CN103418736A - 车架横梁总成铆接工装夹具及车架横梁总成铆接方法 - Google Patents

Abstract

车架横梁总成铆接工装夹具，其中，该铆接工装夹具包括相对的定位件，该相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时通过锁定机构锁定位置，所述定位件之间间隔有车架横梁总成容纳空间，各个所述定位件上形成有用于定位横梁加强件（12）的贴合定位面（15）和形成在该贴合定位面（15）上的销定位结构，所述定位件各自的贴合定位面（15）彼此相对。此外，本发明还提供一种车架横梁总成铆接方法。本发明的车架横梁总成铆接工装夹具有效地解决了横梁总成生产时不易翻转的难点，降低了工人劳动强度，提高了劳动效率，改善了加工操作的方便性。同时，由于通过本发明铆接工装夹具可以容易地进行铆接作业，对于提高铆接质量也是非常有利的。

Description

车架横梁总成铆接工装夹具及车架横梁总成铆接方法

技术领域

本发明涉及一种车架加工过程中所使用的工装夹具，具体地，涉及一种车架横梁总成铆接工装夹具。此外，本发明还涉及一种车架横梁总成铆接方法。

背景技术

车架加工中普遍采用铆接连接，例如横梁与车架纵梁的铆接、横梁与横梁加强件的铆接等。

典型地，在一些载重量较大的车辆（例如重型卡车）上，横梁需要与相应的横梁加强件车架需要通过铆接工艺铆接在一起，以形成横梁总成，然后将该横梁总成安装到车架纵梁上。

横梁一般具有U形横截面，横梁加强件一般为L形横截面（当然也可以具有与横梁相适配的其它截面，例如能够供横梁一端插入的U形横截面），现有设计中，横梁的上下翼面均具有铆钉孔，其两端部的上、下翼面分别与一个横梁加强件铆接，相应的各个横梁加强件上形成有对应的铆接孔，从而铆接完成后横梁的两端部的上、下翼面上分别与横梁加强件形成铆接连接，从而使得横梁与横梁加强板铆接形成一个整体。

目前在铆接横梁总成时，主要是在工作台上进行横梁铆接，但这样只能完成一面对横梁与横梁加强板的铆接。另一面铆接需要把横梁翻转过来进行铆接。因为重型卡车等载重量加大的车辆的车架采用的钢板材料料厚较厚，重量较重，人工操作劳动强度很高，这导致生产效率很低，并且加工不方便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种横梁总成铆接工装夹具，该铆接工装夹具能够便利地用于横梁和横梁加强件的铆接作业，从而减轻劳动强度，提高工作效率，方便操作。

此外，本发明进一步所要解决的技术问题是提供一种横梁总成铆接方法，该铆接方法能够便利地进行横梁和横梁加强件的铆接作业，以减轻劳动强度，提高工作效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种车架横梁总成铆接工装夹具，其中，该铆接工装夹具包括相对的定位件，该相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时通过锁定机构锁定位置，所述定位件之间间隔有车架横梁总成容纳空间，各个所述定位件上形成有用于定位横梁加强件的贴合定位面和形成在该贴合定位面上的销定位结构，所述定位件各自的贴合定位面彼此相对。

优选地，所述定位件对称布置。

具体地，所述销定位结构包括定位销、形成在所述贴合定位面上的用于插入所述定位销的两对定位销孔，在所述定位件旋转为水平状态时，所述两对定位销孔中的一对定位销孔处在另一对定位销孔的上方。

优选地，各个所述定位件还包括用于辅助支撑所述横梁加强件的支撑面，该支撑面垂直于所述贴合定位面并朝向所述车架横梁总成容纳空间延伸，以使得所述贴合定位面与所述支撑面形成为L形。

可选择地，各个所述定位件为横截面呈L形的定位靠板，所述定位靠板之间相对的内侧表面形成相应的所述定位靠板的贴合定位面。

更具体地，所述铆接工装夹具还包括机架，所述相对的定位件能够同步旋转地安装到该机架上。

优选地，所述相对的定位件各自连接于可旋转地支承在所述机架上的相应的枢转轴，各个所述枢转轴上分别安装有第一链轮，各个所述第一链轮分别通过相应的传动链条连接于安装在所述机架上的对应的第二链轮，所述第二链轮之间通过可旋转支承在所述机架上的传动轴同轴连接，所述第一链轮和第二链轮中的一个为主动链轮。

所述第一链轮中的一个为所述主动链轮，安装有该主动链轮的所述枢转轴的一端穿过所述机架上的支承孔而伸出到所述机架的外部，该枢转轴的伸出的一端连接有翻转控制轮。

所述锁定机构包括锁定销、形成在所述支承孔孔壁上的锁定销孔和形成在所述枢转轴外周面上的配合锁定销孔，所述锁定销孔在所述定位件旋转到预定位置时能够与所述配合锁定销孔对准，以使得所述锁定销能够插入到所述锁定销孔和配合锁定孔内。

此外，本发明还提供一种车架横梁总成铆接方法，所述车架横梁总成包括横梁和横梁加强件，其中，所述横梁加强件的定位基面上形成有配合定位销孔，所述铆接方法包括如下步骤：第一，将各个所述横梁加强件的定位基面分别贴合到的相对的定位件中的对应定位件的贴合定位面上，并通过孔销配合而定位各个所述横梁加强件，将所述横梁定位到相对的所述定位件上的所述横梁加强件之间，并使得所述横梁的相对的铆接面上的铆钉孔分别与相应的所述横梁加强件上的铆钉孔对准；第二，在所述定位件锁定为使得所述横梁的相对的铆接面处于水平的状态下，对所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接；第三，释放所述定位件以驱动相对的所述定位件旋转180°，并锁定所述定位件旋转后的位置；第四，对旋转后所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接。

通过上述技术方案，本发明的车架横梁总成铆接工装夹具具有相对设置的定位件，通过各个定位件上的贴合定位面以及销定位结构，可以方便地定位横梁加强件，并将横梁定位到相应的横梁加强件之间，由于本发明的相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时能够通过锁定机构锁定位置，因此在横梁加强件和横梁定位后，通过本发明可以非常方便地使得相对的定位件旋转到使得横梁的相对的铆接面处于水平位置，然后对相对的铆接面上的处于上方的铆接面进行铆接，铆接完成一面后，可以释放定位件的锁定，进而同步旋转相对的定位件180°，从而使得横梁的相对的铆接面中的另一铆接面处于上方，通过锁定机构锁定旋转后的定位件的位置，然后对另一铆接面进行铆接。因此，本发明的车架横梁总成铆接工装夹具有效地解决了横梁总成生产时不易翻转的难点，降低了工人劳动强度，提高了劳动效率，改善了加工操作的方便性。此外，本发明的车架横梁总成铆接方法与所述车架横梁总成铆接工装夹具相互对应，因此其也具有上述优点。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

下列附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的具体实施方式一起用于解释本发明，但本发明的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中：

图1是铆接完成后的车架横梁总成的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式的车架横梁总成铆接工装夹具的主视结构示意图。

图3是本发明具体实施方式的车架横梁总成铆接工装夹具的侧视结构示意图。

图4是采用图1所示的横梁总成铆接工装夹具进行横梁总成铆接作业的状态示意图，其中所述横梁总成铆接工装夹具上定位有待铆接的横梁以及横梁加强件。

图5是本发明具体实施方式的横梁总成铆接方法的流程框图。

附图标记说明：

1翻转操作轮；     2机架；

3传动链条；       4传动轴；

5第二链轮；       6锁定销；

7定位销；         8定位靠板；

9第一链轮；       10定位销孔；

11横梁；          12横梁加强板；

13配合定位销孔；  14支撑面；

15贴合定位面；    16定位基面；

17车架横梁总成容纳空间。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。

首先参见图1所示，图1显示载重量较大的车辆（例如重型卡车）上典型采用的车架横梁总成的示意图，该车架横梁总成一般包括一个或两个横梁11，横梁11具有U形横截面（更准确地基本为［形横截面），在采用两个横梁的情形下，该两个横梁的侧面相互贴合，即通常所说的“背靠背”设置，横梁11的上、下翻边形成上、下翼面，横梁11两端部的上、下翼面区域构成相对的铆接面，在铆接面上一般形成有数个铆钉孔，图1中横梁11的端部分别插入到相对的横梁加强件12之间，该横梁加强件12具有L形横截面，其中横梁加强件11的与横梁11的相应铆接面接触的翻边部分也形成有对应的铆钉孔，这样铆接完成后横梁两端的上、下铆接面上分别铆接有一个L形横截面的横梁加强板12。当然，图1所示仅是典型形式的横梁加强件12，但横梁加强件12并不限于此，例如横梁加强件12也可以具有U形横截面（更准确地基本为［形横截面），在此情形下，横梁11的两端部仅需各自铆接一个横梁加强件11即可，具体地，横梁11的端部插入到横梁加强件12的开口槽内，并使得横梁11两端部的上、下铆接面分别与横梁加强件12的上、下翻边部分接触即可。

总体而言，本发明下述的铆接工装夹具可以方便地适用于上述横梁加强件和横梁的铆接作业，其一般可以将上述横梁加强件12上的一侧面（例如在车架横梁总成组装状态下横梁加强件12的与横梁11相垂直部分的外侧平面）作为定位基面16，并在该定位基面16上形成配合定位销孔13（一般每个横梁加强件12上形成有两个配合定位销孔），该定位基面16与本发明下述的铆接工装夹具的定位件的贴合定位面15贴合，并且配合定位销孔13与定位件上的销定位结构配合，从而可以通过一面两销形成“六点定位”，以便于进行后续的横梁组装和铆接，下面参照图2和图3具体描述本发明的车架横梁总成铆接工装夹具。

参见图2和图3所示，在本发明的技术构思范围内，本发明的车架横梁总成铆接工装夹具包括相对的定位件，该相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时通过锁定机构锁定位置，所述定位件之间间隔有车架横梁总成容纳空间，各个所述定位件上形成有用于定位横梁加强件12的贴合定位面15和形成在该贴合定位面15上的销定位结构，所述定位件各自的贴合定位面15彼此相对。显然地，上述定位件可以是图2和图3所示的定位靠板8，但定位件并不限于定位靠板8的结构形状，而是可以具有各种简单的结构变型，但是只要其属于本发明的技术构思，其均属于本发明的保护范围。

在上述基本实施方式的基础上，由于车架横梁总成中横梁11两端的横梁加强件12一般是对称的，因此优选地，所述相对的定位件可以对称布置。

正如上文所述，各个定位件的贴合定位面15用于贴合相应横梁加强件12的定位基面16，同时各个横梁加强件的定位基面16上一般形成有两个配合定位销孔13，根据一面两销形成六点定位的机加工定位原理，各个定位件的贴合定位面15上的销定位结构一般可以包括定位销7、形成在贴合定位面15上的用于插入所述定位销7的两对定位销孔10，在所述定位件旋转为水平状态时，所述两对定位销孔10中的一对定位销孔处在另一对定位销孔的上方。在此需要注意的是，这种具体形式的销定位结构主要针对图3所示的重型车辆上典型的车架横梁总成，即横梁11两端部的上、下铆接面上分别铆接一个L形横截面的横梁加强件12，但是所述销定位结构可以根据横梁11两端部铆接的横梁加强件12进行结构变型，例如如上所述，当横梁11两端分别铆接一个U形横截面的横梁加强件12时，上述销定位结构包括一对定位销孔即可。除此之外，定位销7的数量一般与定位销孔10的数量对应，实际上，定位销7也可以直接形成在定位件上，例如在图2和图3中，将定位销7直接形成在定位靠板8的贴合定位面10上，其同样能够实现孔销配合的定位作用。因此，无论所述定位件上的销定位结构如何变型，其均属于本发明的保护范围。

作为一种更优选的实施方式，各个所述定位件还包括用于辅助支撑所述横梁加强件12的支撑面14，该支撑面14垂直于贴合定位面15并朝向车架横梁总成容纳空间延伸，以使得所述贴合定位面15与支撑面14形成为L形。例如在图2和图3中，各个所述定位件为横截面呈L形的定位靠板8，定位靠板8之间相对的内侧表面形成相应的所述定位靠板8的贴合定位面15。而定位靠板8的朝向横梁总成容纳空间内延伸的翻边部分则形成支撑面14，该支撑面14在将横梁加强件12和横梁11初始定位到定位件上时，可以起到辅助支撑的作用，从而更便于将横梁加强件12和横梁11组装到待铆接位置。

如上基本方式所述，在本发明的相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时通过锁定机构锁定位置。具体地，参见图2和图3所示，本发明的铆接工装夹具还包括机架2，所述相对的定位件能够同步旋转地安装到该机架2上。所述相对的定位件各自连接于可旋转地支承在机架2上的相应的枢转轴，各个枢转轴上分别安装有第一链轮9，各个第一链轮9分别通过相应的传动链条3连接于安装在机架2上的对应的第二链轮5，所述第二链轮5之间通过可旋转支承在机架2上的传动轴5同轴连接，第一链轮9和第二链轮5中的任一个可以为主动链轮。在图2和图3中，通过传动轴4连接的两个第二链轮5安装在机架2的下部（当然并不限于此），相对的定位件的整个旋转驱动力的传动结构呈现为类似U形的凹槽形结构，从而可以不仅可以实现相对的定位件的同步旋转，而且可以避免传动机构伸入到车架横梁总成容纳空间内，而在进行铆接作业时与车架横梁总成中的横梁加强件12和横梁11发生干涉。在此同样需要说明的是，上述用于驱动相对的定位件同步旋转的传动结构并不限于图2和图3所示的具体结构情形，在本发明的技术构思的启示下，其可以进行多种结构变型，例如可以将上述第一和第二链轮9，5改变为齿轮，如果上、下两个齿轮之间的高度差不够而可能导致传动轴4影响到车架横梁总成容纳空间，可以增加中间齿轮。另外，通过带轮等同样可以实现上述目的。

如上所述，第一链轮9和第二链轮5中的任一个可以为主动链轮，在此情形下，作为主动链轮可以通过多种方式驱动，例如电机驱动等。在图2和图3中，本发明具体实施方式的铆接工装夹具通过手动方式驱动，具体地，参见图2和图3所示，所述第一链轮9中的一个为主动链轮，安装有该主动链轮的所述枢转轴的一端穿过所述机架2上的支承孔而伸出到所述机架1的外部，该枢转轴的伸出的一端连接有翻转操作轮1。这样通过旋转该翻转操作轮1，可以方便地驱动相对的定位件实现同步旋转。

所述锁定机构可以采用多种形式，例如，在图2和图3中采用结构相对精简的锁定销的形式，具体地，用于安装有主动链轮的枢转轴的一端穿过机架2上的支承孔而伸出到机架2的外部，以用于安装翻转操作轮，因此所述锁定机构可以包括锁定销6、形成在所述支承孔孔壁上的锁定销孔和形成在所述枢转轴外周面上的配合锁定销孔，所述锁定销孔在所述定位件旋转到预定位置时能够与所述配合锁定销孔对准，以使得锁定销6能够插入到所述锁定销孔和配合锁定孔内。一般配合锁定销孔在枢转轴外周面形成的位置和数量可以根据作业需要进行选择，例如，在本发明的中需要使得定位件旋转到使得已经定位的横梁的相对的铆接面处于水平，因此可以在枢转轴的外周面的预定位置上形成夹角为180°的两个配合锁定销孔（当然也可以将这两个配合锁定销孔形成为一个贯通的配合锁定销孔），从而在定位件旋转的一个位置使得横梁的相对的铆接面处于水平，旋转180°后横梁的相对的铆接面仍然处于水平，并在这两个位置均可以通过锁定机构进行锁定。所述锁定机构并不限于采用锁定销的形式，诸如卡簧、锁定套筒等均可以采用，其均属于本发明的技术构思。

以下参照图4和图5描述利用本发明的上述铆接工装夹具所进行的车架横梁总成铆接方法。

在本发明的车架横梁总成铆接方法中，所述车架横梁总成包括横梁11和横梁加强件12，其中，所述横梁加强件12的定位基面16上形成有配合定位销孔13，该横梁总成铆接方法利包括如下步骤：

第一，通过将各个横梁加强件12的定位基面14贴合到的相应的所述定位件的贴合定位面15上，并使得所述销定位结构与横梁加强件12的配合定位销孔13对应配合，具体是将所述销定位结构中的定位销孔10与横梁加强件12上的配合定位销孔13对准，并插入定位销7进行定位，从而在各个所述定位件上定位相应的所述横梁加强件12，进而将横梁11定位到相对的所述定位件上的横梁加强件12之间，并使得所述横梁（11）的相对的铆接面上的铆钉孔分别与相应的所述横梁加强件上的铆钉孔对准。

第二，在定位件通过锁定机构锁定为使得横梁11的相对的铆接面处于水平的状态下，对所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接。在此需要注意的是，在进行第一次铆接时，只要定位件处于使得横梁11的相对的铆接面处于水平的状态下即可，具体的旋转操作可以在进行第一步骤之前进行，也可以在该第二步骤的铆接作业前进行，本发明对此作限制。

第三，释放所述锁定机构，例如通过上述翻转操作轮1进行旋转，从而通过上述的链轮传动机构使得相对的所述定位件同步旋转180°，并通过所述锁定机构锁定所述定位件旋转后的位置；

第四，对旋转后所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接。

由上描述可以看出，本发明优点在于，本发明的车架横梁总成铆接工装夹具具有相对设置的定位件，通过各个定位件上的贴合定位面15以及销定位结构，可以方便地定位横梁加强件12，并将横梁11定位到相应的横梁加强件12之间，由于本发明的相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时能够通过锁定机构锁定位置，因此在横梁加强件12和横梁11定位后，通过本发明可以非常方便地使得相对的定位件旋转到使得横梁11的相对的铆接面处于水平位置，然后对相对的铆接面上的处于上方的铆接面进行铆接，铆接完成一面后，可以释放定位件的锁定，进而同步旋转相对的定位件180°，从而使得横梁的相对的铆接面中的另一铆接面处于上方，通过锁定机构锁定旋转后的定位件的位置，然后对另一铆接面进行铆接。因此，本发明的车架横梁总成铆接工装夹具有效地解决了横梁总成生产时不易翻转的难点，降低了工人劳动强度，提高了劳动效率，改善了加工操作的方便性。同时，由于通过本发明铆接工装夹具可以容易地进行铆接作业，对于提高铆接质量也是非常有利的。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.车架横梁总成铆接工装夹具，其中，该铆接工装夹具包括相对的定位件，该相对的定位件安装为能够同步旋转并在旋转到位时通过锁定机构锁定位置，所述定位件之间间隔有车架横梁总成容纳空间（17），各个所述定位件上形成有用于定位横梁加强件（12）的贴合定位面（15）和形成在该贴合定位面（15）上的销定位结构，所述定位件各自的贴合定位面（15）彼此相对。

2.根据权利要求1所述的铆接工装夹具，其中，所述定位件对称布置。

3.根据权利要求1所述的铆接工装夹具，其中，所述销定位结构包括定位销（7）、形成在所述贴合定位面（15）上的用于插入所述定位销（7）的两对定位销孔（10），在所述定位件旋转为水平状态时，所述两对定位销孔（10）中的一对定位销孔处在另一对定位销孔的上方。

4.根据权利要求3所述的铆接工装夹具，其中，各个所述定位件还包括用于辅助支撑所述横梁加强件（12）的支撑面（14），该支撑面（14）垂直于所述贴合定位面（15）并朝向所述车架横梁总成容纳空间延伸，以使得所述贴合定位面（15）与所述支撑面（14）形成为L形。

5.根据权利要求4所述的铆接工装夹具，其中，各个所述定位件为横截面呈L形的定位靠板（8），所述定位靠板（8）之间相对的内侧表面形成相应的所述定位靠板（8）的贴合定位面（15）。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的铆接工装夹具，其中，所述铆接工装夹具还包括机架（2），所述相对的定位件能够同步旋转地安装到该机架（2）上。

7.根据权利要求6所述的铆接工装夹具，其中，所述相对的定位件各自连接于可旋转地支承在所述机架（2）上的相应的枢转轴，各个所述枢转轴上分别安装有第一链轮（9），各个所述第一链轮（9）分别通过相应的传动链条（3）连接于安装在所述机架（2）上的对应的第二链轮（5），所述第二链轮（5）之间通过可旋转支承在所述机架（2）上的传动轴（5）同轴连接，所述第一链轮（9）和第二链轮（5）中的一个为主动链轮。

8.根据权利要求7所述的铆接工装夹具，其中，所述第一链轮（9）中的一个为所述主动链轮，安装有该主动链轮的所述枢转轴的一端穿过所述机架（2）上的支承孔而伸出到所述机架（2）的外部，该枢转轴的伸出的一端连接有翻转操作轮（1）。

9.根据权利要求8所述的铆接工装夹具，其中，所述锁定机构包括锁定销（6）、形成在所述支承孔孔壁上的锁定销孔和形成在所述枢转轴外周面上的配合锁定销孔（13），所述锁定销孔在所述定位件旋转到预定位置时能够与所述配合锁定销孔（13）对准，以使得所述锁定销（6）能够插入到所述锁定销孔和配合锁定孔（13）内。

10.车架横梁总成铆接方法，所述车架横梁总成包括横梁（11）和横梁加强件（12），其中，所述横梁加强件（12）的定位基面（16）上形成有配合定位销孔（13），所述铆接方法包括如下步骤：

第一，将各个所述横梁加强件（12）的定位基面（16）分别贴合到的相对的定位件中的对应定位件的贴合定位面（15）上，并通过孔销配合而定位各个所述横梁加强件（12），将所述横梁（11）定位到相对的所述定位件上的所述横梁加强件（12）之间，并使得所述横梁（11）的相对的铆接面上的铆钉孔分别与相应的所述横梁加强件上的铆钉孔对准；

第二，在所述定位件锁定为使得所述横梁（11）的相对的铆接面处于水平的状态下，对所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接；

第三，释放所述定位件以驱动相对的所述定位件旋转180°，并锁定所述定位件旋转后的位置；

第四，对旋转后所述铆接面中的处于上方的铆接面进行铆接。

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