱动机构连接，在本实施例中，驱动机构为机架和安装在机架上的电机，电机的输出轴上固定有连接板，螺栓穿过连接板和第二安装孔211将第二连接盘和连接板固定在一起。当然，第二连接盘也仅仅与连接板连接，在连接板上安装有轴承，轴承由支架支承。

所述的第二支承座22包括第二座体221和第二支承板222，第二座体221的一端连接在第二连接盘21上，第二座体221的底面自第二连接盘21的一端向另一端斜向上延伸，这样，靠近第二连接盘21的第二座体221的面积大，可提高第二座体221与第二连接盘21的连接强度；从第二连接盘21到远离第二连接盘21的方向， 第二座体221的上表面向下倾斜延伸后水平延伸，第二支承板222固定在第二座体221的上表面上，第二支承板222从第二连接盘21一端开始向下斜向延伸后水平延伸。

在第二支承座22远离第二连接盘21的一端固定有两第二限位板23，两第二限位板23之间形成有第二限位槽230。

所述的第二限位板23包括第二限位板体231和自第二限位板体231的外侧向外延伸的第二支承限位板232，第二限位板体231的内侧上端设有倒角，便于单纵梁的底板、侧板和盖板安装。

在第二限位板232上位于第二限位槽230的两侧分别固定有第二连接耳24；第二连接耳的截面呈倒U型。在第二连接耳24上穿过有第二螺杆25，在第二螺杆25上设有与第二连接耳作用的第二螺母27，具体来说，第二螺杆24设置有两根，与第二连接耳作用的第二螺母位于U型截面内，在所有第二螺杆25的上端穿过有第二压块26，在第二压块26上设有与第二压块26作用的第二螺母27，具体来说，第二螺母27位于第二压块的上方且与第二压块作用。

在第二压块的下表面两端焊接有第二限位块，第二限位块的内侧下端为第二斜面。

如图15所示，在第一限位板13上位于第一限位槽的两侧分别固定有一个以上上下排列的第一固定螺母41，第一固定螺母41上啮合有水平设置的第一调节螺杆42，第一调节螺杆42靠近第一限位槽的一端固定有第一压头43；在第二限位板上位于第二限位槽的两侧分别固定有一个以上上下排列的第二固定螺母，第二固定螺母上啮合有水平设置的第二调节螺杆，第二调节螺杆靠近第二限位槽的一端固定有第二压头。

利用所述的车架的焊接工装对车架进行焊接的方法为先焊接单纵梁然后焊接车架。

（1）如图14和图15所示，焊接单纵梁的方法为：单纵梁3包括底板31、侧板32、盖板33和端板34，松开与第一压块作用的第一螺母17，将第一压块16拆卸掉，松开与第二压块作用的第二螺母17，将第二压块26拆卸掉；然后将底板31的两端分别卡置到第一限位槽130和第二限位槽230内，将侧板32的两端分别放入到第一限位槽130和第二限位槽230内，同时让侧板32的一端的侧面与第一限位板接触，让侧板的另一端的侧面与第二限位板接触，然后将盖板33盖在侧板上，并让盖板33的两端分别卡置到第一限位槽130和第二限位槽1、230内，在由底板、侧板和盖板组成的框架梁的其中一端面上放置端板34，并通过定位板182对端板进行纵向定位，由底板、侧板和盖板组成的框架梁的另一端由第二支承板的斜面与水平面形成的弯折部进行纵向定位，接着，将第一压块16安装到第一螺杆15上，并通过第一螺母17锁紧让第一压块16与盖板33接触，将第二压块26安装到第二螺杆25上，并通过第二螺母27锁紧让第二压块与盖板接触；通过旋转第一和第二调节螺杆，让第一压头和第二压头压紧侧板，实现对侧板更加均匀的侧压力，对侧板的定位更加的可靠和精确。然后在第一连接盘和第二连接盘上安装驱动机构，通过驱动机构驱动第一连接盘和第二连接盘旋转，从而带动单纵梁旋转实现焊接。

（2）如图1至图3所示，焊接车架，其具体的方法为：在同一侧的第一支承限位板132和第二支承限位板232上放置步骤（1）焊接好的单纵梁61，在两单纵梁61之间通过点焊焊接横梁62和龙门63，同时在单纵梁上通过点焊焊接连接耳；利用第一支承板122的斜面与水平面形成的弯折部和第二支承板222的斜面与水平面形成的弯折部对车架进行纵向限位；将第一压块16安装到第一螺杆15上，并通过第一螺母17锁紧让第一压块16与单纵梁接触，将第二压块26安装到第二螺杆25上，并通过第二螺母锁紧让第二压块26与单纵梁接触；当第一压块和第二压块安装好后，通过第一限位块和第二限位块进行横向限位，产生了一相向的力，这样，对单纵梁和车架的夹持更加的可靠，使得定位精度高。在第一连接盘11和第二连接盘21上安装驱动机构，通过驱动机构驱动第一连接盘和第二连接盘旋转，从而带动车架旋转实现焊接。

上述焊接工装和焊接方法，利用同一焊接工装能对单纵梁进行定位焊接，也能对车架进行定位焊接，因此，同一焊接工装的用途更广。在焊接单纵梁时，利用第一支承板、第二支承板、定位板、第一限位板、第二限位板、第一压块和第二压块实现对单纵梁的自由度限制，并且，单纵梁的一端是通过第一支承板的弯折部来进行纵向限位，因此，定位结构简单，定位的可靠性好，由于采用第一螺杆、第一压块、第二螺杆和第二压块来压紧盖板，因此，单纵梁的安装和拆卸方便、快捷。在焊接车架时，利用第一支承限位板、支承限位板、第一压块和第二压块实现对单纵梁的自由度限制，并且，车架的两端是通过第一支承板和第二支承板的弯折部来进行纵向限位，不需要另外设置纵向限位装置，因此，定位结构简单，定位的可靠性好，由于采用第一螺杆、第一压块、第二螺杆和第二压块来压紧盖板，因此，车架的安装和拆卸方便、快捷。