本发明涉及车辆制造技术领域，更进一步涉及一种桁架式车架焊接夹具。
背景技术：
方程式赛车的结构主要包括前鼻翼、车身、底盘、动力单元、尾翼、以及悬挂系统等，车身前部与前鼻翼连接，两侧通过悬挂系统和前轮连接，而底底板位于车身的下面。车身作为车手的驾驶仓，其最大的作用就是保护车手，因此车身结构需要满足很高的强度，但赛车也要追求极致性能，因此需要尽量降低车身的自重，因此桁架式车身是一种理想的解决方案。
赛车加工过程中，钢管桁架式车架的成型效率、夹具定位精度与刚度等是影响赛车实体与设计预期偏差的重要因素，传统的车架加工方式通常先局部加工各部位，待残余应力消除后再进行整体焊接；此方式加工过程繁琐，并且容易出现积累误差，降低车架整体的精度，如何提高夹具的刚度与精度，同时满足快速成型与降低成本的需求，是目前需要解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明提供了一种桁架式车架焊接夹具，能够提高夹具的刚度与精度，同时满足快速成型与降低成本的需求，具体方案如下：
一种桁架式车架焊接夹具，包括：
加工平台，其上开设用于定位安装的装配孔；
水平定位杆，固定于所述加工平台的上表面，其长度与车架的尺寸相匹配，所述装配孔沿所述水平定位杆的走向分布，所述水平定位杆上设置定位刻度；
竖直定位杆，通过所述水平定位杆定位，其底部通过所述装配孔固定于所述加工平台，所述竖直定位杆的顶部用于定位桁架的位置。
可选地，所述竖直定位杆的底部通过角码和所述水平定位杆夹装固定，所述角码通过螺栓固定在所述加工平台上。
可选地，所述水平定位杆横向对称设置两组，所述竖直定位杆横向对称设置两组，每组所述竖直定位杆保持前后共面。
可选地，两根所述水平定位杆的上表面通过横向设置的多块连接条固定连接。
可选地，还上包括定位板和下定位板，所述上定位板和所述下定位板的边缘分别与外界连通开设定位槽，用于限定车架中倾斜设置的桁架。
可选地，还包括竖直设置的竖向限位板，所述竖向限位板的底部固定在所述加工平台上；所述竖向限位板用于限定支撑所述上定位板和所述下定位板的位置。
可选地，所述竖向限位板设置多组，每组所述竖向限位板包括两块相互平行的平板，两块平板之间相对的板面上相对凸出设置支撑所述上定位板和所述下定位板的挡块或开槽。
可选地，所述竖向限位板的底部通过角码和所述水平定位杆夹装置固定。
可选地，所述竖直定位杆靠上的位置固定设置水平支撑杆。
本发明提供了一种桁架式车架焊接夹具，包括加工平台、水平定位杆、竖直定位杆等结构，其中加工平台上开设用于定位安装的装配孔；水平定位杆固定于加工平台的上表面，装配孔沿水平定位杆的走向分布，在水平定位杆上设置定位刻度；竖直定位杆通过水平定位杆上的定位刻度实现定位，竖直定位杆的底部通过装配孔固定于加工平台，竖直定位杆的顶部用于定位桁架的位置。水平定位杆的长度与车架的尺寸相匹配，竖直定位杆根据车架的尺寸及结构设计沿水平定位杆分布，能够一次性加工出全部的车架结构，不必分次加工，整体具有统一的参照标准，提高了加工精度；该夹具要由装配孔确定竖直定位杆的位置，只要保证装配孔位置以及竖直定位杆的长度精确即可达到较高的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的桁架式车架焊接夹具的结构示意图；
图2为加工平台的结构示意图；
图3为本发明提供的桁架式车架焊接夹具与车架相互配合的结构图；
图4为车架的整体结构图；
图5为连接条和水平定位杆相互装配的结构图；
图6a为局部车架与上定位板和下定位板配合的结构图；
图6b为上定位板的结构图；
图6c为下定位板的结构图；
图7为竖向限位板的结构图。
图中包括：
加工平台1、装配孔11、水平定位杆2、连接条21、竖直定位杆3、水平支撑杆31、前隔板定位杆301、前环定位杆302、主环定位杆303、上定位板41、下定位板42、定位槽401、竖向限位板5、前隔板601、前环602、主环603。
具体实施方式
本发明提供了一种桁架式车架焊接夹具，能够提高夹具的刚度与精度，同时满足快速成型与降低成本的需求。
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本发明的桁架式车架焊接夹具进行详细的介绍说明。
本发明公开了一种桁架式车架焊接夹具，包括加工平台1、水平定位杆2、竖直定位杆3等结构，如图1所示，为本发明提供的桁架式车架焊接夹具的结构示意图；图2为加工平台1的结构示意图；加工平台1上开设用于定位安装的装配孔11，装配孔11可为光孔也可为螺纹孔，用于将其他结构定位安装于加工平台1上；水平定位杆2固定于加工平台1的上表面，其长度与车架的尺寸相匹配，水平定位杆2可直接焊接在加工平台1上，也可通过螺栓固定在加工平台1上；装配孔11沿水平定位杆2的走向分布，水平定位杆2上设置定位刻度，通过定位刻度确定竖直定位杆3的位置。竖直定位杆3通过水平定位杆2定位，根据车架的尺寸设计确定水平定位杆2上定位刻度的位置，竖直定位杆3的底部通过装配孔11固定于加工平台1，竖直定位杆3的顶部用于定位桁架的位置，对应的桁架可顶靠在竖直定位杆3，限定桁架的前后位置，当各桁架杆件搭建完成后可逐个焊接固定，一次性加工出车架整体。
如图1所示，竖直定位杆3包括前隔板定位杆301、前环定位杆302和主环定位杆303，三者均为竖直设置，图3为本发明提供的桁架式车架焊接夹具与车架相互配合的结构图。前隔板定位杆301用于定位前隔板601、前环定位杆302用于定位前环602、主环定位杆303用于定位主环603，如图4所示，为车架的整体结构图，前隔板601为车架的最前端，前环602为座舱的前端，主环603为座舱的后端。本发明中设置前隔板定位杆301、前环定位杆302和主环定位杆303仅作为一种具体的设置形式，若有需要还可设置更多的竖直定位杆，施加更多约束，这些具体的实施方式都应包含在本发明的保护范围之内。
在上述方案的基础上，竖直定位杆3的底部通过角码和水平定位杆2夹装固定，角码通过螺栓固定在加工平台1上；装配孔11开设于水平定位杆2的旁边，角码为直角弯折的结构，可采用角钢，一侧面通过螺栓固定在装配孔11上，另一侧面顶靠竖直定位杆3，角码和水平定位杆2分别位于竖直定位杆3的两侧，将竖直定位杆3夹紧固定。
具体地，本发明中水平定位杆2横向对称设置两组，以车身的长度方向为前后，竖直定位杆3横向对称设置两组，也即竖直定位杆3关于长度方向的中心线对称分布，前隔板定位杆301、前环定位杆302和主环定位杆303三者每个分别包括两根杆件；每组竖直定位杆3保持前后共面，也即每组的两根杆件前后位置齐平，通过两根共面设置的杆件保证被定位的桁架位置精准。
两根水平定位杆2的上表面通过横向设置的多块连接条21固定连接，如图5所示，为连接条21和水平定位杆2相互装配的结构图；水平定位杆2的下表面与加工平台1贴合固定，上表面设置多块连接条21，通过连接条21对两根水平定位杆2进一步固定，一体化效果更好。连接条21呈横向延伸，两端分别连接在两根水平定位杆2上，可直接焊接固定，也可采用螺栓固定。
在上述任一技术方案的基础上，本发明还包括上定位板41和下定位板42，如图6a所示，为局部车架与上定位板41和下定位板42配合的结构图；图6b和图6c分别为上定位板41和下定位板42的结构图；上定位板41和下定位板42的边缘分别与外界连通开设定位槽401，用于限定车架中倾斜设置的桁架。通常情况下上定位板41和下定位板42均呈水平设置，两者一上一下相互配合，当安装倾斜的桁架时，将桁架的上端卡在上定位板41的定位槽401中，下端卡在下定位板42的定位槽401中，限定倾斜桁架的空间位置，从而准确地实现倾斜桁架杆件的定位。
更进一步，本发明还包括竖直设置的竖向限位板5，竖向限位板5的底部固定在加工平台1上；竖向限位板5用于限定支撑上定位板41和下定位板42的位置，通过竖向限位板5限定上定位板41和下定位板42的位置，再由上定位板41和下定位板42限定倾斜设置的桁架的位置，使倾斜的桁架具有更高的定位精度。
竖向限位板5设置多组，每组竖向限位板5包括两块相互平行的平板，由两块平板将上定位板41和下定位板42夹装固定，如图7所示，为竖向限位板5的结构图，两块平板之间相对的一侧板面上相对凸出设置挡块，由挡块支撑上定位板41和下定位板42。当然，若在竖向限位板5相对的侧面上设置开槽以限位上定位板41和下定位板42也是可以的，这些具体的限位结构均应受包含在本本发明的保护范围之内。
竖向限位板5的底部通过角码和水平定位杆2夹装置固定，角码和水平定位杆2分别从两端夹紧竖向限位板5，使竖向限位板5保持稳定定位。
竖直定位杆3靠上的位置固定设置水平支撑杆31，水平支撑杆31从上方限位其所连接的竖直定位杆3，竖直定位杆3的底部由加工平台1限位固定，上方由水平支撑杆31限位，使竖直定位杆3上下均得到稳定的支撑，同时水平支撑杆31还可起到竖直限位的作用，限定桁架的竖直高度。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理，可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。