CN216803205U - 一种汽车防撞梁总成装配夹具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种汽车防撞梁总成装配夹具，包括梁框架底座、防撞梁以及两个吸能盒，所述梁框架底座上方一侧设有防撞梁固定部，另一侧设有吸能盒固定部，通过防撞梁固定部以及吸能盒固定部内的夹紧块及夹紧气缸使所述防撞梁与两个吸能盒相对位置固定，所述防撞梁与两个吸能盒之间通过连接支架连接，所述吸能盒上设有安装支架，所述连接支架及安装支架上的螺孔暴露在空气中不被遮挡。本实用新型保证了扭矩枪对连接支架及安装支架上的各个螺孔的可达性，同时便于在防撞梁与吸能盒装配连接时锁定相对位置，无需铆接工人手扶工件再进行工作，有效提高工作效率及准确度。

Description

一种汽车防撞梁总成装配夹具

技术领域

本实用新型属工装夹具技术领域，特别是涉及一种汽车防撞梁总成装配夹具。

背景技术

随汽车轻量化和智能化已成为全球汽车产业技术发展新趋势。近年来随着全球节能减排压力加剧，各国纷纷制定严格乘用车燃料消耗量标准法规。铝合金作为一种重量轻、强度高、易成型、易加工和耐腐蚀性等优良特性在汽车轻量化发展过程中作为重要的角色替代原有铁件。汽车防撞梁的主要作用是在汽车发生碰撞过程中利用自身特点吸收来自碰撞造成的能量,保护车身和车上乘客的行车安全,因此需要合金具有良好的力学性能,所以越来越多的主机厂选择铝合金作为前后防撞梁的材质，但与之相连的吸能盒仍然以钢材质作为外壳。铝和钢的物理、化学性能差异很大，两种材料焊接难度很大，目前没有适合车身异种材料焊接的工艺。因此通过螺栓装配进行连接，通常在铝材料上进行拉铆螺母、螺母螺栓、抽芯铆钉等工艺来实现铝和钢的连接。在铆接过程中需要用到夹具对防撞梁或吸能盒进行固定。

因此需要设计一种能够同时固定防撞梁和吸能盒的夹具，工装夹具需具有机械、电子式防错防漏措施，要求设计合理，有足够的刚度，保证满足产品的生产质量和效率，以供之后的防撞梁总成装配操作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种汽车防撞梁总成装配夹具，可同时固定防撞梁和吸能盒，同时满足夹具定位准确，使用方便，结实耐用的要求。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种汽车防撞梁总成装配夹具，包括梁框架底座、防撞梁以及两个吸能盒，其特征在于，所述梁框架底座上方一侧设有防撞梁固定部，另一侧设有吸能盒固定部，所述防撞梁固定部和吸能盒固定部上沿防撞梁及吸能盒四周分别设有夹紧块及夹紧气缸，所述防撞梁长度方向的端部设有限位片，所述防撞梁固定部及吸能盒固定部对应防撞梁及吸能盒上限位销孔的位置设有定位销，所述防撞梁与两个吸能盒的相对位置通过所述夹紧块及夹紧气缸固定，所述防撞梁与两个吸能盒之间通过连接支架连接，所述吸能盒上设有安装支架，所述连接支架及所述安装支架上的螺孔暴露在空气中。

进一步地，所述连接支架设于防撞梁与吸能盒的连接处，通过连接支架夹紧气缸延伸出的连接支架夹紧块夹紧。

进一步地，所述防撞梁的长度方向通过设于其两侧的五对夹紧块及端夹紧气缸夹紧固定；所述防撞梁的垂直方向通过两条上夹紧臂上的上夹紧臂侧夹紧块固定；所述防撞梁固定部上对应所述防撞梁长度方向的两端分别设有限位片一与限位片二、对应所述防撞梁的底部设有定位销一与定位销二。

进一步地，所述吸能盒的长度方向通过设于其两侧的一对夹紧块及端夹紧气缸、一对夹紧块及由侧夹紧气缸延伸出的侧夹紧臂夹紧固定；所述吸能盒垂直方向上方设有上夹紧架，所述上吸能盒及上夹紧架通过两条上夹紧臂上的上夹紧臂夹紧块夹紧固定；所述吸能盒下方设有定位销三、定位销四、定位销五及定位销六。

进一步地，所述上夹紧架的形状为矩形，矩形的两条短边分别与所述两个吸能盒的上表面贴合。

进一步地，所述夹紧块、夹紧气缸分别可拆卸地安装在安装架上，所述安装架、定位销及限位片分别可拆卸地安装在数块工装板上，所述工装板固定在梁框架底座上。

进一步地，所述梁框架底座两侧的工装板上安装有吊环，所述吊环共四个。

进一步地，所述梁框架底座为交叉布置的低碳钢或型钢钢板，所述梁框架底座的底部四角共设有四个安装座。

进一步地，所述夹紧块、夹紧气缸与夹紧臂、安装架之间以及安装架与工装板之间均设有大孔调节结构，所述大孔调节结构包括三颗螺栓。

有益效果

本实用新型提供了一种能够同时固定防撞梁和吸能盒的夹具，便于在防撞梁与吸能盒装配连接时锁定相对位置，无需铆接工人手扶工件再进行工作，有效提高工作效率及准确度。

本实用新型通过模块化、系列化和标准化设计，定位和夹紧采用气动和机械相结合的方式，定位准确，结实耐用，具有良好的刚性及充足的夹紧力。

本实用新型保证了扭矩枪对连接支架上的各个螺栓紧固点的可达性，通过加设的工装板以及大孔调节机构，实现各夹紧件的三维可调功能，满足实际生产过程中产品质量的可调性。

附图说明

图1为一种汽车防撞梁总成装配夹具工作时的结构示意图。

图2为一种汽车防撞梁总成装配夹具的俯视图。

图3为图1中防撞梁与吸能盒之间的装配位置示意图。

图4为一种汽车防撞梁总成装配夹具的立体图。

图5为图1中上顶气缸的活动示意图。

图6为图1中连接支架夹紧气缸的活动示意图。

其中，1-防撞梁，2-吸能盒，3-夹紧气缸，4-上顶气缸，5-安装架，6-工装板，7-梁框架底座，8-安装座，9-侧夹紧气缸，10-上夹紧臂，11-上夹紧架，12-端夹紧气缸，13-夹紧块，14-定位销一，15-侧夹紧臂，16-连接支架夹紧块，17-安装支架，18-定位销二，19-定位销三，20-定位销四，21-定位销五，22-定位销六，23-限位片一，24-限位片二，25-上夹紧臂支点，26-上夹紧臂夹紧块，27-上夹紧臂侧夹紧块，28-连接支架，29-连接支架夹紧气缸。

各图中相同标记代表同一部件。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

如图1所示，本实用新型涉及一种汽车防撞梁总成装配夹具，包括梁框架底座7、防撞梁1以及两个吸能盒2，其特征在于，所述梁框架底座7上方一侧设有防撞梁固定部，另一侧设有吸能盒固定部，所述防撞梁固定部和吸能盒固定部上沿防撞梁1及吸能盒2四周分别设有夹紧块及夹紧气缸，所述防撞梁1长度方向的端部设有限位片，所述防撞梁固定部及吸能盒固定部对应防撞梁1及吸能盒2上限位销孔的位置设有定位销，所述防撞梁1与两个吸能盒2的相对位置通过所述夹紧块及夹紧气缸固定。

如图1、2、4、5、6所示，所述夹紧气缸是指用于提供夹紧力，固定防撞梁1及吸能盒2相对位置的气缸，包括上顶气缸4、侧夹紧气缸9、端夹紧气缸12及连接支架夹紧气缸29，其中侧夹紧气缸9延伸出侧夹紧臂15，上顶气缸4延伸出上夹紧臂10。所述侧夹紧臂15与上夹紧臂10为弯曲臂，如图4所示，以上夹紧臂支点25为支点将上顶气缸4的上顶力转化为上夹紧臂10和上夹紧架11的下压力进而完成夹紧动作。同理，侧夹紧气缸9的推力使侧夹紧臂15对吸能盒2侧面夹紧。其余夹紧气缸均为伸缩臂，如图6所示，连接支架夹紧气缸29可通过伸缩使连接支架夹紧块16对连接支架28完成夹紧动作。

进一步地，所述夹紧块是指直接安装在安装架上或是安装在各夹紧气缸及夹紧臂上与所述防撞梁1及吸能盒2直接接触的方块，夹紧力由气缸提供并传递至位置相对的一对夹紧块上，最终夹紧防撞梁1及吸能盒2。所述夹紧块包括夹紧块13、连接支架夹紧块16、上夹紧臂夹紧块26、上夹紧臂夹紧块27。

如图3、6所示，所述防撞梁1与两个吸能盒2之间通过连接支架28连接，所述吸能盒2上设有安装支架17。所述连接支架28设于防撞梁1与吸能盒2的连接处，通过连接支架夹紧气缸29延伸出的连接支架夹紧块16夹紧。所述连接支架28及所述安装支架17上的螺孔暴露在空气中不被遮挡，以保证工作中扭矩枪的可达性。

进一步地，所述防撞梁1的长度方向通过设于其两侧的五对夹紧块13及端夹紧气缸12夹紧固定；所述防撞梁1的垂直方向通过两条上夹紧臂10上的上夹紧臂侧夹紧块27固定；所述防撞梁固定部上对应所述防撞梁1长度方向的两端分别设有限位片一23与限位片二24、对应所述防撞梁1的底部设有定位销一14与定位销二18。

进一步地，所述吸能盒2的长度方向通过设于其两侧的一对夹紧块13及端夹紧气缸12、一对夹紧块13及由侧夹紧气缸9延伸出的侧夹紧臂15夹紧固定；所述吸能盒2垂直方向上方设有上夹紧架11，所述上吸能盒2及上夹紧架11通过两条上夹紧臂10上的上夹紧臂夹紧块26夹紧固定；所述吸能盒下方设有定位销三19、定位销四20、定位销五21及定位销六22。所述上夹紧架11的形状为矩形，矩形的两条短边分别与所述两个吸能盒2的上表面贴合。

进一步地，所述夹紧块、夹紧气缸分别可拆卸地安装在安装架5上，所述安装架5、定位销及限位片分别可拆卸地安装在数块工装板6上，所述工装板6固定在梁框架底座7上。工装板6便于拆卸，可将工装板6及其上的部件整体作为模块进行快速更换。

进一步地，所述梁框架底座7两侧的工装板6上安装有吊环，所述吊环共四个。

进一步地，所述梁框架底座7为交叉布置的厚度大于18mm，表面硬度为HRC40-45的低碳钢或型钢钢板，各连接部件都经过发黑表面处理。

进一步地，所述梁框架底座7的底部四角共设有四个安装座8，所述安装座8底部开有螺钉孔。

进一步地，所述夹紧块、夹紧气缸与夹紧臂、安装架之间以及安装架与工装板之间、均设有可拆卸的大孔调节结构，所述大孔调节结构包括三颗螺栓，其中中间螺栓为拧紧螺栓，两侧为限位螺栓。通过螺栓与螺栓孔之间的间隙配合可对各部件之间的相对位置进行微调。

如下进一步详细描述本实施例中一种汽车防撞梁总成装配夹具的细节特征。

进一步地，各所述定位销材质为采用调质钢表面镀硬铬处理，表面硬度HRC50-52的40Cr；各所述夹紧块13的材质为经过真空淬火，表面硬度为HRC50-52的4Cr13不锈铁材质。

进一步地，各所述定位销直径尺寸以定位销孔图纸尺寸的基础尺寸-0.02～-0.04mm。各所述定位销也可采用气动伸缩控制。

进一步地，所述汽车防撞梁总成装配夹具中的可滑动部分，包括但不限于定位销、夹紧气缸、上顶气缸等都布置有明显的警示颜色；所述可滑动部分外安装有防尘罩，所述防尘罩材质为厚度大于1.0mm的黄铜皮或紫铜皮；所述可滑动部分的前后端均设有限位块及定位销，防止滑动过程中脱落。

进一步地，所述汽车防撞梁总成装配夹具中的可转动部分，包括但不限于上夹紧臂10、侧夹紧臂与侧夹紧气缸9，其旋转轴部位设有可换耐磨套。所述侧夹紧气缸9的气路圆管可增加80mm余量。

进一步地，如遇到尺寸偏差，所述安装架、工装板与各工件之间可采用各种厚度表面硬度HRC30～35的垫片进行微调。

进一步地，所述安装座8底部开有深度为18～20mm、工作深度大于10mm的螺钉孔或通孔，采用大于M10的底座紧固螺钉，各底座紧固螺钉之间留有间隙不发生干涉。

进一步地，所述汽车防撞梁总成装配夹具中Z方向采用外六角螺钉；Y方向和X方向可根据工具使用空间情况采用外和内六角M8-M10螺钉；局部空间小的部位采用M6螺钉。

进一步地，所述安装架及工装板上均设有组件安装定位销，根据工件情况尺寸选用φ6～φ10mm的定位销，所述组件安装定位销的长度等于安装合件总厚度；沉孔处选用带拔销孔的标准钢销，所述标准钢销与不同侧紧配，拆卸侧间隙为0.02～0.03mm。

进一步地，本实施例中所述汽车防撞梁总成装配夹具中各所述夹紧气缸所使用的气路采用通用标准接口，主管路整齐布置在所述梁框架底座7周围且封闭固定；在所述夹紧气缸的配气块与各执行元件之间使用单层阻燃软管和防烫管连接；气管和电缆用管卡和线卡固定在执行元件支座上，并彼此分开固定；保证整套夹具的整洁、美观和维修方便。

进一步地，在使用中第一步先将防撞梁放置于定位销上和夹紧块侧，然后将左右两吸能盒放置于定位销上和夹紧块侧，确保防撞梁和左右吸能盒相对位置准确，连接支架预放到位；第二步即可启动气动开关，液压系统驱使各夹紧气缸带动相应夹紧臂及夹紧块夹紧防撞梁和左右吸能盒的顶部、侧面以及端部。最后即可进行防撞梁总成装配工作。

以上所述汽车防撞梁总成装配夹具具有良好的刚性，具有足够的夹紧力。夹紧的位置为正基准面(夹紧面积≥70﹪定位面积)。所述汽车防撞梁总成装配夹具在设计过程中结合了扭矩枪设计，考虑了扭矩枪可达性，实现了三维可调功能，满足产品质量的可调性。

Claims (9)

1.一种汽车防撞梁总成装配夹具，包括梁框架底座(7)、防撞梁(1)以及两个吸能盒(2)，其特征在于，所述梁框架底座(7)上方一侧设有防撞梁固定部，另一侧设有吸能盒固定部，所述防撞梁固定部和吸能盒固定部上沿防撞梁(1)及吸能盒(2)四周分别设有夹紧块及夹紧气缸，所述防撞梁(1)长度方向的端部设有限位片，所述防撞梁固定部及吸能盒固定部对应防撞梁(1)及吸能盒(2)上限位销孔的位置设有定位销，所述防撞梁(1)与两个吸能盒(2)的相对位置通过所述夹紧块及夹紧气缸固定，所述防撞梁(1)与两个吸能盒(2)之间通过连接支架(28)连接，所述吸能盒(2)上设有安装支架(17)，所述连接支架(28)及所述安装支架(17)上的螺孔暴露在空气中。

2.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述连接支架(28)设于防撞梁(1)与吸能盒(2)的连接处，通过连接支架夹紧气缸(29)延伸出的连接支架夹紧块(16)夹紧。

3.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述防撞梁(1)的长度方向通过设于其两侧的五对夹紧块(13)及端夹紧气缸(12)夹紧固定；所述防撞梁(1)的垂直方向通过两条上夹紧臂(10)上的上夹紧臂侧夹紧块(27)固定；所述防撞梁固定部上对应所述防撞梁(1)长度方向的两端分别设有限位片一(23)与限位片二(24)、对应所述防撞梁(1)的底部设有定位销一(14)与定位销二(18)。

4.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述吸能盒(2)的长度方向通过设于其两侧的一对夹紧块(13)及端夹紧气缸(12)、一对夹紧块(13)及由侧夹紧气缸(9)延伸出的侧夹紧臂(15)夹紧固定；所述吸能盒(2)垂直方向上方设有上夹紧架(11)，所述吸能盒(2)及上夹紧架(11)通过两条上夹紧臂(10)上的上夹紧臂夹紧块(26)夹紧固定；所述吸能盒下方设有定位销三(19)、定位销四(20)、定位销五(21)及定位销六(22)。

5.根据权利要求4所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述上夹紧架(11)的形状为矩形，矩形的两条短边分别与所述两个吸能盒(2)的上表面贴合。

6.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述夹紧块、夹紧气缸分别可拆卸地安装在安装架(5)上，所述安装架(5)、定位销及限位片分别可拆卸地安装在数块工装板(6)上，所述工装板(6)固定在梁框架底座(7)上。

7.根据权利要求5所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述梁框架底座(7)两侧的工装板(6)上安装有吊环，所述吊环共四个。

8.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述梁框架底座(7)为交叉布置的低碳钢或型钢钢板，所述梁框架底座(7)的底部四角共设有四个安装座(8)。

9.根据权利要求1所述的一种汽车防撞梁总成装配夹具，其特征在于，所述夹紧块、夹紧气缸与夹紧臂、安装架之间以及安装架与工装板之间均设有大孔调节结构，所述大孔调节结构包括三颗螺栓。

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