汽车仪表板横梁小管钻孔方法与流程

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其是采用一种专用钻孔设备对汽车仪表板横梁小管进行钻孔的工艺方法。

背景技术：

汽车仪表板横梁小管，如附图中的图1所示，是一根金属直管，在汽车仪表板横梁小管表面的不同位置需要钻12个不同角度的孔，现有钻孔方法是在汽车仪表板横梁小管表面划线打点确定钻孔位置，在简易夹具上装夹汽车仪表板横梁小管，采用普通钻孔机钻孔，完成一个钻孔后，拆卸汽车仪表板横梁小管再次装夹，进行下一个孔的钻孔，多次重复相似的操作，直至完成所有的12处钻孔，此方法存在的主要问题是：没有专用的钻孔夹具，孔位定位精度不高、操作繁琐、钻孔效率低下、工人劳动强度大。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种汽车仪表板横梁小管钻孔方法，它可以解决现有汽车仪表板横梁小管钻孔时孔位定位精度不高、操作繁琐、钻孔效率低下、工人劳动强度大的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是：这种汽车仪表板横梁小管钻孔方法采用汽车仪表板横梁小管钻孔专用设备对所述汽车仪表板横梁小管进行钻孔，所述汽车仪表板横梁小管钻孔专用设备包括下面设置有支撑脚的底座，在所述底座两端分别设置有第一气动锁紧组件和第二气动锁紧组件；在所述第一气动锁紧组件和第二气动锁紧组件之间的所述底座中部间隔排列安装有5个定位座，分别是第一定位座、第二定位座、第三定位座、第四定位座、第五定位座；每个所述定位座上都对应固定连接有一个所述气动夹钳，分别是第一气动夹钳、第二气动夹钳、第三气动夹钳、第四气动夹钳和第五气动夹钳；每个所述定位座顶端设有一个半圆形汽车仪表板横梁小管放置位；每个所述气动夹钳一端铰接有夹紧气缸，另一端为正对所述半圆形汽车仪表板横梁小管放置位的具有圆弧形夹紧面的夹头；在所述第三定位座上并排固定连接有两个定位挡块；在所述第三定位座的一侧设置有一个定位销；在这些所述定位座两侧的所述底座边缘上对应安装有11个气电式自进钻孔头组件，分别是安装在所述定位座同一侧的第一气电式自进钻孔头组件、第二气电式自进钻孔头组件、第三气电式自进钻孔头组件、第六气电式自进钻孔头组件、第七气电式自进钻孔头组件和第八气电式自进钻孔头组件以及安装在所述定位座另一侧的第四气电式自进钻孔头组件、第五气电式自进钻孔头组件、第九气电式自进钻孔头组件、第十气电式自进钻孔头组件和第十一气电式自进钻孔头组件；所述第九自进钻孔头组件包括有两个用于钻距离较近孔的双钻头；每个所述气电式自进钻孔头组件包括有一个用于驱动钻头旋转的伺服电机和驱动钻孔头的前进及后退的气缸；所述底座的侧边固定连接有一个电控箱；底座另一侧边安装有控制箱，控制箱上设有“电源、夹紧1、夹紧2、钻孔、打开”5个控制按钮；

钻孔的具体步骤如下：

a、将汽车仪表板横梁小管放入所述的第一定位座、第二定位座、第三定位座的半圆形放置位中，同时汽车仪表板横梁小管的端面贴着第一定位挡块；

b、按动控制箱上的“夹紧1”按钮，所述第一气动锁紧组件的锁紧头对汽车仪表板横梁小管进行压紧；

c、按动所述控制箱上的“夹紧2”按钮，所述第一气动夹钳、第二气动夹钳、第三气动夹钳上的半圆形卡位同时对汽车仪表板横梁小管进行夹紧；

d、按动所述控制箱上的“钻孔”按钮，所述第一气电式自进钻孔头组件、第二气电式自进钻孔头组件、第三气电式自进钻孔头组件、第四气电式自进钻孔头组件、第五气电式自进钻孔头组件上的共5个钻头开始钻孔，钻孔完成后钻孔头随即后退；

e、按动所述控制箱上的“打开”按钮，所有的气动夹钳及气动锁紧组件随即松退，手工取出汽车仪表板横梁小管，将汽车仪表板横梁小管上已钻出的最右端的孔作为定位孔，插入所述定位销，汽车仪表板横梁小管放在第三定位座、第四定位座、第五定位座的半圆形放置位，汽车仪表板横梁小管的端面贴着第二定位挡块；然后再将一根未钻孔的汽车仪表板横梁小管放入所述第一定位座、第二定位座、第三定位座的半圆形放置位中，即重复步骤a；

f、按动所述控制箱上的“夹紧1”按钮，第一气动锁紧组件、第二气动锁紧组件锁紧头对分别对两个汽车仪表板横梁小管进行压紧，即重复步骤b；

g、按动所述控制箱上的“夹紧2”按钮，所有的气动夹钳开始对两根汽车仪表板横梁小管进行夹紧，即重复步骤c；

h、按动所述控制箱上的“钻孔”按钮，所有的气电式自进钻孔头组件的钻孔头前进并对两根汽车仪表板横梁小管钻孔，所述第六气电式自进钻孔头组件、第七气电式自进钻孔头组件、第八气电式自进钻孔头组件、第九气电式自进钻孔头组件、第十气电式自进钻孔头组件、第十一气电式自进钻孔头组件的共7个钻头对已钻完5个孔的汽车仪表板横梁小管钻剩下的7个孔；所述第一气电式自进钻孔头组件、第二气电式自进钻孔头组件、第三气电式自进钻孔头组件、第四气电式自进钻孔头组件、第五气电式自进钻孔头组件上的5个钻头钻新放入的汽车仪表板横梁小管的5个孔；此步骤即为重复步骤d；

i、按动所述控制箱上的“打开”按钮，所有的气动夹钳及气动锁紧组件随即松退，手工取出已钻完12个孔的汽车仪表板横梁小管，然后重复e至h的步骤。

更为具体的方案可以是：所述第一气动锁紧组件和第二气动锁紧组件均包括有由气缸控制的安装在前端的圆柱形锁紧头。

由于采用了上述技术方案，本发明具有如下有益效果：

1.本发明钻孔头的位置及角度都根据汽车仪表板横梁小管孔位预先精确定位及固定好，汽车仪表板横梁小管放置在定位座上夹紧就可以进行钻孔，省去了现有方法中每加工一根汽车仪表板横梁小管都要对孔位划线打点的工序，节省大量时间，提高了生产效率；

2.本发明因钻孔头的位置及角度都根据汽车仪表板横梁小管孔位预先定位及固定好，其定位精度远高于现有方法的打点工序的精度，提高了产品质量；

3.本发明汽车仪表板横梁小管放置在定位座上后，通过气动夹紧，然后同时钻多个孔，仅需两次拆装汽车仪表板横梁小管即可完成12个孔的钻孔，相比现有方法的钻完一个孔才能钻下一个孔、需要逐次装夹拆卸汽车仪表板横梁小管的繁琐操作，大为提高了生产效率和降低工人劳动强度；同时避免了多次装夹汽车仪表板横梁小管产生的定位误差，提高了钻孔精度和产品质量。

4.本发明所有夹紧装置及钻孔头组件都是由气缸驱动，按动控制按钮即可一步完成对应动作，大为提高了自动化程度；

5.采用本发明对仪表板横梁小管进行钻孔，生产效率比现有方法提高了约4倍，产品合格率提高了约10%。

附图说明

图1是汽车仪表板横梁小管结构示意图；

图2是本发明的立体结构示意图；

图3是本发明的主视示意图；

图4是本发明俯视示意图；

图5是本发明左视示意图；

图6是本发明第一气动锁紧组件示意图；

图7是本发明第二气动锁紧组件示意图；

图8是本发明第一气夹钳和第一定位座的示意图；

图9是本发明第二气夹钳和第二定位座的示意图；

图10是本发明第三气夹钳和第三定位座的示意图；

图11是本发明第一定位挡块位置示意图；

图12是本发明第二定位挡块位置示意图；

图13是本发明第三定位座上的定位销位置示意图；

图14是本发明第四气夹钳和第四定位座的示意图；

图15是本发明第五气夹钳和第五定位座的示意图；

图16是汽车仪表板横梁小管放在本发明加工时的示意图。

图中标号表示为：1、支撑脚；2、底座；3、电控箱；4、第一气电式自进钻孔头组件；5、第二气电式自进钻孔头组件；6、第三气电式自进钻孔头组件；7、第六气电式自进钻孔头组件；8、第七气电式自进钻孔头组件；9、第八气电式自进钻孔头组件；10、第四气电式自进钻孔头组件；11、第五气电式自进钻孔头组件；12、控制箱；13、第九气电式自进钻孔头组件；14、第十气电式自进钻孔头组件；15、第十一气电式自进钻孔头组件；16、第一气动锁紧组件；17、第一气动夹钳；18、第一定位座；19、第二气动夹钳；20、第二定位座；21、第三气动夹钳；22、第三定位座；23、第四气动夹钳；24、第四定位座；25、第五气动夹钳；26、第五定位座；27、第二气动锁紧组件；28、第一定位挡块；29、第二定位挡块；30、定位销。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

图1是一种汽车仪表板横梁小管结构示意图，横梁小管是一根金属直管，在汽车仪表板横梁小管表面的不同位置需要加工出12个不同角度的孔。

图2至图5的汽车仪表板横梁小管钻孔专用设备包括底面设置有4个支撑脚1的底座2，在底座2顶面的右端设置有第一气动锁紧组件16，在底座2顶面的左端设置有第二气动锁紧组件27，如图6和图7所示，第一气动锁紧组件和第二气动锁紧组件均由气缸和安装在气缸活塞杆前端的由气缸控制的圆柱形锁紧头构成；在第一气动锁紧组件16和第二气动锁紧组件27之间的底座2中部自右向左依次间隔排列安装有5个定位座，如图8、图9、图10、图14和图15，5个定位座分别是第一定位座18、第二定位座20、第三定位座22、第四定位座24、第五定位座26；每个定位座顶端设有一个半圆形汽车仪表板横梁小管放置位，每个所述定位座上都对应固定连接有一个气动夹钳；分别是第一气动夹钳17、第二气动夹钳19、第三气动夹钳21、第四气动夹钳23和第五气动夹钳25；每个气动夹钳一端铰接有夹紧气缸，另一端在正对所述半圆形汽车仪表板横梁小管放置位上设置有圆弧形夹紧面的夹头；如图11、图12和图13，在第三定位座22上并排固定连接有两个定位挡块，分别为第一定位挡块28和第二定位挡块29；在第三定位座22的一侧设置有一个定位销30。在5个定位座两侧的底座2边缘上对应安装有11个气电式自进钻孔头组件，其中的6个设置在定位座一侧，另外5个设置在定位座另一侧；分别是安装在所述定位座同一侧的第一气电式自进钻孔头组件4、第二气电式自进钻孔头组件5、第三气电式自进钻孔头组件6、第六气电式自进钻孔头组件7、第七气电式自进钻孔头组件8和第八气电式自进钻孔头组件9；以及安装在所述定位座另一侧的第四气电式自进钻孔头组件10、第五气电式自进钻孔头组件11、第九气电式自进钻孔头组件13、第十气电式自进钻孔头组件14和第十一气电式自进钻孔头组件15；其中第九自进钻孔头组件13包括有两个用于钻距离较近孔的双钻头；每个钻孔头都可以更换不同规格的钻头；钻孔头的位置及角度都根据横梁小管上的孔位精确定位，同时气动钻孔头组件与底座固定连接，调整好后角度及位置不会再发生变动；每个所述气电式自进钻孔头组件包括有一个用于驱动钻头旋转的伺服电机和驱动钻孔头的前进及后退的气缸。底座2的侧边固定连接有一个电控箱3；底座2上安装有控制箱12，控制箱12上设有“电源、夹紧1、夹紧2、钻孔、打开”共5个控制按钮。如图16所示，汽车仪表板横梁小管钻孔加工时装夹在专用设备的情况。

汽车仪表板横梁小管钻孔方法是采用汽车仪表板横梁小管钻孔专用设备对汽车仪表板横梁小管的12个孔的钻孔分两步进行，即在钻5孔的工位先钻5个孔，然后在钻7孔的工位钻剩下的7个孔，具体步骤如下：

a、将汽车仪表板横梁小管放入第一定位座18、第二定位座20、第三定位座22的半圆形放置位中，同时小管端面贴着第一定位挡块28，此步骤即为将汽车仪表板横梁小管放入钻5孔的工位；

b、按动控制箱12上的“夹紧1”按钮，两个气动锁紧组件开始动作，其中第一气动锁紧组件16锁紧头对汽车仪表板横梁小管进行压紧，保证汽车仪表板横梁小管不会轴向移动，而钻7孔工位上的第二气动锁紧组件27暂时没汽车仪表板横梁小管压紧，只做动作；

c、按动控制箱12上的“夹紧2”按钮，所有的气动夹钳开始动作，其中的第一气动夹钳17、第二气动夹钳19、第三气动夹钳21上的半圆形卡位同时对汽车仪表板横梁小管进行夹紧，保证汽车仪表板横梁小管不会径向移动；而钻7孔工位上的第四气动夹钳23、第五气动夹钳25暂时没汽车仪表板横梁小管压紧，只做动作；

d、按动控制箱12上的“钻孔”按钮，所有的气电式自进钻孔头组件的钻孔头前进并开始钻孔，其中钻5孔工位上的第一气电式自进钻孔头组件4、第二气电式自进钻孔头组件5、第三气电式自进钻孔头组件6、第四气电式自进钻孔头组件10、第五气电式自进钻孔头组件11上的共5个钻头开始钻孔，钻孔完成后钻孔头随即后退，至此完成12个孔中的5个孔的钻孔工作；其余在钻7孔工位上的6个自进钻孔头因暂时没有汽车仪表板横梁小管加工，只空转不钻孔；

e、按动控制箱12上的“打开”按钮，所有的气动夹钳及气动锁紧组件随即松退，手工取出汽车仪表板横梁小管，将汽车仪表板横梁小管上已钻出的最右端的孔作为定位孔，插入定位销30，汽车仪表板横梁小管放在第三定位座22、第四定位座24、第五定位座26的半圆形放置位，汽车仪表板横梁小管的端面贴着第二定位挡块29，即将汽车仪表板横梁小管从钻5孔的工位转移到钻7孔的工位；然后再将一根未钻孔的汽车仪表板横梁小管放入钻5孔工位上的第一定位座18、第二定位座20、第三定位座22的半圆形放置位中，即重复步骤a；

f、按动控制箱12上的“夹紧1”按钮，第一气动锁紧组件16、第二气动锁紧组件27锁紧头对分别对两个汽车仪表板横梁小管进行压紧，即重复步骤b；

g、按动控制箱12上的“夹紧2”按钮，所有的气动夹钳开始对两个汽车仪表板横梁小管进行夹紧，即重复步骤c；

h、按动控制箱12上的“钻孔”按钮，所有的气电式自进钻孔头组件的钻孔头前进并对两个汽车仪表板横梁小管钻孔，其中钻7孔工位上的第六气电式自进钻孔头组件7、第七气电式自进钻孔头组件8、第八气电式自进钻孔头组件9、第九气电式自进钻孔头组件13、第十气电式自进钻孔头组件14、第十一气电式自进钻孔头组件15的共7个钻头对已钻完5个孔的汽车仪表板横梁小管钻剩下的7个孔；钻5孔工位上的第一气电式自进钻孔头组件4、第二气电式自进钻孔头组件5、第三气电式自进钻孔头组件6、第四气电式自进钻孔头组件10、第五气电式自进钻孔头组件11上的5个钻头钻新放入的汽车仪表板横梁小管的5个孔；此步骤即为重复步骤d；

i、按动控制箱12上的“打开”按钮，所有的气动夹钳及气动锁紧组件随即松退，手工取出已钻完12个孔的汽车仪表板横梁小管，一根汽车仪表板横梁小管所有的12个孔钻孔工作完成。然后将钻完5个孔的汽车仪表板横梁小管转移到钻7孔的工位，将新的汽车仪表板横梁小管放入钻5孔的工位，再按动操作按钮，不断循环进行先钻5孔再钻7孔的过程。