一种用于汽车的焊装夹具的制作方法

本实用新型涉及焊装夹具技术领域，具体地说，是一种用于汽车的焊装夹具。

背景技术：

随着我国汽车制造业的飞速发展，对汽车焊装线的需求量巨大，对其质量上的要求也日益提高。虽然汽车车身是经过冲压、焊接、涂装、总装这四个主要工艺过程生产出来的，但是焊装作为汽车生产的四大工艺之一，其技术、设备、生产布局、自动化水平等对整个汽车生产的作用至关重要。

目前，国内的焊接装备生产厂家综合技术实力不足，不具备设计制造高水平的成套焊装线的能力，面对汽车行业的日益激烈的竞争又不允许国内的汽车生产厂家用国产的装备进行试验，只好成套引进，使得国内焊接装备生产厂家近年来与国外水平的差距越来越大。国内汽车焊接生产水平与国外逐渐接近，而国内焊接装备制造水平与国外差距却逐渐加大，提高我国焊装线及焊装夹具自主设计和制造水平迫在眉睫。因此，对点焊夹具的正确设计及应用是非常重要的，它的合理性不但影响加工位置的精确性，焊接质量，也影响到工作效率和生产成本。

我国的汽车制造业已有50年的历史，在近几年中才得到了飞速的发展。相比之下，我国汽车制造业的工艺水平，特别是焊接工装夹具水平，越来越不适应这种快速发展的需要。而国内对焊接夹具的系统研究不够重视，汽车焊接夹具的开发设计更是其薄弱环节。在我国现有的所有引进车型中,焊接夹具几乎无一例外全部依赖进口。焊接夹具开发的滞后状态严重制约了我国汽车工业的进一步发展。汽车生产小批量、个性化的发展趋势使这类工装的使用越来越受到限制，充分暴露出其设计生产周期较长、场地占用较大、重复使用率较低的缺点。这很大程度上制约了我国汽车制造业焊接工艺水平的提高，延长了新车型研发的周期

轿车天窗总成由玻璃托板和锁付耳片两部分组成，如图1所示，该图展示了其结构特点和组成部分的位置关系，由图1可知，玻璃托板总成的特点为：工件是框型结构，薄板件刚性低易变形，曲面复杂且极不规则，但焊点数量不 多，焊接时需要通过定位销和定位面进行多重定位。其中具体的焊接目标为：将锁付耳片放置于玻璃托板下面，并将这两部分焊接在一起。而现有技术中关于将玻璃托板以及锁付耳片进行装焊的夹具。

综上所述，需要一种能有有效定位、夹紧可靠、便于将玻璃托板以及锁付耳片进行装配合焊接的夹具。而关于这种焊装夹具目前还未见报道。

技术实现要素：

本实用新型的目的是，提供一种能有有效定位、夹紧可靠、便于将玻璃托板以及锁付耳片进行装配合焊接的夹具。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种焊装夹具，所述的焊装夹具包括底板、定位座、玻璃托板夹紧气缸、耳片定位气缸、耳片夹紧气缸、主定位销、副定位销；所述的定位座设置在底板上，定位座包括弯角立柱和直形立柱，弯角立柱和直形立柱均独立分布在底板上，且弯角立柱和底板立柱所围合形成的轮廓线与玻璃托板的形状一致，每个弯角立柱和直形立柱的一侧设有玻璃托板夹紧气缸；所述耳片定位气缸设置在定位座上的每个弯角立柱的外侧出，且每个耳片定位气缸的内侧设有耳片夹紧气缸；所述定位座的弯角立柱上设有与主定位销以及副定位销相匹配的插孔；所述定位座的弯角立柱或/和直形立柱上设有与支撑钉相匹配的插孔。

作为一种优选的技术方案，所述定位座通过基准套设置在底板上。

作为一种优选的技术方案，所述底板的两侧还安装有起重棒。

作为一种优选的技术方案，所述的玻璃托板夹紧气缸的数量为八个。

作为一种优选的技术方案，所述的耳片夹紧气缸包括气缸本体、双耳肘环、支撑座、连杆、压紧臂、压紧块；所述气缸上安装有支撑座，所述气缸本体的正上方设有双耳肘环，所述气缸本体的侧上方设有支撑座；所述支撑座的上端与连杆一端绞接，所述连杆另一端绞接在压缩臂的中间位置上；所述的压缩臂一端绞接在双耳肘环上，压缩臂的另一端连接压紧块。

作为一种优选的技术方案，所述的焊装夹具还包括斜锲机构。

作为一种优选的技术方案，所述的斜锲机构包括斜锲本体、滑块、内六角螺钉、弹簧、限位板；所述的滑块一端嵌合斜锲本体上，另一端设有供锁付耳片卡接的凹槽；所述限位板设置在斜锲本体的两侧，且在限位板上穿设有内六角螺钉；所述内六角螺钉上装配有弹簧。

本实用新型优点在于：

1、本实用新型的一种焊装夹具，专用于汽车的玻璃托板以及锁付耳片的焊装，能够实现分别对玻璃托板以及锁付耳片的定位和夹紧作用，且定位有效、夹紧可靠，实际生产中，生产效率从原来的300套/天提升到了现在的700套/天，由于采用独创的定位方式，所加工产品的合格率由原来的50％提升到了100％，不仅提高了生产效率，降低了人工成本，使产品质量大幅度提升，而且还使产品的统一性得到提高；

2、设有主定位销、副定位销以及支撑钉，主要用于对玻璃托板的定位作用，焊接时能够通过定位销和定位面进行多重定位，满足玻璃托板的结构特点，限制了工件全部六个自由度，使玻璃托板在夹具中占有唯一确定的位置，满足了设计要求，又预留了一定空间，避免了了元件之间的干涉，同时，也为焊钳通道留出了空间；

4、设有玻璃托板夹紧气缸，主要用于供玻璃托板的夹紧作用，玻璃托板夹紧气缸共有八个，分布在玻璃托板一周边缘上，使得玻璃托板一周均被夹紧，夹紧可靠；

5、设有斜锲机构，斜锲机构用于供锁付耳片进行定位作用，利用斜锲夹紧结构限制了X-Y-Z平面内的位置，有足够的空间对耳片进行定位约束，保证足够的夹紧力，使耳片在焊装结束后不会变形，从而保证锁付耳片的可靠夹紧和准确定位以及留有足够的焊接通道；

6、设有耳片夹紧气缸，主要用于夹紧锁付耳片，耳片夹紧气缸包括气缸本体、双耳肘环、支撑座、连杆、压紧臂、压紧块；支撑座是整个夹具的基础，起支撑、定位作用；压紧块和压紧臂同时使用，起型面压紧作用；压紧臂和支撑座通过连杆连接，支撑座与气缸固定一起；加上双耳肘环的作用，可以调整工件的夹紧距离；压紧臂与气缸连接，在气缸的带动下，往复运动，从而提供加紧的动力。

附图说明

附图1是本实用新型的一种焊装夹具结构示意图。

附图2为定位座平面结构示意图。

附图3为本实用新型的一种焊装夹具与玻璃托板以及锁付耳片示意图。

附图4本实用新型的耳片夹紧气缸在夹紧状态的示意图。

附图5是本实用新型的耳片夹紧气缸在放松状态下的示意图。

附图6是斜锲机构与锁付耳片在夹紧状态结构示意图。

附图7是斜锲机构与锁付耳片在放松状态结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例并参照附图对本实用新型作进一步描述。

附图中涉及的附图标记和组成部分如下所示：

1.底板 2.定位座

21.弯角立柱 22.直形立柱

3.玻璃托板夹紧气缸 4.耳片定位气缸

5.耳片夹紧气缸 51.气缸本体

52.双耳肘环 53.支撑座

54.连杆 55.压紧臂

56.压紧块 6.主定位销

61.副定位销 62.支撑钉

63.起重棒 64.基准套

7.斜锲机构 71.斜锲本体

72.滑块 73内六角螺钉

74.弹簧 75.限位板

8.玻璃托板 9.锁付耳片

请参照图1，图1是本实用新型的一种焊装夹具结构示意图。一种焊装夹具，所述的焊装夹具包括底板1、定位座2、玻璃托板夹紧气缸3、耳片定位气缸4、耳片夹紧气缸5、主定位销6、副定位销61；所述的定位座设置在底板1上，定位座2包括弯角立柱21和直形立柱22，弯角立柱21和直形立柱22均独立分布在底板1上，且弯角立柱21和底板1立柱所围合形成的轮廓线与玻璃托板8的形状一致，每个弯角立柱21和直形立柱22的一侧设有玻璃托板夹紧气缸3，且玻璃托板夹紧气缸3的数量为八个；所述耳片定位气缸4设置在定位座2上的每个弯角立柱21的外侧出，且每个耳片定位气缸4的内侧设有耳片夹紧气缸5。

请参照图2，图2为定位座2平面结构示意图。所述定位座2通过基准套64设置在底板1上，基准套64上包括X/Y/Z的坐标信息；所述定位座2的弯角立柱21上设有与主定位销6以及副定位销61相匹配的插孔；所述定位座2的弯角立柱21或/和直形立柱22上设有与支撑钉62相匹配的插孔；

请参照图3，图3为本实用新型的一种焊装夹具使用状态下结构示意图。 所述底板1的两侧还安装有起重棒63；使用状态下，玻璃托板8置于定位座2上，并把玻璃托板8上的耳片通过耳片夹紧气缸5固定。

请参照图4，图4本实用新型的耳片夹紧气缸5在夹紧状态的示意图。图5是本实用新型的耳片夹紧气缸5在放松状态下的示意图。所述的耳片夹紧气缸5包括气缸本体51、双耳肘环52、支撑座53、连杆54、压紧臂55、压紧块56；所述气缸上安装有支撑座53，所述气缸本体51的正上方设有双耳肘环52，所述气缸本体51的侧上方设有支撑座53；所述支撑座53的上端与连杆54一端绞接，所述连杆54另一端绞接在压缩臂55的中间位置上；所述的压缩臂一端绞接在双耳肘环52上，压缩臂的另一端连接压紧块56。

请参照图6和图7，图6是斜锲机构7与锁付耳片9在夹紧状态结构示意图。图7是斜锲机构7与锁付耳片9在放松状态结构示意图。所述的斜锲机构7包括斜锲本体71、滑块72、内六角螺钉73、弹簧74、限位板75；所述的滑块72一端嵌合斜锲本体71上，另一端设有供锁付耳片9卡接的凹槽；所述限位板75设置在斜锲本体71的两侧，且在限位板75上穿设有内六角螺钉73；所述内六角螺钉73上装配有弹簧74。

需要说明的是：待焊接件玻璃托板8通过本实用焊装夹具的主定位销6、副定位销61以及支撑钉62进行定位，所述的主定位销6用于约束玻璃托板8X、Y移动自由度；所述的副定位销61用于约束了Z向旋转自由度；所述的支撑钉62，约束了X、Y的旋转自由度和Z向的移动自由度。这样，玻璃托板8的定位采用了一个主定位销6和一个副定位销61以及支撑钉62，限制了工件全部六个自由度，使玻璃托板8在夹具中占有唯一确定的位置，满足了设计要求，又预留了一定空间，避免了了元件之间的干涉，同时，也为焊钳通道留出了空间。另外，定位座2上的每个弯角立柱21和直形立柱22的一侧设有玻璃托板夹紧气缸3，该玻璃托板夹紧气缸3用于实现玻璃托板8的夹紧作用。

定位座为安装定位元件及放置玻璃托板8的基础原件。由于冲压件外形复杂，在焊装过程中与定位座相接触，这就决定了定位面复杂。为了使元件的制造和调整方便，可将定位座和本体分别设计，从而减小定位板尺寸，避免整体加工。定位板上的定位面形状取决于与其相接触的冲压件CAD数据，在制造过程中为保证定位面的形状、尺寸精度，应采用数控加工或靠模加工。但是这样生产成本太高，因此，应尽量选择冲压件的平面而非曲面作为定位面，降低加工难度，减少生产成本。若冲压件断面形状庞大，同一方向上有两个或两个以 上位置需要定位时，为便于装配时的调整，应考虑将定位座设计为分离式结构并且在定位座上加支撑钉62。

所述主定位销6以及副定位销61的直径应略小于工件上的孔径，其位置精度为±0.1mm，尺寸公差为-0.1至0mm，这样才能保证工件的孔定位精度。

锁付耳片9的定位是通过斜锲机构7来实现的，利用斜锲夹紧结构限制了X-Y-Z平面内的位置，有足够的空间对耳片进行定位约束，保证足够的夹紧力，使耳片在焊装结束后不会变形，从而保证锁付耳片9的可靠夹紧和准确定位以及留有足够的焊接通道。

锁付耳片9的夹紧是通过耳片夹紧气缸5来实现的，耳片夹紧气缸5包括气缸本体51、双耳肘环52、支撑座53、连杆54、压紧臂55、压紧块56；支撑座53是整个夹具的基础，起支撑、定位作用；压紧块56和压紧臂55同时使用，起型面压紧作用；压紧臂55和支撑座53通过连杆54连接，支撑座53与气缸固定一起；加上双耳肘环52的作用，可以调整工件的夹紧距离；压紧臂55与气缸连接，在气缸的带动下，往复运动。压紧臂55的打开角度是装焊夹具设计时的一个关键变量，它决定了气缸行程的选取，同时也决定了压紧臂55的打开状态，它的值必须保证压紧臂55打开后与工件之间有足够的空间。由于气缸的外形尺寸及行程已经标准化、系列化，因此可以很方便的计算出压紧臂55的打开角度。

本实用新型的一种焊装夹具，专用于汽车的玻璃托板8以及锁付耳片9的焊装，能够实现分别对玻璃托板8以及锁付耳片9的定位和夹紧作用，且定位有效、夹紧可靠，实际生产中，生产效率从原来的300套/天提升到了现在的700套/天，由于采用独创的定位方式，所加工产品的合格率由原来的50％提升到了100％，不仅提高了生产效率，降低了人工成本，使产品质量大幅度提升，而且还使产品的统一性得到提高；设有主定位销6、副定位销61以及支撑钉62，主要用于对玻璃托板8的定位作用，焊接时能够通过定位销和定位面进行多重定位，满足玻璃托板8的结构特点，限制了工件全部六个自由度，使玻璃托板8在夹具中占有唯一确定的位置，满足了设计要求，又预留了一定空间，避免了了元件之间的干涉，同时，也为焊钳通道留出了空间；设有玻璃托板夹紧气缸3，主要用于供玻璃托板8的夹紧作用，玻璃托板夹紧气缸3共有八个，分布在玻璃托板8一周边缘上，使得玻璃托板8一周均被夹紧，夹紧可靠；设有斜锲机构7，斜锲机构7用于供锁付耳片9进行定位作用，利用斜锲夹紧结 构限制了X-Y-Z平面内的位置，有足够的空间对耳片进行定位约束，保证足够的夹紧力，使耳片在焊装结束后不会变形，从而保证锁付耳片9的可靠夹紧和准确定位以及留有足够的焊接通道；设有耳片夹紧气缸5，主要用于夹紧锁付耳片9，耳片夹紧气缸5包括气缸本体51、双耳肘环52、支撑座53、连杆54、压紧臂55、压紧块56；支撑座53是整个夹具的基础，起支撑、定位作用；压紧块56和压紧臂55同时使用，起型面压紧作用；压紧臂55和支撑座53通过连杆54连接，支撑座53与气缸固定一起；加上双耳肘环52的作用，可以调整工件的夹紧距离；压紧臂55与气缸连接，在气缸的带动下，往复运动，从而提供加紧的动力。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本实用新型的保护范围。