一种车身前围板螺柱焊接夹具的制作方法

本实用新型属于汽车制造企业使用的工装夹具，具体是一种车身前围板螺柱焊接夹具。

背景技术：

汽车前围板总成位于乘员舱和发动机机舱之间，用于隔离乘员舱和发动机机舱，并且分担碰撞力的传递，对乘员的安全起到保护作用。中国专利文献CN204998626U，于2016年1月27日公开了“一种汽车前围板总成”，包括：前围板本体、前围侧围连接板固定支座、制动总泵安装加强板、前围板中加强梁、转向传动轴安装过孔加强板、油门踏板安装支架、前围板中通道加强板、仪表板加强梁前围安装支座、前围板上加强梁、碳罐安装支架、加速拉索固定支架。其中前围板中加强梁位于前围板本体长度方向中部靠下位置；前围板上加强梁位于前围板本体宽度方向中部靠上位置；前围侧围连接板固定支座位于前围板本体长度方向左右两侧位置。由于汽车发动机舱管路线路特别多，需要较精准的排布与定位，而管路固定点安装螺柱一般都集中在车身前围板上，在前围板螺柱焊接时需要使用到专用的夹具来固定。而车企的车型升级换代日益频繁，新车款不断推出，不同车款前围板不同，导致夹具无法通用，导致浪费。其次，车身前围板需要安装固定整车机舱内部的硬管、软管以及各种线路，这些都是需要螺柱来完成的，前围板是整车螺柱焊最集中的地方，少则十几颗，多则几十颗，传统的焊装生产线都是将前围板螺柱焊分布在2-3副夹具上完成，与点焊混合操作，由于有些焊点位置与螺柱焊位置较近，所以焊接时与螺柱焊导向连接板干涉，导致焊点分流，影响焊点强度。如果螺柱在焊接过程中发生偏位，一些比较硬的管路将无法固定安装，影像最终车辆质量，或者成为潜在的质量隐患，影像消费者的使用感受。

技术实现要素：

本实用新型需要解决的技术问题是，现有车身前围板螺柱焊接夹具缺乏通用性，焊接强度和精度不佳，从而提供一种具有较好通用性的车身前围板螺柱焊接夹具，拥有较高的焊接强度和精度。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种车身前围板螺柱焊接夹具，包括底座，所述底座上固定连接有若干L形连接块，L形连接块的竖直方向截面形状为英文字母“L”形；所述L形连接块中，至少有2个其上端固定连接有工件定位销，至少有1个其上端固定连接有螺柱焊接导向环；所述螺柱焊接导向环为圆筒形，圆筒的下端开口位置与前围板上的螺柱焊接位适配，且所述螺柱焊接导向环的轴线垂直于螺柱焊接位所在平面。

本技术方案设计了若干个L形连接块，各个L形连接块上或者设有工件定位销，对待焊接的前围板起定位作用，或设有螺柱焊接导向环，用来对焊接位置进行定位。为了确保被焊接上去的螺柱与焊接位所在平面垂直，本方案还将螺柱焊接导向环设计为轴线与螺柱焊接位所在平面垂直，确保焊枪头和待焊接螺栓通过螺柱焊接导向环的导向，精确的到达待焊接位置，精确的确定焊接角度。本方案的另一进步在于，仅使用一个夹具就能满足所有焊接要求，中途无需多次更换夹具，有助于焊接工艺由人工向自动化转换。

作为优选，所述L形连接块上还设有铰接在一起的一对工件夹持臂。为了更好的固定待焊接的前围板，本方案在各个L形连接件上均设计了一对工件夹持臂，工件夹持臂在受到外力合拢时，可以夹持住前围板，使其在焊接过程中始终保持稳定，有助于提高焊接强度和精度。

作为优选，所述L形连接块上设有气缸，气缸的缸体和活塞顶杆分别与设于该L形连接块上的一对工件夹持臂的其中一个固定连接。为了提高自动化操作比例，减轻人工作业强度，本方案设计了气缸作为工件夹持臂合拢的动力来源，控制起来更高效精确。

作为优选，所述L形连接块的上端固定连接有螺柱导向环连接板，所述螺柱导向环连接板上设有螺柱焊接导向环；所述螺柱焊接导向环与所述螺柱导向环连接板之间为螺栓连接，螺栓上套接有若干垫片。本方案在螺柱焊接导向环与螺柱导向环连接板之间的螺栓连接中设置了若干个垫片，通过增减垫片数量的办法，可以满足螺柱导向环的毫米级的前后位置调节要求。

作为优选，所述L形连接块上固定有L形连接块支臂，所述螺柱导向环连接板与L形连接块支臂之间为螺栓连接，螺栓上套接有若干垫片。本方案在L形连接块支臂与螺柱导向环连接板之间的螺栓连接中设置了若干个垫片，通过增减垫片数量的办法，可以满足螺柱导向环的毫米级的左右位置调节要求。

作为优选，所述底座上设有平铺的基板，基板上设有若干螺栓定位孔，所述L形连接块的水平段以螺栓连接的方式固定在基板上。当更换车款时，前围板的尺寸和结构均会产生较大变化，本方案在底座上设置了基板，基板上预先布设若干螺栓定位孔，使L形连接块可以按需就近找到最合适的螺栓定位孔进行定位紧固，从而使本夹具具备了适应多种车款前围板焊接作业的能力。

作为优选，所述L形连接块的水平段与竖直段之间，斜向设有凸出的强化筋。强化筋可以增加L形连接块的支撑强度，在焊接作业时对保持前围板的位置稳定有帮助，有助于提高焊接强度和精度。

作为优选，所述底座下设有4个支撑柱，支撑柱上通过螺栓连接有可上下移动的支撑柱调节底板。通过旋转螺栓，可以调节支撑柱调节底板的高度，从而使支撑柱可以适应不平整的工作面，形成稳定的工作平台，有助于提高焊接强度和精度。

综上所述，本实用新型的有益效果是：具有较好通用性，拥有较高的焊接强度和精度。

附图说明

图1是本实用新型的一种结构示意图，

图2是图1的俯视图，

图3是图2的侧视图，

图4是图2的另一视角的侧视图，

图5是设有工件定位销的L形连接件的结构示意图，

图6是设有螺柱焊接导向环的L形连接件的结构示意图，

图7是装载有前围板时的本实用新型的俯视图。

其中：1前围板，2底座，3基板，4气缸，5工件定位销，6L形连接块，7螺柱导向环连接板，8螺柱焊接导向环，21支撑柱，22支撑柱调节底板，61工件夹持臂，62L形连接块支臂。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1、图2、图3、图4所示的实施例，为一种车身前围板螺柱焊接夹具。该夹具设有一个底座2，底座下设有4个支撑柱21，每个支撑柱上都连接有一个支撑柱调节底板22，支撑柱调节底板通过竖直向设置的螺栓与支撑柱连接在一起，通过旋转螺栓，可以调节支撑柱调节底板的高度位置，帮助支撑柱适应地面高度差，使底座始终处于作业所需的水平位置上。底座上设有基板3，基板沿水平向展开，其上设有若干竖直贯通的螺栓定位孔。在所需位置上，L形连接块6通过螺栓定位孔与基板螺栓连接固定。根据不同车型的前车围结构形状尺寸和所需焊接螺柱的位置不同，L形连接块有多个，可以在基板上任意布置。L形连接块的结构包括位于下方的水平段和位于上方的竖直段，两者连接在一起，使L形连接块的竖直截面形状围英文字母“L”形，水平段和竖直段之间还设有斜向设有凸出的强化筋，以强化支撑效果。

如图5和图6所示，每个L形连接块上都设有一对彼此铰接的工件夹持臂61，这两个工件夹持臂又分别与设置在L形连接块上的气缸的缸体和气缸活塞顶杆分别连接，可以通过调节气缸活塞的伸缩来控制这一对工件夹持臂的张开合拢，形成对待焊接前围板的上下方向的夹持动作。本例中设有6个L形连接块，其中2个上面固定有工件定位销5，用来与待焊接的前围板上的定位孔匹配对应，形成定位关系。另4个L形连接块上固定连接有L形连接块支臂62，L形连接块支臂上又通过螺栓连接有螺柱导向环连接板7，连接螺栓上套接有数个垫片，通过增减垫片数量的办法，使螺柱导向环连接板可以在左右方向上获得毫米级的位置微调范围；每个螺柱导向环连接板还通过螺栓连接有螺柱焊接导向环8，连接螺栓上套接有数个垫片，通过增减垫片数量的办法，使螺柱焊接导向环可以在前后方向上获得毫米级的位置微调范围。螺柱导向环是圆筒形的，下方开口正对待焊接前围板上的螺柱焊接位，且螺柱焊接导向环的轴线垂直于前围板上螺柱焊接位所在平面。

当本车身前围板螺柱焊接夹具处于工作状态时，通过气缸控制工件夹持臂全开，放入待焊接螺柱的前围板，使前围板上的定位孔与本夹具上的工件定位销匹配定位，然后通过气缸控制工件夹持臂合拢，工件夹持臂前端的夹持块将待焊接的前围板夹紧至稳定，如图7所示状态。此时通过人工或者自动化作业，将螺柱焊枪放在螺柱焊接导向环，通过螺柱焊接导向环的导向作用，在前围板的预定位置上按照预定角度打上螺柱。焊接完成后打开工件夹持臂，取出完工前围板，放入下一个待焊接的前围板。

根据不同车型前围板所需要的不同螺柱，在螺柱导向环连接板上可以贴上标签作标注，以方便不同的车型打不同的螺柱，实现多车型共用一副夹具。如需微调螺柱焊接导向环的位置，可以通过增减L形连接块支臂与有螺柱导向环连接板间连接螺栓上的垫片，来调节左右位置，或者可以通过增减螺柱导向环连接板与螺柱焊接导向环间连接螺栓上的垫片，开调节前后位置，如果需调整的距离较大，还可以通过在基板上重新定位设置L形连接块的位置来适配。