CN104308438A - 一种液力变矩器盖轮总成连接块焊接夹具及其工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是提供一种液力变矩器盖轮总成焊接工艺，能够实现焊接或和车削加工面朝上，便于加工和批量生产，焊后能够精加工连接块、定心块和盖轮总成，解决尺寸精度问题。它包括以下步骤：a、冲压加工出液力变矩器盖轮总成；b、加工出留有余量的定位块；c、将所述定位块焊接在盖轮总成外表面的中央；d、在盖轮总成外表面焊接连接块；e、夹持盖轮总成的内侧，车削连接块和定位块；f、夹持定位块，车削夹持盖轮总成的内侧。

Description

一种液力变矩器盖轮总成连接块焊接夹具及其工艺
技术领域
本发明涉及一种焊接工艺，特别是涉及液力变矩器盖轮总成连接块焊接。
背景技术
液力变矩器是应用于自动档变速器轿车中的一个关键零部件,其工作原理是利用液体的流动将发动机扭矩平稳地传递给自动变速器。汽车液力变矩器主要由泵轮总成、导轮总成、涡轮总成、盖轮总成和闭锁离合器等组成。特别要说明的是，盖轮总成连接块既是液力变矩器和变速箱装配对接、传递输出扭矩的要素，又要牢固地连接在变速箱上，以保证变速箱持久正常的工作。盖轮总成连接块和变速箱的对接对位置度、垂直度要求高。
目前，液力变矩器盖轮总成与连接块焊接的主要缺点是：
①连接块螺纹孔与定位柱外圆没有加工余量，焊后连接块和定定位柱不可精加工，导致连接块的对接精度不满足使用要求，废品率较高；
②采用普通刚性高精度定位销与连接块螺纹小径间隙配合定位，焊接过程位置度不稳定、波动大、一致性差，且焊后取零件难度大，靠外力震动和敲打，严重影响夹具、连接块、盖轮总成等尺寸精度和生产节拍。若采用普通刚性高精度定位销与连接块螺纹小径无间隙配合定位，焊后虽然保证了位置度，但零件根本无法取出来；
③焊接位置位于盖轮总成下方，可焊到性差，焊缝质量不易保证，焊接效率低，不能满足大批量生产要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种液力变矩器盖轮总成先进自动化焊接工艺，能够实现焊接和车削同基准加工，焊后连接块位置精度高，可进行连接块、定位住和盖轮总成精加工，提高加工精度，解决加工基准不重合、尺寸精度偏低和批量生产效率低等问题。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种液力变矩器盖轮总成连接块焊接夹具，其特征在于：夹具系统包括推杆、支架、支座、焊接夹具、压盘和定位销。
所述支架包括上杆和支柱。所述支柱垂直于水平面。所述支柱的一侧连接在平行的转轴上。
所述上杆水平。所述上杆一端连接在支柱上、另一端连接所述推杆。所述推杆的伸缩端连接压盘。
所述支座上表面安装焊接夹具。所述支座一侧连接水平支撑臂。所述水平支撑臂的一端连接所述支座、另一端固定在支柱上。
所述压盘位于焊接夹具正上方。
所述焊接夹具包括底座、法兰盘和圆环。所述法兰盘和圆环的上表面为水平面。所述法兰盘的中央具有容纳液力变矩器盖轮总成的定位柱的通孔。
所述法兰盘位于圆环的中间。通过若干连接杆，使得法兰盘和圆环连接在一起。所述法兰盘和圆环下方安装在底座上。所述底座连接在水平支撑臂上。
所述圆环与法兰盘之间具有若干定位销座。所述定位销座的上表面用于承载液力变矩器盖轮总成上的连接块。
所述定位销座的上表面安装有定位销。所述定位销的上端具有十字槽。
本发明公开使用到上述夹具的液力变矩器盖轮总成连接块焊接工艺，包括以下步骤：
1)冲压加工出液力变矩器顶盖，在所述液力变矩器顶盖的外侧中央焊接定位柱。
2)加工出留有余量的连接块。所述连接块上具有螺孔。
3)在每一个所述定位销座的上表面放置一个所述连接块。所述定位销的上端卡入所述连接块上的螺孔中。
4)将所述液力变矩器顶盖的外侧放置在所述法兰盘的上表面。所述定位柱放入所述法兰盘的中央的通孔中。
5)让所述推杆的伸缩端伸长，使得压盘压在所述液力变矩器顶盖的内侧。通过所述压盘将所述液力变矩器顶盖与焊接夹具压紧。
6)让连接着所述支柱的转轴旋转180°。从而使得焊接夹具翻转。
7)将所述连接块焊接在液力变矩器顶盖的外表面。
8)让所述推杆的伸缩端缩短，将所述液力变矩器盖轮总成从焊接夹具上取出。
9)夹持液力变矩器顶盖的内侧，车削定位柱的圆周。
10)夹持液力变矩器顶盖的内侧，车削定位柱和连接块的上端面。
11)夹持定位柱，车削液力变矩器顶盖的内侧。
本发明的技术效果是毋庸置疑的，主要有以下效果：
1.连接块的中心圆孔和定位销采用无间隙配合并实现微量调节，在定位销弹力的作用下，焊接过程可自动调节连接块的张紧力和中心位置，零件定位效果好，又不影响装卸，而且焊接过程中，连接块位置精度稳定可控、波动小、一致性好、精度高、整体质量好；
2.焊接时，加工面朝上，便于焊接，且适用于不同结构的液力变矩器新盖轮连接块结构；
3.易实现自动化批量生产，具有生产周期短，焊接效率高，生产成本低和较高的经济价值。
附图说明
图1为焊接夹具系统结构示意图；
图2为焊接夹具系统放置工件时的示意图；
图3为焊接夹具的示意图；
图4为图3的俯视图；
图5为图3中的L部分局部放大图；
图6为标准的液力变矩器顶盖总成示意图；
图7为定位销的示意图；
图8为图7的剖视图。
图中：1-推杆，2-支架，3-支座，4-焊接夹具，5-压盘，6-连接块，7-液力变矩器顶盖，701－顶盖外侧，702－顶盖内侧，703－顶盖止口，8-定位销，9-定位柱，201-上杆，202-支柱，203-转轴孔，401-法兰盘，402-连接杆，403-圆环，404-定位销座，大圆柱体801、小圆柱体802、锥体803、十字槽804、径向通孔805、轴向通孔806。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
夹具系统包括推杆1、支架2、支座3、焊接夹具4、压盘5和定位销8。
所述支架2包括上杆201和支柱202。所述支柱202垂直于水平面。所述支柱202的一侧连接在平行的转轴上。
所述上杆201水平。所述上杆201一端连接在支柱202上、另一端连接所述推杆1。所述推杆1的伸缩端连接压盘5。
所述支座3上表面安装焊接夹具4。所述支座3一侧连接水平支撑臂。所述水平支撑臂的一端连接所述支座3、另一端固定在支柱202上。
所述压盘5位于焊接夹具4正上方。实施例中，所述压盘5即是一个内循环热交换器。使用过程中，所述压盘5可以降低焊接产生的热量，避免零件变形，保护定位销8。
所述焊接夹具4包括底座、法兰盘401和圆环403。所述法兰盘401和圆环403的上表面为水平面。所述法兰盘401的中央具有容纳液力变矩器盖轮总成的定位柱的通孔。实施例中，所述法兰盘401的中央具有自定心锁紧机构，用于夹持液力变矩器盖轮总成的定位柱，起到轴向定心作用。
所述法兰盘401位于圆环403的中间。通过若干连接杆402，使得法兰盘401和圆环403连接在一起。所述法兰盘401和圆环403下方安装在底座上。所述底座连接在水平支撑臂上。
所述圆环403与法兰盘401之间具有若干定位销座404。所述定位销座404的上表面用于承载液力变矩器盖轮总成上的连接块。
所述定位销座404的上表面安装有定位销8。所述定位销8的具有轴向的通孔。所述定位销8的上端具有十字槽。即所述定位销8上端被分割四瓣圆弧实体。定位销8可以有多种设计。参见图6，其为一种定位销8优选的设计方式：所述定位销8上端为椎体、中间为大圆柱体、下端为小圆柱体。十字槽贯通所述椎体、大圆柱体和一部分小圆柱体。所述十字槽的下端(收尾端)的定位销的销体上，钻有两个相互垂直的径向通孔，以防止应力集中。所述椎体部分即形成定位销8上端的倒角，起到导向的作用，方便将螺纹孔套在定位销8外部。
进一步地，所述定位销8材料为优质弹簧65Mn钢，热处理43-48HRC，使得定位销8既具有很好的硬度，又具有很好的弹性。
实施例中，定位销锥体小端直径φ6mm、大端直径φ6.85mm、高1.5mm，通孔内圆柱体直径φ2.5mm，十字槽长11.5mm、宽0.4mm、角度90°分布，大圆柱体直径φ6.85mm、长9.5mm，小圆柱体直径φ5mm、上端侧面距大圆柱体下端面2mm四个圆孔直径φ1mm，角度90°。内螺纹孔螺纹M3、长10mm。
所述定位销8可采用圆钢坯件经车削、热处理、线切割、精磨等完成加工成形，将其安装在盖轮总成连接块自动焊夹具上用螺钉拉紧，焊前盖轮、连接块经表面清理、烘干及采用手动或自动装配到夹具上精确定位并夹紧，传感器确定并将信号输入到PLC程序，焊机执行新盖轮、连接块输入命令，夹紧机构执行夹紧和压紧，双机器人执行焊接命令自动完成焊接，机械机构执行回零、松开命令，双气缸顶出工件零件输出。
实施例2
本实施例公开使用到实施例1所述夹具的液力变矩器盖轮总成连接块焊接工艺，包括以下步骤：
1)参见图6，图中是常见的标准液力变矩器顶盖7，其外侧连接有定位柱9和连接块6。实施例中，冲压加工出液力变矩器顶盖7，再在所述液力变矩器顶盖的外侧701的中央焊接定位柱9。液力变矩器顶盖7是普通液力变矩器上的标准零件，其外侧将要连接定位柱9和连接块6，其内侧具有一定的容积，内侧的端面具有环形的止口。所述定位柱9也是普通液力变矩器上的标准零件，是一个圆柱体零件。由于液力变矩器顶盖7是冲压成型，其精度不会很高，必须精车才能达到标准。
2)加工出若干留有余量的连接块6。所述连接块6是普通液力变矩器上的标准零件，其上表面具有螺孔，下表面将要焊接在液力变矩器顶盖的外侧701上。
3)在每一个所述定位销座404的上表面放置一个所述连接块6。所述定位销8的上端卡入所述连接块6上的螺孔中。由于定位销8上端的十字槽膨胀，因此，所述连接块6的螺孔套十字槽上，便会被卡住，以实现较为精准地定位。
4)将所述液力变矩器顶盖7的外侧放置在所述法兰盘401的上表面。使得所述定位柱9放入所述法兰盘401的中央的通孔中。
5)让所述推杆1的伸缩端伸长，使得压盘5压在所述液力变矩器外盖7的内侧。即通过所述压盘5将所述液力变矩器外盖7与焊接夹具4压紧。也就是使得所述连接块6被压紧在液力变矩器外盖7的外侧701。
6)让连接着所述支柱202的转轴旋转180°。从而使得液力变矩器外盖7随着焊接夹具4翻转。即液力变矩器外盖的外侧701原来是冲下的，通过翻转使其朝上，便于焊接连接块6。
7)将所述连接块6焊接在液力变矩器顶盖的外表面，即使得连接块6和液力变矩器顶盖成为一体。
8)让所述推杆1的伸缩端缩短，使得压盘5不再压紧液力变矩器外盖7，将所述液力变矩器外盖7从焊接夹具4上取出。由于连接块6的螺孔是套十字槽上的，当取出液力变矩器顶盖时，连接块6也会轻松地与十字槽分离。
9)夹持液力变矩器顶盖7的内侧，车削定位柱9的圆周。使得定位柱9与液力变矩器顶盖7的内侧同心。
10)夹持液力变矩器顶盖7的内侧，同时车削定位柱9和连接块6的上端面。即一刀车削定位柱9和连接块6，使得二者具有很好的一致性。
11)夹持定位柱9，车削液力变矩器顶盖7的内侧702和止口703，使得液力变矩器顶盖6的内侧702和止口703具有较高的精度。

Claims (2)

1.一种液力变矩器盖轮总成连接块焊接夹具，其特征在于：夹具系统包括推杆(1)、支架(2)、支座(3)、焊接夹具(4)、压盘(5)和定位销(8)；
所述支架(2)包括上杆(201)和支柱(202)；所述支柱(202)垂直于水平面；所述支柱(202)的一侧连接在平行的转轴上；
所述上杆(201)水平；所述上杆(201)一端连接在支柱(202)上、另一端连接所述推杆(1)；所述推杆(1)的伸缩端连接压盘(5)；
所述支座(3)上表面安装焊接夹具(4)；所述支座(3)一侧连接水平支撑臂；所述水平支撑臂的一端连接所述支座(3)、另一端固定在支柱(202)上；
所述压盘(5)位于焊接夹具(4)正上方；
所述焊接夹具(4)包括底座、法兰盘(401)和圆环(403)；所述法兰盘(401)和圆环(403)的上表面为水平面；所述法兰盘(401)的中央具有容纳液力变矩器盖轮总成的定位柱的通孔；
所述法兰盘(401)位于圆环(403)的中间；通过若干连接杆(402)，使得法兰盘(401)和圆环(403)连接在一起；所述法兰盘(401)和圆环(403)下方安装在底座上；所述底座连接在水平支撑臂上；
所述圆环(403)与法兰盘(401)之间具有若干定位销座(404)；所述定位销座(404)的上表面用于承载液力变矩器盖轮总成上的连接块；
所述定位销座(404)的上表面安装有定位销(8)；所述定位销(8)的上端具有十字槽。
2.采用权利要求1所述夹具的液力变矩器盖轮总成连接块焊接工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)冲压加工出液力变矩器顶盖，在所述液力变矩器顶盖的外侧中央焊接定位柱(9)；
2)加工出留有余量的连接块；所述连接块上具有螺孔；
3)在每一个所述定位销座(404)的上表面放置一个所述连接块(6)；所述定位销(8)的上端卡入所述连接块上的螺孔中；
4)将所述液力变矩器顶盖(7)的外侧放置在所述法兰盘(401)的上表面；使得所述定位柱(9)放入所述法兰盘(401)的中央的通孔中；
5)让所述推杆(1)的伸缩端伸长，使得压盘(5)压在所述液力变矩器外盖(7)的内侧；通过所述压盘(5)将所述液力变矩器外盖(7)与焊接夹具(4)压紧；
6)让连接着所述支柱(202)的转轴旋转180°；从而使得液力变矩器外盖(7)随着焊接夹具(4)翻转；
7)将所述连接块(6)焊接在液力变矩器顶盖的外表面；
8)让所述推杆(1)的伸缩端缩短，将所述液力变矩器盖轮总成从焊接夹具(4)上取出；
9)夹持液力变矩器顶盖(7)的内侧，车削定位柱(9)的圆周；
10)夹持液力变矩器顶盖(7)的内侧，车削定位柱(9)和连接块(6)的上端面；
11)夹持定位柱(9)，车削液力变矩器顶盖(6)的内侧。
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