用于夹持两个工件的夹具的制作方法
【专利摘要】一种用于夹持两个工件的夹具，包括定位座、中心销和复合定位块。定位座具有中空内腔和壁，壁具有沿周向等角距地分布的多个径向通孔。中心销容纳在内腔中并且具有锥形部，该锥形部的侧面上具有第一接合构件。复合定位块的一个端部包括与第一接合构件接合的第二接合构件，两个接合构件构造成使得能够沿斜面相对彼此滑动。复合定位块的另一端部的端面形状与被夹持面匹配并且沿轴线有两个凹槽，各凹槽的宽度分别是对应工件的厚度，各凹槽之间的间距是各工件合件的间距。该夹具简化了装夹操作，能均匀控制上下片同心度并修正单边间隙不均匀的情况，并且能够均匀控制夹持匹配面，降低了面轮廓度的变化。
【专利说明】
用于夹持两个工件的夹具
技术领域
[0001]本实用新型涉及夹具，更具体地，涉及一种用于夹持两个工件的新型焊接组合夹具。
【背景技术】
[0002]广义上，为使工艺过程的任何工序保证质量、提高生产率、减轻工人劳动强度及工作安全等的一切附加装置都称为夹具。在焊接夹具设计过程中，着重于对产品尺寸的控制与焊接的反变形夹具的设计，并且对于工件焊接后变形的反变形夹具设计尤为重要，因为反变形夹具对于最终产品尺寸的稳定性保证起着至关重要的作用。
[0003]在现代汽车底盘零件设计中，为了降低单件成本，通常采用将单根梁变为上下片合片后焊接。上下片焊接后，对于上下孔位的同心度、合片高度、料片Z向高度需要通过焊接夹具来保证。
[0004]图1示出了一种传统的试制夹具设计，其中，通过孔位同心销12来控制上片A和下片B的孔位的同心度，通过高度定位块11、高度塞块13与压板14控制上下片合片高度。该夹具设计方式，存在以下多种问题:
[0005](I)装件工作繁琐，安装工件需4个工步①装下片;②装塞块;③装上片;④压紧。
[0006](2)塞块与压板控制高度，由于塞块无法对所有的匹配面进行控制，高度控制不均匀，影响面轮廓度。
[0007](3)由于工件孔位存在波动，固定式的同心销对同心度控制不稳定，孔位过大的情况下，同心销作用降低，无法控制后续焊接中套筒的单边间隙量不均匀。
[0008](4)夹具的定位机构较大，可能影响焊缝轨迹。
[0009](5)目前在焊接套筒类产品是，一般工序为OPlO焊接上下片控制上下片开口尺寸，0P20焊接套筒，工艺复杂。
[0010]因此，需要一种能够解决以上技术问题的新型焊接组合夹具。
【发明内容】
[0011]本实用新型的目的在于提供一种用于夹持两个工件的夹具，包括:定位座，其具有中空的内腔和壁，壁具有沿周向等角距地分布的多个径向通孔;具有沿轴向的中心轴线的中心销，该中心销可轴向移动地容纳在内腔中，并包括锥形部和在锥形部下部的圆柱形部，锥形部的各侧面上具有第一接合构件；以及，容纳在径向通孔中并可径向移动的多个复合定位块，复合定位块每个都具有两个相对的端部，其中一个端部具有能够与第一接合构件滑动接合的第二接合构件，第一接合构件和第二接合构件构造成使得当中心销相对该复合定位块轴向移动时，该复合定位块径向移动，其中，该复合定位块的另一端部的端面形状与该工件的被夹持面匹配并且沿轴向上具有两个凹槽。
[0012]在一个实施例中，定位座的内腔具有上段和下段，该上段的直径大于下段的直径。中心销的锥形部容纳在上段中；中心销的圆柱形部容纳在下段中，并且由下段限制而不能进行径向移动。
[0013]在一个实施例中，第一接合构件是具有斜面的滑槽，第二接合构件是能够与滑槽滑动接合的突起，该突起具有与滑槽的斜面滑动接触的对应斜面。
[0014]在另一实施例中，第二接合构件是具有斜面的滑槽，第一接合构件是能够与滑槽滑动接合的突起，该突起具有与滑槽的斜面滑动接触的对应斜面。
[0015]在一个实施例中，两个工件是待焊接的工件，其中，各凹槽的宽度分别为对应的工件的厚度，各凹槽之间的间距为各工件焊接在一起时的间距。
[0016]优选地，各凹槽的开口两端具有倒角。
[0017]在一个实施例中，中心销连接到驱动机构。优选地，该驱动机构是气缸或手动推销结构。
[0018]在一个实施例中，定位座具有四个通孔，相邻各通孔以90度的角度间隔开。在其它实施例中，通孔的数量可以是3个、5个、6个等。
[0019]在一个实施例中，夹具还包括底座，底座位于定位座下方。
[0020]本实用新型的组合夹具有效地降低了定位部件的数量，减少了对焊缝的干涉，并且能够很好地控制各工件的同心度，避免单边间隙不均匀的情况，同时可以对匹配面进行均匀的控制，降低面轮廓度的变化。
【附图说明】
[0021]图1是一种传统设计的组合夹具的立体装配图，其中该夹具夹持有组成汽车底盘单根梁的上片和下片。
[0022]图2是根据本实用新型实施例的夹具的立体装配图，其中该夹具夹持有组成汽车底盘单根梁的上片和下片。
[0023]图3是图2的夹具的剖视图。
[0024]图4是图3的夹具的一部分的放大剖视图。
[0025]图5是根据本实用新型实施例的夹具的定位座、中心销、复合定位块的配合的局部详细立体图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进行详细描述。
[0027]图2示出了根据本实用新型一个实施例的一种焊接组合夹具20，该组合夹具20用于夹持组成汽车底盘单根梁的上片A和下片B，上片A和下片B待焊接在一起。该组合夹具20包括底座21、定位座22、中心销23和复合定位块24。该底座21位于定位座22下方，可以外置L块辅助以进行水平方向的移动。在底座21和定位座22之间可以放入垫片等来调整夹具在竖直方向上的位置。
[0028]参见图3，定位座22具有中空的内腔221和圆筒形的壁223。该内腔221具有上段和下段，上段的直径大于下段的直径。该圆筒形的壁223具有沿周向等角距地分布的4个径向通孔222，相邻各通孔222以90度的角度间隔开。各径向通孔222用于容纳复合定位块23并允许复合定位块24进行径向移动。
[0029]可选地，根据具体情况，定位座22的径向通孔222数量也可以是3个、5个、6个等。
[0030]中心销23具有沿轴向的中心轴线X并且容纳在内腔221的中央。该中心销23可沿定位座22的轴向(平行于中心轴线X)进行移动。该中心销23具有锥形部231和在锥形部231下部并与锥形部231同心设置的圆柱形部232。
[0031]中心销23的锥形部231容纳在定位座22的上段中；该中心销23的圆柱形部232容纳在定位座22的下段中。该下段的直径小于该锥形部231的下端面的直径，由此，该下段的上端面可以作为该锥形部231向下移动时的止挡部。同时，该下段的直径使得在允许中心销22进行轴向移动的同时限制中心销22的径向移动。由此，可以保证中心销23上下移动时，不偏离该中心轴线X，从而使得各复合定位块24在径向移动时能够张开或收回相等的距离，以保证所夹持的工件的同心度。
[0032]如图5所示，该中心销23的锥形部231可以是截头四棱锥形。在该四棱锥形部231的四个侧面上各具有一个滑槽233。各滑槽233具有斜面，并且各斜面与中心轴线X成相等的倾斜角度。
[0033]可替换地，该锥形部231可以呈三棱锥形或圆锥形等形状。
[0034]在一个实施例中，中心销23的下端可以连接到驱动机构以用于驱动该中心销23进行轴向移动。优选地，该驱动机构可以是气缸G或手动推销结构。其它已知驱动机构也是可以的。
[0035]如图3、图4和图5所示，复合定位块24的数量与通孔222的数量相同，分别容纳在对应的各径向通孔222中，以能够沿径向移动。复合定位块24每个都具有两个相对的端部241和242，其中一个端部241具有与滑槽233滑动接合的突起(图中未示出)，该突起具有与该滑槽233的斜面滑动接触的对应斜面，使得:当中心销23向上移动时，将复合定位块22径向向外推出；并且当中心销23向下移动时，将复合定位块22径向向内拉动。通过以此方式调节复合定位块22的外径尺寸，该夹具可以夹持较大直径范围内的各种工件并且同时保证上下片A、B之间的同心度。
[0036]可替换地，滑槽可以设置在复合定位块22的端部241上并且具有斜面，而突起可以设置在锥形部231的面向复合定位块24的表面上并且具有能够与该滑槽的斜面滑动接触的对应斜面。
[0037]如图5中所示，该复合定位块24的另一端部242的端面形状可以是圆弧形，以与上片A和下片B的被夹持面匹配，并且该端面沿轴向上具有两个凹槽243，各凹槽243的宽度分别为上片A和下片B的厚度，各凹槽243之间的间距为上片A和下片B焊接在一起时的间距，以分别容纳上片A和下片B的被夹持部分。
[0038]应当注意的是，各凹槽的宽度以及它们的间距可以根据工件要求进行特制。
[0039]可替换地，根据所夹持的工件的情况，该复合定位块24的另一端部242的端面上可以具有三个或更多个凹槽，各凹槽之间的间距分别为对应待焊接在一起的各工件之间的间距。
[0040]如图4详细所示，为了便于装件，各凹槽243的开口两端具有倒角245，以用于在装夹工件时引导上片A和下片B进入凹槽243中。
[0041]由此，通过该组合夹具来装夹上片A和下片B的过程可以简化为:
[0042](I)将工件上下片A、B分别根据其对应主基准放入夹具对应基准孔或销处；
[0043](2)使中心销移动，例如打开驱动机构(如:驱动气缸或手动推销结构)，带动中心销运动，靠复合定位块上的倒角245将工件自倒入凹槽，从而完成定位工作。
[0044]另外，若需要后续焊接套筒，则在焊接上下片后，打开组合夹具，放入套筒;放入套筒后，驱动新型组合夹具，组合夹具通过圆弧面，定位套筒机构。
[0045]相比于现有试制夹具的定位方式和夹具结构，本实用新型的夹具在确保产品定位稳定的前提下，将原有的定位同心销、高度块，压板等机构整合为单一夹具，由此，降低了定位夹具数量，减少了夹具对焊缝的干涉，同时，降低了操作的工作强度。
[0046]本实用新型的组合夹具在上下片孔位波动的情况下，可以补偿孔位波动造成的上下片同心度控制不良情况，修正单边间隙不均匀情况。
[0047]本实用新型的组合夹具可以均匀地对夹具和工件的匹配面进行控制，降低面轮廓度的变化。
[0048]另外，在套筒焊接工艺中，不需要另外的夹具，而只需要从本实用新型的夹具上将上下片拆下，然后仍在该夹具上装上套筒便可。
[0049]通过结合实施例已对本实用新型进行了详细描述。然而，应理解的是，可以在不脱离本实用新型范围和精神的情况下进行各种修改和变型。这些修改和变型也应落入所附权利要求书的范围内。
【主权项】
1.一种用于夹持两个工件(A、B)的夹具(20)，包括: 定位座(22)，所述定位座(22)具有中空的内腔(221)和壁(223)，所述壁(223)具有沿周向等角距地分布的多个径向通孔(222); 具有沿轴向的中心轴线(X)的中心销(23)，所述中心销(23)可轴向移动地容纳在所述内腔(221)中，并包括锥形部(231)和在锥形部(231)下部的圆柱形部(232)，所述锥形部(231)的各侧面上具有第一接合构件;和 容纳在所述径向通孔(222)中并可径向移动的多个复合定位块(24)，所述复合定位块(24)每个都具有两个相对的端部，其中一个端部(241)具有能够与所述第一接合构件滑动接合的第二接合构件，所述第一接合构件和所述第二接合构件构造成使得当所述中心销(23)相对所述复合定位块(24)轴向移动时，所述复合定位块(24)径向移动， 其特征在于， 所述复合定位块(24)的另一端部(242)的端面形状与所述工件的被夹持面匹配并且沿轴向上具有两个凹槽(243)。2.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述两个工件是待焊接在一起的工件，其中，各所述凹槽(243)的宽度分别为对应的所述工件(A、B)的厚度，各所述凹槽(243)之间的间距为各所述工件(A、B)焊接在一起时的间距。3.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述第一接合构件是具有斜面的滑槽(233),所述第二接合构件是能够与所述滑槽(233)滑动接合的突起，所述突起具有与所述斜面滑动接触的对应斜面。4.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述第二接合构件是具有斜面的滑槽(233),所述第一接合构件是能够与所述滑槽(233)滑动接合的突起，所述突起具有与所述斜面滑动接触的对应斜面。5.如权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述内腔(221)具有上段和下段，所述上段的直径大于所述下段的直径，所述锥形部(231)容纳在所述上段中，所述圆柱形部(232)容纳在所述下段中，并且由所述下段限制以阻止其径向移动。6.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述凹槽(243)的开口两端具有倒角(245)07.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述中心销(23)连接到驱动机构(G)。8.如权利要求7所述的夹具，其特征在于，所述驱动机构是气缸(G)或手动推销结构。9.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述通孔具有四个，相邻各所述通孔(222)以90度的角度间隔开。10.如权利要求1或2所述的夹具，其特征在于，所述夹具还包括底座(21)，所述底座(21)位于所述定位座(22)下方。
【文档编号】B23K37/04GK205614248SQ201620367055
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月27日
【发明人】沈城, 周之康, 武建农
【申请人】上海汇众汽车制造有限公司