CN113070685A - 包边与点焊一体化模具 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种包边与点焊一体化模具，包括包边模具和点焊组件，包边模具包括上包边模块和下包边模块，点焊组件包括上点焊模块和下点焊模块，上点焊模块连接于上包边模块，下包边模块开设有容置槽，下点焊模块安装于容置槽内，上点焊模块设置有上电极头，下点焊模块设置有下电极头，上电极头和下电极头之间形成有用于放置工件的容置空间，上包边模块能相对下包边模块下降或上升，以对应使上包边模块与下包边模块合模或开模，并对应使上电极头靠近或远离下电极头。该模具通过将点焊组件集成于包边模具，使得包边模具集成有点焊功能，既实现了包边与点焊的一体化设计，减小了占用空间，又实现了工件包边与点焊的同步完成，提高了生产效率。

Description

包边与点焊一体化模具
技术领域
本发明涉及汽车制造技术领域，特别涉及一种包边与点焊一体化模具。
背景技术
在车辆生产过程中，汽车尾门和整体式车门因强度要求和NVH静音(Noise噪声，Vibration振动和Harshness声振粗糙度)要求，需要在包边工序后设置补焊工序，对窗框进行点焊，以满足汽车尾门和整体式车门的强度要求和NVH静音要求，现有的补焊工序是通过设置专用的焊接工作站并采用焊接机器人完成的，焊接工作站及焊接机器人的使用成本约60万元，占地面积约8㎡，另外还需配备上件、取件工人一名，不仅经济成本高，而且占用空间大，空间利用率低。为了降低补焊工序所投入的经济成本，现有的解决方法是使用人工补焊，然而人工补焊产生的焊点质量问题及面品问题(制件产生凹坑、高点、波浪及鼓包等缺陷)较多，影响生产品质，另外，采用补焊机器人或人工补焊均需解决物流中转的问题，并需设置物料中转储存区，不仅占用生产空间，而且会导致生产节拍下降，降低生产效率。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种包边与点焊一体化模具，旨在解决现有的补焊工序中，补焊的生产效率低以及占用空间大的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种包边与点焊一体化模具，所述包边与点焊一体化模具包括包边模具和点焊组件，所述包边模具包括上包边模块和下包边模块，所述点焊组件包括上点焊模块和下点焊模块，所述上点焊模块连接于所述上包边模块，所述下包边模块开设有容置槽，所述下点焊模块安装于所述容置槽内，所述上点焊模块设置有上电极头，所述下点焊模块设置有下电极头，所述上电极头和所述下电极头之间形成有用于放置工件的容置空间，所述上包边模块能相对所述下包边模块下降或上升，以对应使所述上包边模块与所述下包边模块合模或开模，并对应使所述上电极头靠近或远离所述下电极头。
优选地，所述上点焊模块包括压料板和连接于所述压料板的安装台，所述压料板连接于所述上包边模块，所述上电极头连接于所述安装台上，所述下点焊模块包括基座和连接于所述基座上的安装板，所述基座安装于所述容置槽内，所述下电极头连接于所述安装板上，所述上电极头的数量为多个，所述下电极头的数量与所述上电极头的数量一致且一一对应设置。
优选地，多个所述上电极头沿所述安装台的周向间隔布置于所述安装台的侧壁上，所述安装板的上侧具有环形翻边，所述环形翻边自所述安装板由内向外延伸，多个所述下电极头间隔布置于所述环形翻边上。
优选地，所述上电极头的安装端与所述安装台的侧壁可拆卸连接，所述上电极头的电极端向下弯折并用于与所述容置空间内的所述工件的上侧抵接；所述下电极头的安装端与所述环形翻边可拆卸连接，所述下电极头的电极端向上延伸并用于与所述容置空间内的所述工件的下侧抵接。
优选地，所述上电极头的安装端与所述安装台的侧壁螺纹连接，所述下电极头的安装端与所述环形翻边螺纹连接。
优选地，所述安装台内具有间隔布置的第一进水道和第一出水道，各所述上电极头内开设有与所述第一出水道连通的第一冷却通道，所述上点焊模块还包括多个设置于所述第一冷却通道内的第一冷却水管，所述第一冷却水管远离所述上电极头的一端穿过所述第一出水道并伸入所述第一进水道内，所述第一冷却通道通过所述第一冷却水管与所述第一进水道连通。
优选地，所述基座内具有间隔布置的第二进水道和第二出水道，各所述下电极头内开设有与所述第二出水道连通的第二冷却通道，所述下点焊模块还包括多个设置于所述第二冷却通道内的第二冷却水管，所述第二冷却水管的下端穿过所述第二出水道并伸入所述第二进水道内，所述第二冷却通道通过所述第二冷却水管与所述第二进水道连通。
优选地，所述基座与所述安装板之间设置有绝缘垫，所述绝缘垫上开设有供所述第二冷却水管穿过的通孔，所述第二冷却通道通过所述通孔与所述第二出水道连通。
优选地，所述压料板与所述安装台间隔布置，且所述压料板与所述安装台之间设置有弹性件，所述弹性件的上端与所述压料板连接，所述弹性件的下端与所述安装台抵接；所述压料板与所述安装台之间还设置有导向柱和活动套设于所述导向柱外的套筒，所述导向柱的下端与所述安装台连接，所述导向柱的上端穿过所述压料板，所述套筒的上端与所述压料板连接。
优选地，所述上点焊模块还包括限位杆，所述限位杆包括竖向设置的安装段、限位段以及横向设置的连接段，所述安装段的下端与所述压料板的上侧连接，所述安装段的上端与所述连接段的一端连接，所述限位段的上端与所述连接段的另一端连接，所述下包边模块对应所述限位段的位置设置有限位柱，所述限位段的下端用于与所述限位柱抵接。
本发明包边与点焊一体化模具中，上点焊模块连接于上包边模块，下点焊模块位于下包边模块的容置槽内，在生产过程中，首先将工件放置于容置空间内，以使工件的下侧与下包边模块以及下电极头抵接，接着，使上包边模块相对下包边模块下降至上包边模块与下包边模块合模，合模后即可对容置空间内的工件进行包边，另外，在上包边模块的下降过程中，上包边模块带动上电极头向下电极头靠近，并在合模后使上电极头与工件的上侧抵接，即可在包边的同时对工件进行点焊，该包边与点焊一体化模具通过将点焊组件集成于包边模具，使得包边模具集成有点焊功能，既实现了包边与点焊的一体化设计，又实现了工件包边与点焊的同步完成，不仅减小了占用空间，提高了空间利用率，而且具有降低经济成本，加快生产节拍，提高生产效率的优点，另外，该包边与点焊一体化模具采用点焊组件对工件进行点焊，保证了焊点的质量，提高了生产品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明一实施例包边与点焊一体化模具的结构示意图；
图2为本发明一实施例包边与点焊一体化模具中的点焊组件的装配示意图；
图3为本发明一实施例包边与点焊一体化模具中的点焊组件的分解示意图；
图4为本发明一实施例点焊组件中的下点焊模块的局部示意图。
附图标号说明：
标号 名称 标号 名称
100 包边与点焊一体化模具 3171 连接段
10 包边模具 3172 安装段
11 上包边模块 3173 限位段
12 下包边模块 32 下点焊模块
121 容置槽 321 下电极头
122 限位柱 3211 第二冷却通道
30 点焊组件 322 基座
31 上点焊模块 3221 第二进水道
311 上电极头 3222 第二出水道
312 压料板 323 安装板
313 安装台 3231 环形翻边
314 弹性件 324 第二冷却水管
315 导向柱 325 绝缘垫
316 套筒 40 容置空间
317 限位杆
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。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。
本发明中对“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等方位的描述以图1和图2所示的方位为基准，仅用于解释在图1和图2所示姿态下各部件之间的相对位置关系，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
本发明提出一种包边与点焊一体化模具。
本实施例的一种包边与点焊一体化模具100，包边与点焊一体化模具100包括包边模具10和点焊组件30，包边模具10包括上包边模块11和下包边模块12，点焊组件30包括上点焊模块31和下点焊模块32，上点焊模块31连接于上包边模块11，下包边模块12开设有容置槽121，下点焊模块32安装于容置槽121内，上点焊模块31设置有上电极头311，下点焊模块32设置有下电极头321，上电极头311和下电极头321之间形成有用于放置工件的容置空间40，上包边模块11能相对下包边模块12下降或上升，以对应使上包边模块11与下包边模块12合模或开模，并对应使上电极头311靠近或远离下电极头321。
如图1至图3所示，上点焊模块31连接于上包边模块11，下点焊模块32位于下包边模块12的容置槽121内，在加工过程中，首先将工件放置于容置空间40内，以使工件的下侧与下包边模块12以及下电极头321抵接，接着，使上包边模块11相对下包边模块12下降至上包边模块11与下包边模块12合模，合模后即可对容置空间40内的工件进行包边，另外，在上包边模块11的下降过程中，上包边模块11带动上电极头311向下电极头321靠近，并在合模后使上电极头311与工件的上侧抵接，即可在包边的同时对工件进行点焊，该包边与点焊一体化模具100通过将点焊组件30集成于包边模具10，使得包边模具10集成有点焊功能，既实现了包边与点焊的一体化设计，又实现了工件包边与点焊的同步完成，不仅减小了占用空间，提高了空间利用率，而且具有降低经济成本，加快生产节拍，提高生产效率的优点，另外，该包边与点焊一体化模具100采用点焊组件30对工件进行点焊，保证了焊点的质量，提高了生产品质。
在包边与点焊完成后，使上包边模块11相对下包边模块12上升，以使上包边模块11与下包边模块12开模，并对应使上包边模块11带动上电极头311远离下电极头321，即可将加工完成的工件从容置空间40内取出。
本发明的包边与点焊一体化模具100，可用于汽车尾门或整体式车门的生产制作，以同步实现车门的包边以及车门窗框的补焊，进而满足车门的强度要求和NVH静音(Noise噪声，Vibration振动和Harshness声振粗糙度)要求，且上包边模块11的升降运动可采用现有技术中的包边压力机作为动力源。
本实施例中，上点焊模块31包括压料板312和连接于压料板312的安装台313，压料板312连接于上包边模块11，上电极头311连接于安装台313上，下点焊模块32包括基座322和连接于基座322上的安装板323，基座322安装于容置槽121内，下电极头321连接于安装板323上，上电极头311的数量为多个，下电极头321的数量与上电极头311的数量一致且一一对应设置。
如图1至图3所示，安装台313通过压料板312与上包边模块11连接，多个上电极头311连接于安装台313上，基座322安装于下包边模块12的容置槽121内，安装板323连接于基座322上，多个下电极头321连接于安装板323上，上电极头311与下电极头321一一对应布置，在上包边模块11和下包边与点焊一体化模具100合模时，上电极头311抵接于工件的上侧，下电极头321抵接于工件的下侧，实现工件包边与点焊的同步进行。在优选的实施例中，点焊组件30可通过现有技术中的循环水管及电缆与点焊机连接；安装板323可选用现有技术中的紫铜制作，紫铜具有良好的导电性和导热性，安装板323的厚度为18mm～22mm，进一步地，安装板323的厚度为20mm；基座322可选用现有技术中的铸铁制作，降低制作成本。
本实施例中，多个上电极头311沿安装台313的周向间隔布置于安装台313的侧壁上，安装板323的上侧具有环形翻边3231，环形翻边3231自安装板323由内向外延伸，多个下电极头321间隔布置于环形翻边3231上。如图1至图3所示，多个上电极头311沿安装台313的周向间隔布置于安装台313的侧壁上，多个下电极头321沿环形翻边3231的延伸方向间隔布置于环形翻边3231上，上电极头311和下电极头321均匀布置于工件需要进行点焊的地方，避免工件产生凹坑、高点、波浪及鼓包等缺陷，保证了焊点的质量，本发明中，上电极头311和下电极的数量及排布方式可根据实际使用需求灵活设置，本发明包边与点焊一体化模具100对上电极头311和下电极的数量及排布方式不作限制。在优选的实施例中，多个上电极头311和多个下电极头321可采用分时段分批次通电的方法对工件进行点焊，防止电流过大，减小供电模块的供电负担，提高了作业的安全性。
在本实施例的包边与点焊一体化模具100中，上电极头311的安装端与安装台313的侧壁可拆卸连接，上电极头311的电极端向下弯折并用于与容置空间40内的工件的上侧抵接；下电极头321的安装端与环形翻边3231可拆卸连接，下电极头321的电极端向上延伸并用于与容置空间40内的工件的下侧抵接。
如图1至图4所示，各上电极头311的电极端与各下电极头321的电极端对应设置，且上电极头311的电极端与工件的上侧抵接，下电极头321的电极端与工件的下侧抵接，以实现对工件的点焊，结构设计合理，保证了生产品质。进一步地，上电极头311的安装端与安装台313的侧壁螺纹连接，下电极头321的安装端与环形翻边3231螺纹连接，不仅安装方便快捷，而且当上电极头311或下电极头321发生损坏时，具有便于更换的优点。
本实施例中，基座322内具有间隔布置的第二进水道3221和第二出水道3222，各下电极头321内开设有与第二出水道3222连通的第二冷却通道3211，下点焊模块32还包括多个设置于第二冷却通道3211内的第二冷却水管324，第二冷却水管324的下端穿过第二出水道3222并伸入第二进水道3221内，第二冷却通道3211通过第二冷却水管324与第二进水道3221连通。
如图4所示，第二进水道3221、第二出水道3222、第二冷却通道3211以及第二冷却水管324组成了下电极头321冷却系统，冷却液自第二进水道3221通过第二冷却水管324进入第二冷却通道3211内，实现对下电极头321的冷却，接着，冷却液自第二冷却通道3211内流至第二出水道3222，第二进水道3221和第二出水道3222可采用现有技术中的水泵连通，实现冷却液的循环，以使下电极头321具有良好的冷却效果，既提高了作业安全性，又延长了点焊组件30的使用寿命。
本实施例中，上点焊模块31也具有上电极头311冷却系统，上电极头311冷却系统的布置方式与下电极头321冷却系统的布置方式类似，安装台313内具有间隔布置的第一进水道(图未示)和第一出水道(图未示)，各上电极头311内开设有与第一出水道连通的第一冷却通道(图未示)，上点焊模块31还包括多个设置于第一冷却通道内的第一冷却水管(图未示)，第一冷却水管远离上电极头311的一端穿过第一出水道并伸入第一进水道内，第一冷却通道通过第一冷却水管与第一进水道连通。
具体地，冷却液自第一进水道通过第一冷却水管进入第一冷却通道内，实现对上电极头311的冷却，接着，冷却液自第一冷却通道内流至第一出水道，第一进水道和第一出水道可采用现有技术中的水泵连通，实现冷却液的循环，以使上电极头311具有良好的冷却效果，既提高了作业安全性，又延长了点焊组件30的使用寿命。
本实施例中，基座322与安装板323之间设置有绝缘垫325，绝缘垫325上开设有供第二冷却水管324穿过的通孔，第二冷却通道3211通过通孔与第二出水道3222连通。如图1至图4所示，绝缘垫325垫设于安装板323与基座322之间，第二冷却水管324依次穿过通孔和第二出水道3222并伸入第二进水道3221内，绝缘垫325可选用现有技术中的尼龙制作，尼龙具有优良的电气性能，电绝缘性好，绝缘垫325起到提高作业安全性的作用，绝缘垫325的厚度为3mm～7mm，进一步地，绝缘垫325的厚度为5mm。
在本实施例的包边与点焊一体化模具100中，压料板312与安装台313间隔布置，且压料板312与安装台313之间设置有弹性件314，弹性件314的上端与压料板312连接，弹性件314的下端与安装台313抵接；压料板312与安装台313之间还设置有导向柱315和活动套设于导向柱315外的套筒316，导向柱315的下端与安装台313连接，导向柱315的上端穿过压料板312，套筒316的上端与压料板312连接。
如图1至图3所示，压料板312与安装台313之间设置有多个阵列布置的弹性件314，弹性件314可采用现有技术中的氮气弹簧，氮气弹簧的安装端连接于压料板312的下侧，氮气弹簧的伸缩端与安装台313的上侧抵接，氮气弹簧可通过安装台313向下传递压力，以提供上电极头311与下电极头321之间的点焊压力，另外，由于氮气弹簧作用于安装台313上的弹力，使得上点焊模块31较上包边模块11行程更大，进而通过上点焊模块31实现对工件的预压和保压，有效避免了工件在容置空间40内的窜动，提高了批量加工时多个工件的精度一致性。导向柱315的下端连接于安装台313的上侧，导向柱315的上端穿过压料板312，套筒316的上端连接于压料板312的下侧，导向柱315穿设于套筒316并能相对套筒316滑动，起到导向的作用。
本实施例中，上点焊模块31还包括限位杆317，限位杆317包括竖向设置的安装段3172、限位段3173以及横向设置的连接段3171，安装段3172的下端与压料板312的上侧连接，安装段3172的上端与连接段3171的一端连接，限位段3173的上端与连接段3171的另一端连接，下包边模块12对应限位段3173的位置设置有限位柱122，限位段3173的下端用于与限位柱122抵接。
如图1所示，在上包边模块11相对下包边模块12下降时，压料板312带动限位杆317的限位段3173向限位柱122靠近，当限位段3173与限位柱122抵接时，上包边模块11停止下降，即上包边模块11与下包边模块12实现合模，进而可进行工件的包边和点焊，限位杆317起到限位的作用，结构设计合理，使用方便快捷。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述包边与点焊一体化模具包括包边模具和点焊组件，所述包边模具包括上包边模块和下包边模块，所述点焊组件包括上点焊模块和下点焊模块，所述上点焊模块连接于所述上包边模块，所述下包边模块开设有容置槽，所述下点焊模块安装于所述容置槽内，所述上点焊模块设置有上电极头，所述下点焊模块设置有下电极头，所述上电极头和所述下电极头之间形成有用于放置工件的容置空间，所述上包边模块能相对所述下包边模块下降或上升，以对应使所述上包边模块与所述下包边模块合模或开模，并对应使所述上电极头靠近或远离所述下电极头。
2.如权利要求1所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述上点焊模块包括压料板和连接于所述压料板的安装台，所述压料板连接于所述上包边模块，所述上电极头连接于所述安装台上，所述下点焊模块包括基座和连接于所述基座上的安装板，所述基座安装于所述容置槽内，所述下电极头连接于所述安装板上，所述上电极头的数量为多个，所述下电极头的数量与所述上电极头的数量一致且一一对应设置。
3.如权利要求2所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，多个所述上电极头沿所述安装台的周向间隔布置于所述安装台的侧壁上，所述安装板的上侧具有环形翻边，所述环形翻边自所述安装板由内向外延伸，多个所述下电极头间隔布置于所述环形翻边上。
4.如权利要求3所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述上电极头的安装端与所述安装台的侧壁可拆卸连接，所述上电极头的电极端向下弯折并用于与所述容置空间内的所述工件的上侧抵接；所述下电极头的安装端与所述环形翻边可拆卸连接，所述下电极头的电极端向上延伸并用于与所述容置空间内的所述工件的下侧抵接。
5.如权利要求4所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述上电极头的安装端与所述安装台的侧壁螺纹连接，所述下电极头的安装端与所述环形翻边螺纹连接。
6.如权利要求3所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述安装台内具有间隔布置的第一进水道和第一出水道，各所述上电极头内开设有与所述第一出水道连通的第一冷却通道，所述上点焊模块还包括多个设置于所述第一冷却通道内的第一冷却水管，所述第一冷却水管远离所述上电极头的一端穿过所述第一出水道并伸入所述第一进水道内，所述第一冷却通道通过所述第一冷却水管与所述第一进水道连通。
7.如权利要求3所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述基座内具有间隔布置的第二进水道和第二出水道，各所述下电极头内开设有与所述第二出水道连通的第二冷却通道，所述下点焊模块还包括多个设置于所述第二冷却通道内的第二冷却水管，所述第二冷却水管的下端穿过所述第二出水道并伸入所述第二进水道内，所述第二冷却通道通过所述第二冷却水管与所述第二进水道连通。
8.如权利要求7所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述基座与所述安装板之间设置有绝缘垫，所述绝缘垫上开设有供所述第二冷却水管穿过的通孔，所述第二冷却通道通过所述通孔与所述第二出水道连通。
9.如权利要求2-8中任一项所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述压料板与所述安装台间隔布置，且所述压料板与所述安装台之间设置有弹性件，所述弹性件的上端与所述压料板连接，所述弹性件的下端与所述安装台抵接；所述压料板与所述安装台之间还设置有导向柱和活动套设于所述导向柱外的套筒，所述导向柱的下端与所述安装台连接，所述导向柱的上端穿过所述压料板，所述套筒的上端与所述压料板连接。
10.如权利要求2-8中任一项所述的包边与点焊一体化模具，其特征在于，所述上点焊模块还包括限位杆，所述限位杆包括竖向设置的安装段、限位段以及横向设置的连接段，所述安装段的下端与所述压料板的上侧连接，所述安装段的上端与所述连接段的一端连接，所述限位段的上端与所述连接段的另一端连接，所述下包边模块对应所述限位段的位置设置有限位柱，所述限位段的下端用于与所述限位柱抵接。
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