CN108406200A - 一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装及其应用焊接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装及其应用焊接方法，包括工装平台，包括设置在工装平台上的若干个正压件、侧压件和推拉件，所述的正压件或所述的侧压件按矩形布置，所述的正压件按从上到下的方向作用于所述的托盘，所述的侧压件按从内到外的方向作用于所焊接的托盘的边框；所述的工装平台在矩形的4个直角的位置还设置了镂空孔。本发明所设计的用于新能源汽车电池托盘焊接的工装能够同时满足边框熔焊和边框底板总成熔焊，通用性强；通过焊接工装可有效控制工件焊接变形，保证焊接工件的一致性，且具有很高的灵活性。

Description

一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装及其应用焊接方法
技术领域
本发明属于焊接工装领域，具体涉及一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装及其应用焊接方法。
背景技术
在焊接过程中，为保证焊件尺寸，提高装配精度和效率，防止焊接变形，通常需要采用焊接工装。合理的焊接工装设计，能够有效提高生产效率，保证焊接质量并降低生产成本，因而具有重要意义。
传统的焊接工装设计通常是对应单一的焊接工序，夹具无法适用于其他工序，通用性较差，因而在包含有多道焊接工序的生产过程中就需要进行多套焊接工装设计，增加了生产成本。
新能源汽车电池托盘随着新能源汽车的兴起而快速发展。目前采用的电池托盘多是由铝挤压型材通过焊接和机加工而成，其焊接工序通常包括整拼底板搅拌摩擦焊、边框熔焊、总成熔焊和总成搅拌摩擦焊等多道工序，如按照传统的焊接工装设计思路就需要进行多套焊接工装设计，这就增加了生产成本，且易造成工装的闲置浪费。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装及其应用焊接方法。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，包括工装平台，在工装平台的中央设置了与所焊接的电池托盘尺寸相当的矩形槽，包括设置在工装平台上的若干个正压件、侧压件和推拉件，所述的正压件和所述的侧压件沿着矩形槽的边沿布置，所述的正压件按从上到下的方向作用于所述的托盘，所述的侧压件按从内到外的方向作用于所焊接的托盘的边框；所述的工装平台在矩形的4个直角的位置还设置了镂空孔。
作为本发明的进一步改进，还包括设置在工装平台一组对边的平台支架，所述的平台支架上设有转轴和角度定位盘，还包括定位插销，所述的工装平台通过转轴与平台支架相连并以两侧的平台转轴的连线为旋转轴进行旋转，并通过所述的角度定位盘和定位插销固定旋转角度。
作为本发明的进一步改进，所述的工装平台的侧边和所述的角度定位盘的对应位置上设有用于水平插入定位插销的插入孔。
作为本发明的进一步改进，所述的角度定位盘为半圆形，在所述的角度定位盘上等角度的设置了至少6个所述的插入孔，在平台支架在旋转轴的两侧对称位置各设置了一个插入孔。
作为本发明的进一步改进，所述的正压件或所述的侧压件等距离的设置在于托盘相匹配的矩形边上，任意一侧的矩形边上设置了至少两个所述的正压件或所述的侧压件。
作为本发明的进一步改进，优选的包括相同数目的正压件和侧压件，且所述的正压件和侧压件一一对应共线设置，两者的连线垂直于所在矩形槽边，所述的侧压件设置在矩形槽的边缘，所述的正压件与矩形槽边缘之间的距离大于所焊接的电池托盘边框的壁厚，所述的正压件底座与所焊接的电池托盘的侧边框的接触面之间还设有塞片。
作为本发明的进一步改进，在所述的工装平台背面矩形槽的每一条边长上设置了两个所述的推拉件，所述的推拉件连接向上移动的边框定位销，在所述的工装平台上设置了与边框定位销位置对应的贯穿孔。件。
作为本发明的进一步改进，所述的正压件、侧压件和推拉件采用的是手动式夹钳装置或者自动控制的气缸或液压机构。
一种焊接新能源汽车电池托盘的方法，应用以上所述的工装进行边框熔焊和边框底板总成熔焊两个工序焊接。
作为本发明的进一步改进，所述的边框熔焊工序中，包括先通过推动推拉件向上移动边框定位销直至伸出工装平台的表面对放置在工装平台上的边框进行定位，之后通过正压件和侧压件进行压紧固定，最后从镂空孔对边框四个直角连接处进行熔焊焊接。
本发明的有益效果：与现有的工装相比，本发明所设计的用于新能源汽车电池托盘焊接的工装能够同时满足边框熔焊和边框底板总成熔焊，提高工装的通用性；能够满足对边框所有焊缝焊接需求，在工装上完成工序全部焊接过程；边框焊接完成后定位销回抽，便于工件拆卸；采用分体式平台支架，提高支架的通用性和灵活性。
附图说明
图1为本发明的工装整体结构示意图；
图2为工装平台与平台支架在连接处的结构示意图；
图3为正压件的一种实施例的结构示意图；
图4为侧压件的一种实施例的结构示意图；
图5为推拉件的一种实施例的结构示意图；
图6为采用本发明的工装进行边框熔焊示意图；
图7为采用本发明的工装进行边框底板总成熔焊示意图；
其中：1-工装平台，100-镂空孔，101-矩形槽，2-正压件，201-塞片，3-侧压件，4-推拉件，41-边框定位销，5-定位插销，6-平台转轴，7-平台支架，8-角度定位盘，9-工件。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1所示的本发明设计的新能源汽车电池托盘熔焊用工装，包括工装平台1，在所述的工装平台1上设置了若干个正压件2、侧压件3和推拉件4，所述的正压件2或所述的侧压件3按矩形布置。其中所述的正压件2和侧压件3一端固定在工装平台1上，另一端为活动端，所述的正压件2按从上到下的方向作用于所述的托盘，所述的侧压件3按从内到外的方向作用于所焊接的托盘的边框。所述的工装平台1在矩形的4个直角的位置还设置了镂空孔100，所需焊接的边框固定在工装平台1完全后，其4个位于直角的所需焊接的焊缝位于镂空孔100的位置。
还包括设置在工装平台1一组对边的平台支架7，所述的平台支架7上设有转轴6和定位插销5，所述的工装平台1通过平台转轴6与平台支架7相连并以两侧的平台转轴6的连线为旋转轴进行旋转，所述的工装平台1通过所述的定位插销5和角度定位盘8固定旋转角度。所述的工装平台1通过平台支架7进行旋转翻转，不断的调节位置，便于从合适的角度从镂空孔100处进行焊接。
所述的定位插销5对工装底板定位方式如图2所示，所述的角度定位盘8为半圆形，在所述的角度定位盘8上等角度的设置了至少6个所述的插入孔9，在平台支架7在旋转轴的两侧对称位置各设置了一个插入孔9，通过旋转工装平台1侧边的插入孔与角度定位盘8上的插入孔9位于同一条直线上，之后用定位插销5进行固定。
在工装平台1上，所述的正压件2、所述的侧压件3或推拉件4对称的设置在所述的矩形边上。即设置在一组对边的正压件2、侧压件3或推拉件4的连线与另一组对边平行，保证位于四边的边框连接的形状为具有直角结构的矩形。同时，优选的为包括相同数目的正压件2和侧压件3，所述的正压件2与对应的侧压件3共线安装，两者的连线垂直于所在的矩形槽边。
本发明的一种实施例中，所述的正压件2或所述的侧压件4等距离的设置在于托盘相匹配的矩形边上，任意一侧的矩形边上设置了至少两个所述的正压件2或所述的侧压件3。且任意一侧的矩形边上设置了两个所述的推拉件4。
采用所述的工装可同时进行边框熔焊和边框底板总成熔焊两个工序。
如图4所示的边框熔焊工序中，首先向上推动推拉件4直至边框定位销41伸出工装平台1的表面，用于对组成电池托盘边框的4根边框条进行内侧位置限定。之后分别采用正压件2和侧压件3垂直方向上或水平方向上作用于带焊接的边框，通过正压件2能够保持边框的表面平整度，通过侧压件3能够保持边框尺寸的一致性。由于制作电池托盘的边框的厚度由于产品型号的不同，不同型号的边框厚度会不一样，为了适用于同一个焊接工装，其中在所述的正压件2的底座与边框的接触面之间会存在一定的空隙，该空隙可以通过放置数量不等的塞片进行填塞，同时保证固定的紧固性，最后进行熔焊焊接。焊接的过程中，将平台支架7旋转固定在一个合适的角度，之后从镂空孔100对边框四角进行熔焊焊接。焊接完成后先松开推拉件4，然后松开正压件2和侧压件3释放工件9，即可将工件9从工装上取下
如图5所示的边框底板总成熔焊工序。将完成背部摩擦焊接的边框和底板总成工件9放置于工装平台1上，利用正压件2将工件9压紧于工装平台1上，利用侧压件3对提供向外侧顶紧力并作为限位。完成工件9装夹后进行焊接，焊接部位为托盘内侧边框和底板结合部位角焊缝，焊接过程中可调整平台翻转角度以便于焊接。焊接完成后松开正压件和侧压件释放工件9，即可将工件9从工装上取下。
本发明中所述的正压件2、侧压件3和推拉件4可以采用如图1-5所示的手动式夹钳，也可以采用自动式的气缸或液压机构。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，包括工装平台(1)，在工装平台(1)的中央设置了与所焊接的电池托盘尺寸相当的矩形槽(101)，其特征在于：包括设置在工装平台上的若干个正压件(2)、侧压件(3)和推拉件(4)，所述的正压件(2)和所述的侧压件(3)沿着矩形槽(101)的边沿布置，所述的正压件(2)按从上到下的方向作用于所述的托盘，所述的侧压件(3)按从内到外的方向作用于所焊接的托盘的边框；
所述的工装平台(1)在矩形的4个直角的位置还设置了镂空孔(100)。
2.根据权利要求1所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：还包括设置在工装平台(1)一组对边的平台支架(7)，所述的平台支架(7)上设有转轴(6)和角度定位盘(8)，还包括定位插销(5)，所述的工装平台(1)通过转轴(6)与平台支架(7)相连并以两侧的平台转轴(6)的连线为旋转轴进行旋转，并通过所述的角度定位盘(8)和定位插销(5)固定旋转角度。
3.根据权利要求2所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：所述的工装平台(1)的侧边和所述的角度定位盘(8)的对应位置上设有用于水平插入定位插销(5)的插入孔(9)。
4.根据权利要求3所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：所述的角度定位盘(8)为半圆形，在所述的角度定位盘(8)上等角度的设置了至少6个所述的插入孔(9)，在平台支架(7)在旋转轴的两侧对称位置各设置了一个插入孔(9)。
5.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：所述的正压件(2)或所述的侧压件(4)等距离的设置在于托盘相匹配的矩形边上，任意一侧的矩形边上设置了至少两个所述的正压件(2)或所述的侧压件(3)。
6.根据权利要求5所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：优选的包括相同数目的正压件(2)和侧压件(3)，且所述的正压件(2)和侧压件(3)一一对应共线设置，两者的连线垂直于所在矩形槽边，所述的侧压件(4)设置在矩形槽(101)的边缘，所述的正压件(2)与矩形槽(101)边缘之间的距离大于所焊接的电池托盘边框的壁厚，所述的正压件(2)底座与所焊接的电池托盘的侧边框的接触面之间还设有塞片。
7.根据权利要求4所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：在所述的工装平台(1)背面矩形槽(101)的每一条边长上设置了两个所述的推拉件(4)，所述的推拉件(4)连接向上移动的边框定位销(41)，在所述的工装平台(1)上设置了与边框定位销(41)位置对应的贯穿孔(101)。
8.根据权利要求1-7任一项所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装，其特征在于：所述的正压件(2)、侧压件(3)和推拉件(4)采用的是手动式夹钳装置或者自动控制的气缸或液压机构。
9.一种焊接新能源汽车电池托盘的方法，其特征在于：应用权利要求1-6任一项所述的一种新能源汽车电池托盘熔焊用工装进行边框熔焊和边框底板总成熔焊两个工序焊接。
10.根据权利要求8所述的焊接方法，其特征在于：所述的边框熔焊工序中，包括先通过推动推拉件(4)向上移动边框定位销(41)直至伸出工装平台(1)的表面对放置在工装平台(1)上的边框进行定位，之后通过正压件(2)和侧压件(3)进行压紧固定，最后从镂空孔(100)对边框四个直角连接处进行熔焊焊接。
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