CN107030431A - 一种汽车转向管柱中上安装板与u形板的焊接装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，包括上底板、下底板和定位销，上底板通过等高垫块与下底板连接，下底板上设有杠杆式空压缸；上底板上设有支座、衬套、方定位键和两个对称的定位块，支座上设有限位板，限位板连接有定位板，且限位板上通过等高垫圈固定有气缸，限位板与定位板分别连接有定位撑块，气缸的活塞杆连接有撑块，定位销与衬套过盈配合。优点是：能够使得U形板在焊接时处在最佳理想状态，改善焊接变形，提高形位精度，有效保证转向管柱总成的使用性能；同时相对于原有焊具，可以有效保证两U形面平行，该装置由气动夹紧定位代替机械定位夹紧，具有定位可靠、压紧有力，焊接质量好，生产效率高的特点。

Description

一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置

技术领域

本发明涉及汽车零部件制造工艺技术领域，尤其涉及一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置。

背景技术

作为汽车转向管柱总成中连接仪表板的重要零部件，上安装板与U形板的连接，目前还是以焊接结构为主，通过焊接将两者合为整体，而转向管柱前后角度的调整正是通过U形板两侧的腰孔槽来实现的。

目前存在的问题是：原有机械焊接装置比较简单，焊接变形比较大，直接影响到管柱总成的使用性能，因此，如何减少焊接变形使焊接变形控制在图样要求的公差范围之内，这是我们必须面对和解决的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种采用气动夹紧方式，使得U形板在焊接时处在最佳理想状态，能够有效改善焊接变形，并明显提高形位精度，保证转向管柱总成使用性能的汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置。

为了达到以上目的，本发明提供如下技术方案：

一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：包括上底板、下底板和定位销，所述上底板通过等高垫块与下底板连接，所述下底板上设有两对称的杠杆式空压缸；所述上底板上设有支座、衬套、方定位键和两个对称的定位块，所述支座和定位块均与上底板螺纹连接，所述衬套和方定位键与上底板过盈配合，所述方定位键与定位块滑动连接，所述支座上设有限位板，所述限位板连接有定位板，且限位板上通过等高垫圈固定有气缸，所述限位板与定位板分别连接有定位撑块，所述气缸的活塞杆螺纹连接有撑块，所述定位销与衬套过盈配合。

进一步的，所述上底板为矩形板，上底板一侧中部设有第一方孔槽，所述第一方孔槽两侧设有两对称的第一螺孔，且两第一螺孔的连线与上底板的长度方向平行，所述上底板中部设有两第一圆柱孔，且两第一圆柱孔的连线与上底板的宽度方向平行，所述上底板中部还设有两对称的第一方孔，所述两第一方孔位于上底板的另一侧，且两第一方孔外均布有四个第二螺孔，所述上底板的两第一方孔外侧设有两对称的与杠杆式空压缸相适配的缺口，所述上底板的四个顶角分别设有第一沉孔。

进一步的，所述下底板为与上底板相适配的矩形板，所述下底板上与上底板缺口相对应的位置处分别设有四个第三螺孔，所述下底板的四个顶角分别设有与上底板第一沉孔相适配的第二沉孔。

进一步的，所述定位块为矩形板，定位块中心设有与上底板第一方孔相适配的第二方孔，所述第二方孔与方定位键滑动配合连接，且第二方孔外均布有四个与第二螺孔相适配的第三沉孔。

进一步的，所述支座顶部设有矩形导轨，所述矩形导轨底部中心两侧分别设有两第四螺孔和两第一定位销孔，所述支座底部中心两侧设有两对称的腰孔槽，底部中心设有与上底板第一方孔槽相适配的中心定位键。

进一步的，所述限位板包括与支座顶部设有与矩形导轨相适配的支撑板，所述支撑板的一侧设有与矩形导轨内第四螺孔和第一定位销孔相适配的第二圆柱孔和第二定位销孔，另一侧的中心底部设有长方体支撑块，中心顶部沿顶部向下设有第二方孔槽，且第二方孔槽外均布有四个第七螺孔，所述支撑块一侧设有挡板，所述挡板顶部与支撑板连接，且挡板上端分别设有两对称的直通第三定位销孔和两对称的第八螺孔，下段中心设有长腰孔槽，长腰孔槽外均布有四个第四沉孔，所述挡板另一侧的支撑板上设有定位板槽。

进一步的，所述定位板为矩形板，上端设有与挡板第三定位销孔和第八螺孔相适配的第四定位销孔和第三圆柱孔，下段中心设有与长腰孔槽相适配的短腰孔槽，所述短腰孔槽外均布有四个第五沉孔。

进一步的，所述定位撑块为一面倾斜的矩形板，中间设有矩形孔，所述矩形孔外均布有四个第九螺孔。

进一步的，所述撑块为与限位板第二方孔槽相适配的长方体结构，两侧为倾斜面，底部向内设有矩形槽，且矩形槽与两侧倾斜面连通，所述撑块顶部中心设有第十螺孔。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用上安装板两工艺孔和八字槽作为基准定位，U形板两工艺孔和两侧腰孔槽作为基准定位，利用定位撑块和撑块对U形板内外侧进行导向定位，将机械夹紧改为气动夹紧，使得U形板焊接处在最佳理想状态，焊接变形大为改善，形位精度明显提高，从而有效保证了转向管柱总成的使用性能；同时相对于原有焊具，该装置定位夹紧机构针对原焊接变形有规律可循的特点，在定位撑块靠U形板一面铅垂方向设有小斜面（即变形角），焊接后应力变形会抵消这个变形角，从而保证两U形面平行，该装置由气动夹紧定位代替机械定位夹紧，具有设计新颖、结构简单、安装方便、定位可靠、压紧有力，焊接质量好，生产效率高的特点。

附图说明

图1是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置的结构示意图。

图2是图1的俯视图。

图3是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中上底板的结构示意图。

图4是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中下底板的结构示意图。

图5是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中定位块的结构示意图。

图6是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中支座的结构示意图。

图7是图6的俯视图。

图8是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中限位板的结构示意图。

图9是图8的左视图。

图10是图8的俯视图。

图11是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中定位板的结构示意图。

图12是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中定位撑块的结构示意图。

图13是本发明一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置中撑块的结构示意图。

图14是图13的左视图。

附图标记列表：

1-上底板，2-下底板，3-定位销，4-等高垫块，5-杠杆式空压缸，6-支座，7-衬套，8-方定位键，9-定位块，10-限位板，11-定位板，12-等高垫圈，13-气缸，14-定位撑块，15-撑块，16-第一方孔槽，17-第一螺孔，18-第一圆柱孔，19-第一方孔，20-第二螺孔，21-缺口，22-第一沉孔，23-第三螺孔，24-第二沉孔，25-第二方孔，26-第三沉孔，27-矩形导轨，28-第四螺孔，29-第一定位销孔，30-腰孔槽，31-中心定位键，33-支撑板，34-第二圆柱孔，35-第二定位销孔，36-第二方孔槽，37-支撑块，38-腰形插销，39-第七螺孔，40-挡板，41-第三定位销孔，42-第八螺孔，43-长腰孔槽，44-第四沉孔，45-定位板槽，46-第四定位销孔，47-第三圆柱孔，48-短腰孔槽，49-第五沉孔，50-矩形孔，51-第九螺孔，52-倾斜面，53-矩形槽，54-第十螺孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

如图所示，一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，包括上底板1、下底板2和定位销3，上底板1通过等高垫块4与下底板2连接，等高垫块4两端均通过内六角螺钉与上底板1和下底板2连接，下底板2上设有两对称的杠杆式空压缸5，杠杆式空压缸5的底部通过内六角螺钉与下底板2连接，上底板1上设有支座6、衬套7、方定位键8和两个对称的定位块9，支座6和定位块9均与上底板1通过内六角螺钉连接，衬套7和方定位键8与上底板1过盈配合，方定位键8与定位块9滑动配合连接，支座6上设有限位板10，限位板10通过内六角螺钉连接有定位板11，并配作圆柱销锁固，且限位板10上通过等高垫圈12固定有气缸13，限位板10与定位板11分别通过内六角螺钉连接有定位撑块14，气缸13的活塞杆螺纹连接有撑块15，定位销3与衬套7过盈配合。

上底板1为矩形板，上底板一侧中部设有第一方孔槽16，第一方孔槽16两侧设有两对称的第一螺孔17，且两第一螺孔17的连线与上底板1的长度方向平行，上底板1中部设有两第一圆柱孔18，且两第一圆柱孔18的连线与上底板1的宽度方向平行，上底板1中部还设有两对称的第一方孔19，两第一方孔19位于上底板1的另一侧，且两第一方孔19外均布有四个第二螺孔20，上底板1的两第一方孔19外侧设有两对称的与杠杆式空压缸5相适配的缺口21，上底板1的四个顶角分别设有第一沉孔22，通过内六角螺钉将上底板1与等高垫块12螺纹连接。

下底板2为与上底板1相适配的矩形板，下底板2上与上底板1缺口21相对应的位置处分别设有四个第三螺孔23，通过内六角螺钉将杠杆式空压缸5固定在下底板上，下底板2的四个顶角分别设有与上底板1第一沉孔22相适配的第二沉孔24。

定位块9为矩形板，定位块9中心设有与上底板1第一方孔19相适配的第二方孔25，第二方孔25与方定位键8滑动配合连接，且第二方孔25外均布有四个与第二螺孔20相适配的第三沉孔26，通过内六角螺钉将定位块9固定在上底板1上。

支座6顶部设有矩形导轨27，矩形导轨27底部中心两侧分别设有两第四螺孔28和两第一定位销孔29，支座6底部中心两侧设有两对称的腰孔槽30，底部中心设有与上底板1第一方孔槽16相适配的中心定位键31通过内六角螺钉将支座6固定在上底板1上，并通过腰孔槽调节支座6在上底板1上的前后位置。

限位板10包括与支座6顶部设有与矩形导轨27相适配的支撑板33，支撑板33的一侧设有与矩形导轨27内第四螺孔28和第一定位销孔29相适配的第二圆柱孔34和第二定位销孔35，通过内六角螺钉将限位板10固定在支座6上，另一侧的中心底部设有长方体支撑块37，中心顶部沿顶部向下设有第二方孔槽36，且第二方孔槽36外均布有四个第七螺孔39，可通过内六角螺钉、等高垫圈12将气缸13固定在限位板10上，支撑块33一侧设有挡板40，挡板40顶部与支撑板33连接，且挡板40上端分别设有两对称的直通第三定位销孔41和两对称的第八螺孔42，下段中心设有长腰孔槽43，长腰孔槽43外均布有四个第四沉孔44，挡板40另一侧的支撑板33上设有定位板槽45。

定位板9为矩形板，上端设有与挡板40第三定位销孔41和第八螺孔42相适配的第四定位销孔46和第三圆柱孔47，下段中心设有与长腰孔槽43相适配的短腰孔槽48，短腰孔槽48外均布有四个第五沉孔49。通过第三定位销孔41和第四定位销孔46，可以保证限位板10长腰孔槽43与定位板9短腰孔槽48同轴，然后用内六角螺钉通过第三圆柱孔47和第八螺孔42将定位板16固定在限位板5上

定位撑块14为一面倾斜的矩形板，中间设有矩形孔50，供腰形插销38作业穿越之用，矩形孔50外均布有四个第九螺孔51，通过内六角螺钉将定位撑块14固定在限位板10上。

撑块15为与限位板10第二方孔槽36相适配的长方体结构，两侧为倾斜面52，斜面52可保证U形板可靠定位，底部向内设有矩形槽53，且矩形槽53与两侧倾斜面52连通，撑块15顶部中心设有第十螺孔54。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：包括上底板（1）、下底板（2）和定位销（3），所述上底板（1）通过等高垫块（4）与下底板（2）连接，所述下底板（2）上设有两对称的杠杆式空压缸（5），所述上底板（1）上设有支座（6）、衬套（7）、方定位键（8）和两个对称的定位块（9），所述支座（6）和定位块（9）均与上底板（1）螺纹连接，所述衬套（7）和方定位键（8）与上底板（1）过盈配合，所述方定位键（8）与定位块（9）滑动连接，所述支座（6）上设有限位板（10），所述限位板（10）连接有定位板（11），且限位板（10）上通过等高垫圈（12）固定有气缸（13），所述限位板（10）与定位板（11）分别连接有定位撑块（14），所述气缸（13）的活塞杆螺纹连接有撑块（15），所述定位销（3）与衬套（7）过盈配合。

2.根据权利要求1所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述上底板（1）为矩形板，上底板一侧中部设有第一方孔槽（16），所述第一方孔槽（16）两侧设有两对称的第一螺孔（17），且两第一螺孔（17）的连线与上底板（1）的长度方向平行，所述上底板（1）中部设有两第一圆柱孔（18），且两第一圆柱孔（18）的连线与上底板（1）的宽度方向平行，所述上底板（1）中部还设有两对称的第一方孔（19），所述两第一方孔（19）位于上底板（1）的另一侧，且两第一方孔（19）外均布有四个第二螺孔（20），所述上底板（1）的两第一方孔（19）外侧设有两对称的与杠杆式空压缸（5）相适配的缺口（21），所述上底板（1）的四个顶角分别设有第一沉孔（22）。

3.根据权利要求2所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述下底板（2）为与上底板（1）相适配的矩形板，所述下底板（2）上与上底板（1）缺口（21）相对应的位置处分别设有四个第三螺孔（23），所述下底板（2）的四个顶角分别设有与上底板（1）第一沉孔（22）相适配的第二沉孔（24）。

4.根据权利要求2所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述定位块（9）为矩形板，定位块（9）中心设有与上底板（1）第一方孔（19）相适配的第二方孔（25），所述第二方孔（25）与方定位键（8）滑动配合连接，且第二方孔（25）外均布有四个与第二螺孔（20）相适配的第三沉孔（26）。

5.根据权利要求2所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述支座（6）顶部设有矩形导轨（27），所述矩形导轨（27）底部中心两侧分别设有两第四螺孔（28）和两第一定位销孔（29），所述支座（6）底部中心两侧设有两对称的腰孔槽（30），底部中心设有与上底板（1）第一方孔槽（16）相适配的中心定位键（31）。

6.根据权利要求5所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述限位板（10）包括与支座（6）顶部设有与矩形导轨（27）相适配的支撑板（33），所述支撑板（33）的一侧设有与矩形导轨（27）内第四螺孔（28）和第一定位销孔（29）相适配的第二圆柱孔（34）和第二定位销孔（35），另一侧的中心底部设有长方体支撑块（37），中心顶部沿顶部向下设有第二方孔槽（36），且第二方孔槽（36）外均布有四个第七螺孔（39），所述支撑块（33）一侧设有挡板（40），所述挡板（40）顶部与支撑板（33）连接，且挡板（40）上端分别设有两对称的直通第三定位销孔（41）和两对称的第八螺孔（42），下段中心设有长腰孔槽（43），长腰孔槽（43）外均布有四个第四沉孔（44），所述挡板（40）另一侧的支撑板（33）上设有定位板槽（45）。

7.根据权利要求6所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述定位板（9）为矩形板，上端设有与挡板（40）第三定位销孔（41）和第八螺孔（42）相适配的第四定位销孔（46）和第三圆柱孔（47），下段中心设有与长腰孔槽（43）相适配的短腰孔槽（48），所述短腰孔槽（48）外均布有四个第五沉孔（49）。

8.根据权利要求1所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述定位撑块（14）为一面倾斜的矩形板，中间设有矩形孔（50），所述矩形孔（50）外均布有四个第九螺孔（51）。

9.根据权利要求6所述的一种汽车转向管柱中上安装板与U形板的焊接装置，其特征在于：所述撑块（15）为与限位板（10）第二方孔槽（36）相适配的长方体结构，两侧为倾斜面（52），底部向内设有矩形槽（53），且矩形槽（53）与两侧倾斜面（52）连通，所述撑块（15）顶部中心设有第十螺孔（54）。