CN108942052A - 一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，包括夹紧装置和基座；所述基座安装在所述夹紧装置上，待焊接车身骨架放置在所述基座上并在竖直方向上被所述夹紧装置固定住；所述基座上对应待焊接车身骨架外侧的位置处设有在水平方向固定住待焊接车身骨架的翻转机构，并且所述翻转机构可相对车身骨架竖直转动，进而在车身骨架完成焊接从所述基座向上脱模的过程中同步向下转动以保证车身骨架顺利脱模。本发明的有益效果是：该夹具在焊过程中不仅可以对车身骨架总成组可靠定位与夹紧，而且实现车身骨架总成在焊接后能顺利从基座上脱模，降低脱模的难度，达到节约工时、确保质量的目的。

Description

一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具
技术领域
本发明涉及车辆加工设备领域，具体涉及一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具。
背景技术
客车车身骨架是客车的主框架，主要由矩形结构钢材通过焊接工艺连接而成，从工艺分块的角度可以分为前围、后围、左侧围、右侧围、顶盖、地板骨架(或全承载车架)六大片。
为了满足产品生产节拍、质量控制，各大片骨架总成必须通过组焊夹具进行焊装才能保证工艺要求。客车车身骨架结构中的主要部件为立柱、横梁等，该部件主要采用碳素结构钢与低合金结构钢，以矩形管结构为主，采用弯、压、拼焊等工艺加工而成。其定位要求严格执行六点定位原理设置定位块与夹具以保证图纸要求。夹具结构要巧妙，满足强度、夹紧要求，能够起到良好的防变形功能，还需要不干涉施工，方便摆料、焊接、打磨、脱模、打翻等工作要求。
凹形定位块是保证车身骨架构件形位尺寸、防止焊接变形的关键装置，焊接车身骨架前，将各零部件摆放到工装上，必须采用定位块进行定位并使用夹具适当夹紧。定位块开口尺寸需要具有一定的尺寸精度摆放的零部件才能保持在固定位置。但是由于客车车身骨架组装过程基本采用焊接工艺，骨架构件在焊接应力作用下不可避免地产生收缩、弯曲等变形。由于定位块的限位作用，导致变形后的构件在内应力作用下将产生正压力作用于定位块上。此时，焊接完成的车身骨架总成从焊接工装上脱模会因为构件与定位块之间的正压力而产生摩擦力，进而阻碍车身骨架从工装中脱出。采用工具强行撬出将进一步导致车身骨架变形，影响整车平整度以及后续装配质量，同时还降低了工作效率，增加工作强度。
发明内容
综上所述，为克服现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，包括夹紧装置和基座；所述基座安装在所述夹紧装置上，待焊接车身骨架放置在所述基座上并在竖直方向上被所述夹紧装置固定住；所述基座上对应待焊接车身骨架外侧的位置处设有在水平方向固定住待焊接车身骨架的翻转机构，并且所述翻转机构可相对车身骨架竖直转动，进而在车身骨架完成焊接从所述基座向上脱模的过程中同步向下转动以保证车身骨架顺利脱模。
本发明的有益效果是：该夹具在焊过程中不仅可以对车身骨架总成组可靠定位与夹紧，而且实现车身骨架总成在焊接后能顺利从基座上脱模，降低脱模的难度，达到节约工时、确保质量的目的。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步，所述翻转机构设有两个；两个所述翻转机构分别处于所述基座两端且对应车身骨架两侧的位置处。
进一步，所述翻转机构设有一个；所述翻转机构处于所述基座一端且对应车身骨架一侧的位置处；所述基座上远离所述翻转机构的一端设有向上的凸块，车身骨架处于所述基座上且位于所述翻转机构与所述凸块之间。
采用上述进一步方案的有益效果是：将该焊接夹具设计为双翻转机构或单翻转机构，以满足不同的生产需要。
进一步，所述翻转机构包括圆柱销、活动侧耳、上连接件和下连接件；所述圆柱销水平处于所述基座的外侧，并且所述圆柱销的中心线高于所述基座的上表面；所述活动侧耳处于所述基座端部的上方，其底部低于所述圆柱销的中心线；所述下连接件有两个，两个所述下连接件的一端分别固定连接所述圆柱销的两端，其另一端分别固定连接到所述基座侧壁相应的位置处；所述上连接件的一端可转动的套装在所述圆柱销的中部，其另一端固定连接所述活动侧耳。
进一步，所述翻转机构还包括固定圆环和铰接圆环；所述固定圆环有两个，两个所述固定圆环分别固定在所述圆柱销的两端，每一个所述固定圆环与一个所述下连接件的端部固定连接；所述铰接圆环可转动的套装在所述圆柱销的中部，并且所述铰接圆环与所述上连接件的一端固定连接。
采用上述进一步方案的有益效果是：实现车身骨架从基座上脱模时向上的摩擦力带动活动侧耳向下翻转，使得焊接完成的车身骨架总成顺利从基座上脱模。
进一步，所述夹紧装置为C型夹，所述基座水平固定在所述夹紧装置开口下端的位置处。
附图说明
图1为本发明工作时的主视图；
图2为在基座上设计两个翻转机构的主视图；
图3为图2的侧视图；
图4为在基座上设计一个翻转机构的主视图；
图5为翻转机构与基座的设计示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、夹紧装置，2、基座，3、车身骨架，4、翻转机构，5、圆柱销，6、活动侧耳，7、上连接件，8、下连接件，9、固定圆环，10、铰接圆环。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，包括夹紧装置1和基座2。所述基座2安装在所述夹紧装置1上，待焊接车身骨架3放置在所述基座2上并在竖直方向上被所述夹紧装置1固定住。所述基座2上对应待焊接车身骨架3外侧的位置处设有在水平方向固定住待焊接车身骨架的翻转机构4，并且所述翻转机构4可相对车身骨架3竖直转动，进而在车身骨架3完成焊接从所述基座1向上脱模的过程中同步向下转动以保证车身骨架3顺利脱模。
如图2和3所示，所述翻转机构4设有两个。两个所述翻转机构4分别处于所述基座2两端且对应车身骨架3两侧的位置处。如图4所示，所述翻转机构4可以设计只有一个。所述翻转机构4处于所述基座2一端且对应车身骨架3一侧的位置处。所述基座上远离所述翻转机构4的一端设有向上的凸块，车身骨架3处于所述基座上且位于所述翻转机构4与所述凸块之间。
所述翻转机构4包括圆柱销5、活动侧耳6、上连接件7和下连接件8。所述圆柱销5水平处于所述基座2的外侧，并且所述圆柱销5的中心线高于所述基座2的上表面。所述活动侧耳6处于所述基座2端部的上方，其底部低于所述圆柱销5的中心线。所述下连接件8有两个，两个所述下连接件8的一端分别固定连接所述圆柱销5的两端，其另一端分别固定连接到所述基座2侧壁相应的位置处。所述上连接件7的一端可转动的套装在所述圆柱销5的中部，其另一端固定连接所述活动侧耳6。翻转机构4还包括固定圆环9和铰接圆环10。所述固定圆环9有两个，两个所述固定圆环9分别固定在所述圆柱销5的两端，每一个所述固定圆环9与一个所述下连接件8的端部固定连接。所述铰接圆环10可转动的套装在所述圆柱销5的中部，并且所述铰接圆环10与所述上连接件7的一端固定连接。将基座2的两端突起部分即翻转机构4设计成可竖直转动活动结构：一方面，由于圆柱销5的中心线高于基座2的上表面，当车身骨架3处于两个翻转机构4或者翻转机构4与凸块形成的凹槽中，翻转机构4中的活动侧耳6不会转动，因此车身骨架3侧向变形时活动侧耳6依然可以提供支撑；另外一方面，车身骨架3从上述凹槽中脱模时向上的摩擦力可以带动活动侧耳6向下翻转，使得焊接完成的车身骨架总成能顺利从从凹槽中脱模，达到保证车身骨架质量，提高作业效率的目的。
优选的：所述夹紧装置1为C型夹，所述基座2水平固定在所述夹紧装置1开口下端的位置处。将待焊接车身骨架3竖直夹紧在基座2两个翻转机构4或者翻转机构4与凸块形成的凹槽上，使得待焊接车身骨架3在焊接过程中保持定位位置不变，同时也可防止焊接过程中活动侧耳6受到侧向力时产生翻转运动，破坏待焊接车身骨架3的定位。
如图5所示，按照下述步骤设计与制作上述焊接夹具：
1、首先确定将该焊接夹具设计为双翻转机构还是单翻转机构：对于安装精度不高，焊接量大，变形大的车身骨架零件，可以采用双翻转机构；对于安装精度较高(如安装内嵌式侧窗的立柱)、焊接量不大、变形量不大的零件，可采用单翻转机构，可提高装配精度；
2、确定基座2上两个翻转机构4或者翻转机构4与凸块形成的凹槽的宽度尺寸w：根据车身骨架需要定位的安装方向尺寸b和装配精度要求确定的装配间隙Δ，按照下述公式(1)确定凹槽的宽度尺寸w：
w＝b+Δ (1)
3、确定活动侧耳6的厚度：要求活动侧耳6在保证结构强度的前提下减小其厚度；
4、确定翻转机构4的安装高度：要求翻转机构4的中心位置即圆柱销5的中心线高于活动侧耳6的底部平面，另外设圆柱销5的中心到活动侧耳6内角处的距离为L，设圆柱销5的中心到活动侧耳6侧壁的距离为h，要求L与h的差值大于装配间隙Δ，即满足下述公式(2)的要求，以确保安装与焊接过程中，活动侧耳6受车身骨架3的侧向力时不发生翻转，保持定位状态即焊接过程中在水平方向上翻转机构4对车身骨架3实现固定。
L-h>Δ (2)
5、上连接件7的上侧与活动侧耳6焊接，下侧与圆柱销5中部的铰接圆环10连接。两个下连接件8的上侧分别与位于圆柱销5两端的固定圆环9焊接，下侧与的基座2侧壁相应的位置焊接，确保活动侧耳6可以绕圆柱销5旋转。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，包括夹紧装置(1)和基座(2)；所述基座(2)安装在所述夹紧装置(1)上，待焊接车身骨架(3)放置在所述基座(2)上并在竖直方向上被所述夹紧装置(1)固定住；所述基座(2)上对应待焊接车身骨架(3)外侧的位置处设有在水平方向固定住待焊接车身骨架的翻转机构(4)，并且所述翻转机构(4)可相对车身骨架(3)竖直转动，进而在车身骨架(3)完成焊接从所述基座(1)向上脱模的过程中同步向下转动以保证车身骨架(3)顺利脱模。
2.根据权利要求1所述的带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，所述翻转机构(4)设有两个；两个所述翻转机构(4)分别处于所述基座(2)两端且对应车身骨架(3)两侧的位置处。
3.根据权利要求1所述的带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，所述翻转机构(4)设有一个；所述翻转机构(4)处于所述基座(2)一端且对应车身骨架(3)一侧的位置处；所述基座上远离所述翻转机构(4)的一端设有向上的凸块，车身骨架(3)处于所述基座上且位于所述翻转机构(4)与所述凸块之间。
4.根据权利要求1所述的带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，所述翻转机构(4)包括圆柱销(5)、活动侧耳(6)、上连接件(7)和下连接件(8)；所述圆柱销(5)水平处于所述基座(2)的外侧，并且所述圆柱销(5)的中心线高于所述基座(2)的上表面；所述活动侧耳(6)处于所述基座(2)端部的上方，其底部低于所述圆柱销(5)的中心线；所述下连接件(8)有两个，两个所述下连接件(8)的一端分别固定连接所述圆柱销(5)的两端，其另一端分别固定连接到所述基座(2)侧壁相应的位置处；所述上连接件(7)的一端可转动的套装在所述圆柱销(5)的中部，其另一端固定连接所述活动侧耳(6)。
5.根据权利要求4所述的带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，所述翻转机构(4)还包括固定圆环(9)和铰接圆环(10)；所述固定圆环(9)有两个，两个所述固定圆环(9)分别固定在所述圆柱销(5)的两端，每一个所述固定圆环(9)与一个所述下连接件(8)的端部固定连接；所述铰接圆环(10)可转动的套装在所述圆柱销(5)的中部，并且所述铰接圆环(10)与所述上连接件(7)的一端固定连接。
6.根据权利要求1至5任一项所述的带翻转功能的客车车身骨架焊接夹具，其特征在于，所述夹紧装置(1)为C型夹，所述基座(2)水平固定在所述夹紧装置(1)开口下端的位置处。
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