CN115303387A - 一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车尾翼加工技术领域，尤其涉及一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法，粘接工装包括：可拆卸连接的上固定架和下固定座；上固定架包括支撑部和连接部，支撑部水平设置，连接部包括至少为三组的连接组件；与加强筋内型面贴合并连接；下固定座上设有容纳外蒙皮的容置槽，容置槽的内型面与外蒙皮的外型面相适应，下固定座两端设有等高套和第一紧固件，第一紧固件穿过等高套将支撑部与下固定座两端连接；保证加强筋在粘接过程中各部分形成了定位点和固定点，使得支撑部整体处于平直位置，加强筋和外蒙皮的相对位置在粘接过程中保持稳定，保证了定位的准确性和固定的稳定性，在粘接完成后，上固定架和下固定架从两侧拆除，不会影响制件的质量。

Description

一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法

技术领域

本发明涉及汽车尾翼加工技术领域，尤其涉及一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法。

背景技术

随着我国新能源汽车的崛起，汽车轻量化日益被重视，而碳纤维复合材料作为一种轻质高强度的材料广泛应用于汽车的制造零件中。

汽车尾翼是指在车尾上方安装的附加板，用于减少车辆尾部的升力，目前常用的加工工艺主要是以碳纤维材料作为主材料，不饱和树脂作为粘接剂，辅以脱模布等辅材，通过手工粘接常温固化成型，在此过程中，需要先预成型出尾翼的外蒙皮和加强筋，在通过结构胶将二者粘接在一起，但是由于加强筋和外蒙皮均为弧形结构，胶结时加强筋和外蒙皮难以进行定位，相对位置也难以固定，若采用定位销进行定位，则随着胶接的完成，定位销将留在加强筋与外蒙皮内部之间，堵住固定孔位无法去除，造成尾翼制件与车体无法进行连接，难以满足基本的使用需求。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法，实现尾翼加强筋和外蒙皮粘接时的定位和固定。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种碳纤维汽车尾翼粘接工装及方法，包括：

可拆卸连接的上固定架和下固定座；

所述上固定架包括支撑部和连接部，所述支撑部水平设置，所述连接部包括至少为三组的连接组件；所述连接组件垂直设置在所述支撑部的一侧，且所述连接组件等间距设置，与加强筋内型面贴合并连接；

所述下固定座上设有容纳外蒙皮的容置槽，所述容置槽的内型面与外蒙皮的外型面相适应；

其中，所述下固定座两端设有等高套和第一紧固件，所述第一紧固件穿过所述等高套将所述支撑部与所述下固定座两端连接。

进一步的，所述连接组件包括连接杆、限制块和第二紧固件，所述连接杆一端与所述支撑部朝向加强筋内型面的一侧固定连接，另一端与所述限制块连接，所述限制块通过所述第二紧固件与加强筋上的安装孔固定连接。

进一步的，所述连接杆上设有条型槽，所述条型槽沿着所述连接杆的长度方向设置，两端部分别延伸至所述限制块和所述支撑部，留出供第二紧固件连接的空间。

进一步的，所述限制块沿着所述连接杆的长度方向相对设置有固定面和贴合面，所述贴合面朝向加强筋的一侧设置，与加强筋的内型面贴合设置，所述限制块上设有贯穿的固定孔，所述固定孔自所述固定面的一侧延伸至所述贴合面的一侧，所述第二紧固件自所述固定面穿过所述固定孔连接在加强筋上的安装孔上。

进一步的，所述下固定座包括底板和基座，所述基座垂直设置在所述底板上，所述基座下端部与所述底板固定连接，所述基座上端部形成两平台结构和弧形结构，所述弧形结构位于两所述平台结构之间，所述容置槽沿着所述弧形结构的长度方向设置。

进一步的，两所述平台结构上设有锁紧孔，所述等高套的下端面贴合在所述平台结构上，且与所述锁紧孔同轴设置，所述第一紧固件将所述支撑部朝向所述等高套的上端面压紧。

进一步的，所述弧形结构上设有装配孔，所述装配孔位于所述弧形结构的两侧面上，沿着所述弧形结构的长度方向上交错间隔设置。

进一步的，每相邻两所述装配孔之间的间距相等。

本申请还提供一种碳纤维汽车尾翼粘接方法，利用上述碳纤维汽车尾翼粘接工装完成，包括以下步骤：

S1：将加强筋通过各部分通过连接组件安装在上固定架上，且连接组件与加强筋的内型面贴合并连接；

S2：将外蒙皮放置在下固定座的容置槽中，且外蒙皮的外型面与容置槽内型面贴合；

S3：在加强筋外型面上涂布结构胶，将上固定架放置在下固定架上；并通过紧固件和等高套连接和限制上固定架和下固定架的相对位置；

S4：将上固定架和下固定架倒置，使得加强筋外型面上的结构胶流动，填充至加强筋与外蒙皮之间的缝隙中；

S5：待结构胶干透后，翻转回到初始位置，去除上固定架。

进一步的，在步骤S5之后，在下固定座上安装快速夹钳固定尾翼，并去除外蒙皮边缘余量。

本发明的有益效果为：本发明通过设置可拆分的上固定架和下固定架对尾翼的外蒙皮部分和加强筋分别进行固定，加强筋通过多组连接组件对加强筋内型面的各部分贴合并连接，保证加强筋在粘接过程中各部分均形成了定位点和固定点，再通过等高套和第一紧固件将支撑部两端与下固定座连接，使得支撑部整体处于平直位置，加强筋和外蒙皮的相对位置在粘接过程中保持稳定，保证了粘接过程中定位的准确性和固定的稳定性，在粘接完成后，上固定架和下固定架也可以从两侧拆除，不会影响制件的质量。

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中记载的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本发明实施例中尾翼制件粘接的过程示意图；

图2为本发明实施例中碳纤维汽车尾翼粘接工装闭合时的位置示意图；

图3为本发明实施例中碳纤维汽车尾翼粘接工装打开时的位置示意图；

图4为本发明实施例中上固定架的结构示意图；

图5为本发明实施例中连接组件的结构示意图；

图6为本发明实施例中下固定架的结构示意图；

图7为本发明实施例中利用下固定架去余量时的结构示意图；

图8为本发明实施例中碳纤维汽车尾翼粘接方法的流程示意图。

附图标记：01、尾翼制件；01a、外蒙皮；01b、加强筋；10、上固定架；11、支撑部；12、连接部；12a、连接组件；121、连接杆；121a、条型槽；122、限制块；122a、固定面；122b、贴合面；122c、固定孔；123、第二紧固件；20、下固定座；21、底板；22、基座；221、平台结构；221a、等高套；221b、第一紧固件；221c、锁紧孔；222、弧形结构；222a、容置槽；222b、装配孔；222c、快速夹钳。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图7所示的碳纤维汽车尾翼粘接工装，包括：

可拆卸连接的上固定架10和下固定座20；

上固定架10包括支撑部11和连接部12，支撑部11水平设置，连接部12包括至少为三组的连接组件12a；连接组件12a垂直设置在支撑部11的一侧，且连接组件12a等间距设置，与加强筋01b内型面贴合并连接；

下固定座20上设有容纳外蒙皮01a的容置槽222a，容置槽222a的内型面与外蒙皮01a的外型面相适应；

其中，下固定座20两端设有等高套221a和第一紧固件221b，第一紧固件221b穿过等高套221a将支撑部11与下固定座20两端连接。

通过设置可拆分的上固定架10和下固定架对尾翼的外蒙皮01a部分和加强筋01b分别进行固定，加强筋01b通过多组连接组件12a对加强筋01b内型面的各部分贴合并连接，保证加强筋01b在粘接过程中各部分均形成了定位点和固定点，再通过等高套221a和第一紧固件221b将支撑部11两端与下固定座20连接，使得支撑部11整体处于平直位置，加强筋01b和外蒙皮01a的相对位置在粘接过程中保持稳定，保证了粘接过程中定位的准确性和固定的稳定性，在粘接完成后，上固定架10和下固定架也可以从两侧拆除，不会影响制件的质量。

此处需要说明的是，尾翼制件01的外蒙皮01a和加强筋01b均为弧形结构222，为了便于说明加强筋01b和外蒙皮01a的两侧部位，将加强筋01b和外蒙皮01a向外凸起的一侧定义为外型面，向内凹陷的一侧定义为内型面，在粘接时，加强筋01b的外型面与外蒙皮01a的内型面相对设置，加强筋01b的边缘抵接在外蒙皮01a的内型面的对应位置，在粘接完成后，裸露在外侧的为外蒙皮01a的外型面和加强筋01b的内型面，形成尾翼制件01。

为了便于上固定架10和下固定座20的连接的便捷性，将下固定座20的容置槽222a设置成外蒙皮01a形状的弧形结构222，保证在放置外蒙皮01a的时候能够观测到外蒙皮01a与容置槽222a的相对位置，保证容置槽222a的内型面与外蒙皮01a的外型面相适应；将上固定架10其中一组连接组件12a设置在与加强筋01b中部相对应的位置，其余的连接组件12a均匀设置在中部的两侧位置，使得支撑部11的受力均匀，且各个连接组件12a的长度随着加强筋01b上的连接点处至支撑部11的垂直距离适应性设置，形成均匀稳定的连接点，避免在内部设置定位件而难以去除的现象发生。

其中，连接组件12a包括连接杆121、限制块122和第二紧固件123，连接杆121一端与支撑部11朝向加强筋01b内型面的一侧固定连接，另一端与限制块122连接，限制块122通过第二紧固件123与加强筋01b上的安装孔固定连接，利用加强筋01b上本身设有的安装孔，在尾翼制件01的外侧通过第二紧固件123连接，避免需要在加强筋01b上另开孔位，损伤制件，同时，外部连接的方式便于粘接后的拆卸，其中，第二紧固件123优选为内六角圆柱螺钉，价格便宜，能够根据加强筋01b上的安装孔适应性选择型号，可作一次性使用；连接杆121两端可以通过粘接或者焊接等形式连接限制块122和支撑部11，在此处不进行限制，能够实现连接功能即可。

为了便于第二固定件的拆装，连接杆121上设有条型槽121a，条型槽121a沿着连接杆121的长度方向设置，两端部分别延伸至限制块122和支撑部11，形成截面为U字型的结构，留出供第二紧固件123连接的空间，第二紧固件123只需要从条形槽中穿过，即可连接限制块122和加强筋01b的连接孔。

具体的，限制块122沿着连接杆121的长度方向相对设置有固定面122a和贴合面122b，贴合面122b朝向加强筋01b的一侧设置，与加强筋01b的内型面贴合设置，将限制块122和加强筋01b之间的点连接，延伸形成以安装孔圆形为中心的面链接，增强了加强筋01b位置固定的稳定性，限制块122上设有贯穿的固定孔122c，固定孔122c自固定面122a的一侧延伸至贴合面122b的一侧，第二紧固件123自固定面122a穿过固定孔122c连接在加强筋01b上的安装孔上，当第二固定件上端部贴合在固定面122a上时，应注意选用的第二固定件穿过加强筋01b后的长度不能超过外蒙皮01a所在位置，防止划伤外蒙皮01a的内型面，影响尾翼制件01的质量。

其中，下固定座20包括底板21和基座22，基座22垂直设置在底板21上，基座22下端部与底板21固定连接，基座22上端部形成两平台结构221和弧形结构222，弧形结构222位于两平台结构221之间，容置槽222a沿着弧形结构222的长度方向设置，用于放置外蒙皮01a；平台结构221对应与支撑部11的两端，连接和固定上固定架10，防止粘接过程中跑偏。

其中，两平台结构221上设有锁紧孔221c，等高套221a的下端面贴合在平台结构221上，且与锁紧孔221c同轴设置，第一紧固件221b将支撑部11朝向等高套221a的上端面压紧；等高套221a的设置使得支撑部11的两端面与下固定座20的两平台结构221制件的相对高度一致，两端处于平直的位置，在各连接组件12a的作用下，从而限制加强筋01b与外蒙皮01a的相对位置，保证各部分定位的准确性。

此外，由于外蒙皮01a在成型之后边缘留有一定的余量，在与加强筋01b胶接完成后，需要将多余的部分去除，具体的，在弧形结构222上设有装配孔222b，装配孔222b位于弧形结构222的两侧面上，沿着弧形结构222的长度方向上交错间隔设置，且每相邻两装配孔222b之间的间距相等，在粘接完成后，可以将上固定架10从下固定座20上去除，留下粘接完成的尾翼制件01在下固定座20的容置槽222a中，此时在每组装配孔222b上分别安装快速夹钳222c，通过分段式的方式，将尾翼制件01外蒙皮01a的边缘与下固定座20固定，防止跑偏，再依据弧形结构222的边缘去除外蒙皮01a的余量，得到最终产品。

本申请还提供一种碳纤维汽车尾翼粘接方法，利用上述碳纤维汽车尾翼粘接工装完成，如图8所示，包括以下步骤：

S1：将加强筋01b通过各部分通过连接组件12a安装在上固定架10上，且连接组件12a与加强筋01b的内型面贴合并连接；

S2：将外蒙皮01a放置在下固定座20的容置槽222a中，且外蒙皮01a的外型面与容置槽222a内型面贴合；

S3：在加强筋01b外型面上涂布结构胶，将上固定架10放置在下固定架上；并通过紧固件和等高套221a连接和限制上固定架10和下固定架的相对位置；

S4：将上固定架10和下固定架倒置，使得加强筋01b外型面上的结构胶流动，填充至加强筋01b与外蒙皮01a之间的缝隙中；

S5：待结构胶干透后，翻转回到初始位置，去除上固定架10。

在步骤S5之后，在下固定座20上安装快速夹钳222c固定尾翼，并去除外蒙皮01a边缘余量。

此处需要说明的是，通过将装置倒置使得结构胶沿着加强筋01b的外型面向边缘处流动并填充缝隙的方式，与直接在边缘处涂胶的方式相比，避免出现涂布过程中溢胶或者涂布不均现象的出现，保证胶接接口的美观度和表面质量，提高了尾翼制件01的制作效果；此外，该粘接方法操作过程中所起到的技术效果与上述实施例中相同，在此处不进行赘述。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)

1.一种碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，包括：

可拆卸连接的上固定架和下固定座；

所述上固定架包括支撑部和连接部，所述支撑部水平设置，所述连接部包括至少为三组的连接组件；所述连接组件垂直设置在所述支撑部的一侧，且所述连接组件等间距设置，与加强筋内型面贴合并连接；

所述下固定座上设有容纳外蒙皮的容置槽，所述容置槽的内型面与外蒙皮的外型面相适应；

其中，所述下固定座两端设有等高套和第一紧固件，所述第一紧固件穿过所述等高套将所述支撑部与所述下固定座两端连接。

2.根据权利要求1所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，所述连接组件包括连接杆、限制块和第二紧固件，所述连接杆一端与所述支撑部朝向加强筋内型面的一侧固定连接，另一端与所述限制块连接，所述限制块通过所述第二紧固件与加强筋上的安装孔固定连接。

3.根据权利要求2所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，所述连接杆上设有条型槽，所述条型槽沿着所述连接杆的长度方向设置，两端部分别延伸至所述限制块和所述支撑部，留出供第二紧固件连接的空间。

4.根据权利要求3所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，所述限制块沿着所述连接杆的长度方向相对设置有固定面和贴合面，所述贴合面朝向加强筋的一侧设置，与加强筋的内型面贴合设置，所述限制块上设有贯穿的固定孔，所述固定孔自所述固定面的一侧延伸至所述贴合面的一侧，所述第二紧固件自所述固定面穿过所述固定孔连接在加强筋上的安装孔上。

5.根据权利要求1所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，所述下固定座包括底板和基座，所述基座垂直设置在所述底板上，所述基座下端部与所述底板固定连接，所述基座上端部形成两平台结构和弧形结构，所述弧形结构位于两所述平台结构之间，所述容置槽沿着所述弧形结构的长度方向设置。

6.根据权利要求5所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，两所述平台结构上设有锁紧孔，所述等高套的下端面贴合在所述平台结构上，且与所述锁紧孔同轴设置，所述第一紧固件将所述支撑部朝向所述等高套的上端面压紧。

7.根据权利要求6所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，所述弧形结构上设有装配孔，所述装配孔位于所述弧形结构的两侧面上，沿着所述弧形结构的长度方向上交错间隔设置。

8.根据权利要求7所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装，其特征在于，每相邻两所述装配孔之间的间距相等。

9.一种碳纤维汽车尾翼粘接方法，利用如权利要求1~8任一项所述的碳纤维汽车尾翼粘接工装完成，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将加强筋通过各部分通过连接组件安装在上固定架上，且连接组件与加强筋的内型面贴合并连接；

S2：将外蒙皮放置在下固定座的容置槽中，且外蒙皮的外型面与容置槽内型面贴合；

S3：在加强筋外型面上涂布结构胶，将上固定架放置在下固定架上；并通过紧固件和等高套连接和限制上固定架和下固定架的相对位置；

S4：将上固定架和下固定架倒置，使得加强筋外型面上的结构胶流动，填充至加强筋与外蒙皮之间的缝隙中；

S5：待结构胶干透后，翻转回到初始位置，去除上固定架。

10.根据权利要求9所述的碳纤维汽车尾翼粘接方法，其特征在于，在步骤S5之后，在下固定座上安装快速夹钳固定尾翼，并去除外蒙皮边缘余量。

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