本發(fā)明涉及汽車的焊接領(lǐng)域，尤其是涉及一種氣簧式全承載車架總成專用焊接夾具系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前我公司現(xiàn)有的公交全承載車架總成主要由各種規(guī)格異形鋼管和型鋼焊接的空間結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣簧板、推力桿支座等各部分之間相關(guān)位置尺寸要求非常嚴(yán)格，其焊接工作量和焊接變形都較大。生產(chǎn)車間基本采用“地?cái)偸健弊龇?，使用現(xiàn)有的管材自制一些整體式簡(jiǎn)易焊接夾具，定位精度差，返工量大。

這種簡(jiǎn)易工裝，操作比較麻煩，每次裝焊都采用卷尺測(cè)量，生產(chǎn)效率低下，產(chǎn)品質(zhì)量和一致性無(wú)法得到保證，造成在后續(xù)底盤(pán)裝配過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)不同的問(wèn)題，只能現(xiàn)場(chǎng)使用等離子、電鉆等設(shè)備切割、鉆孔再加工，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，嚴(yán)重影響車架的整體質(zhì)量。

中國(guó)專利CN203227959U公開(kāi)了一種全承載車架焊接胎具，包括底架和用于支撐車架的定位立柱，定位立柱包括定位立柱本體和用于連接定位立柱本體和底架的定位底座，定位底座與底架固定連接，定位立柱本體通過(guò)可拆結(jié)構(gòu)與定位底座連接，可拆結(jié)構(gòu)包括用于在水平方向上限位配合、在上下方向上插接定位配合的插配定位結(jié)構(gòu)和用于阻止定位立柱本體相對(duì)定位底座繞沿插接方向延伸的軸線旋轉(zhuǎn)的止旋結(jié)構(gòu)。此專利中的底架為一體式的，無(wú)法實(shí)現(xiàn)分段加工焊接，只能整體進(jìn)行，生產(chǎn)周期長(zhǎng)，占用空間大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種能夠縮短生產(chǎn)周期、節(jié)約場(chǎng)地、減少投資、適于小批量多品種生產(chǎn)、定位準(zhǔn)確、適應(yīng)性強(qiáng)、操作方便的氣簧式全承載車架總成專用焊接夾具系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種氣簧式全承載車架總成專用焊接夾具系統(tǒng)，用于將組成車架總成的車架前段、車架中段和車架后段焊接成車架總成，包括總拼臺(tái)底座及總拼臺(tái)底座上依次布置的車架前段焊接夾具、車架中段焊接夾具和車架后段焊接夾具，

所述的總拼臺(tái)底座包括兩個(gè)平行的滑軌，

上述焊接夾具均包括承載支架及固定在承載支架上的定位單元，所述的定位單元包括定位支架、定位機(jī)構(gòu)和快速夾具，所述的承載支架的下部設(shè)有滑塊，滑塊與滑軌接觸。

所述的滑軌由輕軌道鋼制成，固定在H型鋼的上翼緣上，所述的滑塊以滑軌的上平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。

所述的承載支架由矩形管焊接形成。

車架前段焊接夾具和車架后段焊接夾具的承載支架還包括鋼板，所述的鋼板與承載支架底部的矩形管組焊在一起。所述的定位機(jī)構(gòu)包括定位塊或定位銷，設(shè)置在定位支架上。加強(qiáng)了承載支架的強(qiáng)度。

所述的定位塊與定位支架精確定位，并用螺栓緊固，定位塊與定位支架間設(shè)有墊板。

所述的快速夾具為翻轉(zhuǎn)式C型夾具，設(shè)置在定位支架上。

所述的滑軌為直線型滑軌，且上表面齊平。

該系統(tǒng)還包括位移控制裝置，所述的位移控制裝置包括直線電機(jī)、位移傳感器和控制箱，用于控制焊接夾具在滑軌上的位置。

所述的直線電機(jī)包括動(dòng)子和定子，所述的動(dòng)子分別位于車架前段焊接夾具、車架中段焊接夾具和車架后段焊接夾具上，所述的定子位于滑軌上；

所述的位移傳感器為光柵位移傳感器；

所述的焊接夾具定位機(jī)構(gòu)為插接式定位機(jī)構(gòu)，包括分別位于車架前段焊接夾具、車架中段焊接夾具和車架后段焊接夾具上的插銷及位于總拼臺(tái)底座上的插銷孔。

車架前段焊接夾具上的定位單元包括車身前段骨架片架定位單元、車身前段骨架片架連接梁定位單元、前懸推力桿座定位單元、前懸下推力桿座定位單元、前氣囊蓋板定位單元和前減震器支架定位單元，分別與車架前段上的車身前段骨架片架、車身前段骨架片架連接梁、前懸推力桿座、前懸下推力桿座、前氣囊蓋板和前 減震器支架相應(yīng)設(shè)置。

車身中段焊接夾具上的定位單元包括車身中段骨架片架定位單元和車身中段骨架片架連接梁定位單元，分別與車架中段上的車身中段骨架片架和車身中段骨架片架連接梁相應(yīng)設(shè)置。

車架后段焊接夾具上的定位單元包括車身后段骨架片架定位單元、車身后段骨架片架連接梁定位單元、后懸上推力桿座定位單元、后懸下推力桿座定位單元、發(fā)動(dòng)機(jī)片架定位單元、后氣囊蓋板定位單元和后減震器支架定位單元，分別與車架后段上的車身后段骨架片架、車身后段骨架片架連接梁、后懸上推力桿座、后懸下推力桿座、發(fā)動(dòng)機(jī)片架、后氣囊蓋板和后減震器支架相應(yīng)設(shè)置。

本發(fā)明包括總拼臺(tái)底座、車架前段焊接夾具、車架中段焊接夾具和車架后段焊接夾具，還包括位移控制裝置。

總拼臺(tái)底座由標(biāo)準(zhǔn)H型鋼和輕軌道鋼組成，制作時(shí)保證兩根輕軌道鋼的上平面等高和四側(cè)面互相平行，且保證兩根輕軌道鋼的中心距達(dá)到設(shè)計(jì)要求，制作完畢后與地面調(diào)平固定，保證不變形。此總拼臺(tái)底座的最大特點(diǎn)是：它通過(guò)位移控制裝置調(diào)節(jié)車身前段、中段及后段三個(gè)焊接夾具的位置來(lái)適合長(zhǎng)短各種車架的總拼制作，無(wú)需因產(chǎn)品的改變?cè)倭硗庵谱骱附涌偲脚_(tái)。

車身前段、中段及后段三個(gè)焊接夾具上的產(chǎn)品定位單元可以因產(chǎn)品的變化而改變，但它們的定位底座(即車身前段、中段及后段三個(gè)焊接夾具)與兩根輕軌道鋼的上平面等高平行，兩側(cè)面也必須與軌道鋼側(cè)面平行且中心距相等，以保證在總拼臺(tái)底座上移動(dòng)時(shí)尺寸不變。

位移控制裝置用作車身前段、中段及后段三個(gè)焊接夾具在總拼臺(tái)底座上的直線移動(dòng)，既避免工裝的損壞又能減輕操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度。

當(dāng)車身前段、中段及后段三個(gè)焊接夾具在總拼臺(tái)底座上的位置確定后，三段焊接夾具與總拼臺(tái)底座通過(guò)焊接夾具固定機(jī)構(gòu)固定從而完全定位，焊接夾具固定結(jié)構(gòu)為上下方向上的插接定位結(jié)構(gòu)，用于阻止各段焊接夾具與總拼臺(tái)底座相互移動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)定位總成與底架定位后，用夾緊裝置將焊接夾具與總拼臺(tái)底座完全固定，以防止產(chǎn)品出模時(shí)造成定位總成的移動(dòng)或損壞，進(jìn)而影響產(chǎn)品質(zhì)量。

本發(fā)明是根據(jù)產(chǎn)品的機(jī)構(gòu)特點(diǎn)及工藝要求，應(yīng)用分步解剖法找出氣簧式全承載車架總成的生產(chǎn)共性。先將車架總成分成前段、中段、后段三個(gè)分總成，再將分總成拆分成若干個(gè)骨架片架。制作時(shí)先將若干個(gè)骨架片架焊接、整形到位，再將各骨 架片架分別放進(jìn)前段、中段、后段三個(gè)分總成專用焊接夾具內(nèi)進(jìn)行定位、夾緊、焊接，再依次擺放各骨架片架連接梁，自由狀態(tài)下與定位塊緊，并與各骨架片架焊接，最后焊接前段和后段分總成中的推力桿支座、減震器固定板、氣囊蓋板等關(guān)鍵零件，出模后翻身焊接，最后上組焊總拼臺(tái)進(jìn)行三段分總成組焊，推力桿支座、減震器固定板、氣囊蓋板等關(guān)鍵零件均采用定位銷進(jìn)行精確定位。總拼臺(tái)底座可適用12米以下車架總成的組焊，它采用H型鋼和軌道鋼組合，以輕軌道鋼的上平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)，前段、中段和后段分總成的定位單元以它定位，可保證車架Y向和Z向的位置關(guān)系，X向以前段和后段分總成中的氣囊蓋板上的孔定位，可保證車架軸距。

本發(fā)明嚴(yán)格按照六點(diǎn)定位原理，并采用現(xiàn)代快速高效率的手動(dòng)夾緊方式，使工件沿著OX、OY、OZ三個(gè)軸線的移動(dòng)及繞三個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)的6個(gè)自由度全部被限制，使工件在空間的位置完全固定，再用快速夾具夾緊，有效保證了車架的整體焊接質(zhì)量和關(guān)鍵零部件的位置精度。

為防止焊接變形所引起的制作誤差，調(diào)整焊接順序，關(guān)鍵零部件推力桿支座、減震器固定板、氣囊蓋板等在車架基本焊接結(jié)束后，再進(jìn)行定位焊接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)將骨架分解成若干個(gè)單片小總成，預(yù)先進(jìn)行組焊，從而提高工效，縮短了生產(chǎn)周期，適用于批量生產(chǎn)；

(2)推力桿支座、氣囊蓋板、減震器支架等關(guān)鍵尺寸全部采用了組合夾具，定位準(zhǔn)確、夾緊可靠，完全保證焊接質(zhì)量及技術(shù)工藝尺寸要求，為后面的裝配工序創(chuàng)造了條件；

(3)各零部件定位準(zhǔn)確、可靠，夾緊迅速，焊接順序正確，解決了立體結(jié)構(gòu)平面化制作焊接易變形的難題；

(4)總拼臺(tái)底座具有很強(qiáng)的通用性，可適用于12米以下車架的總拼定位；

(5)空間寬敞，工人操作方便，方便施焊，脫模方便。

附圖說(shuō)明

圖1為為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的車架前段焊接夾具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的車架前段焊接夾具的左視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的車架后段焊接夾具的主視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明的車架后段焊接夾具的左視結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，1為車架前段，2為車架中段，3為車架后段，4為車架前段焊接夾具，41為前減震器支架定位單元，42為前氣囊蓋板定位單元，43為前懸上推力桿座定位單元，44為前懸下推力桿座定位單元，45為車身前段骨架片架定位單元，5為車架中段焊接夾具，6為車架后段焊接夾具，61為后減震器支架定位單元，62為后氣囊蓋板定位單元，63為后懸上推力桿座定位單元，64為后懸下推力桿座定位單元，65為發(fā)動(dòng)機(jī)片架定位單元，66為車身后段骨架片架定位單元，7為滑塊，8為滑軌，9為H型鋼。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例1

一種氣簧式全承載車架總成專用焊接夾具系統(tǒng)，如圖1所示，用于將組成車架總成的車架前段1、車架中段2和車架后段3焊接成車架總成，包括總拼臺(tái)底座及總拼臺(tái)底座上依次布置的車架前段焊接夾具4、車架中段焊接夾具5和車架后段焊接夾具6。其中總拼臺(tái)底座包括兩個(gè)平行的滑軌8，焊接夾具均包括承載支架及固定在承載支架上的定位單元，定位單元包括定位支架、定位機(jī)構(gòu)和快速夾具，承載支架下部設(shè)有滑塊7，滑塊7與滑軌8接觸，滑軌8由輕軌道鋼制成，滑軌為直線型滑軌，且上表面齊平，固定在H型鋼9的上翼緣上，滑塊7以滑軌8的上平面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)進(jìn)行精確的定位，其中的車架前段焊接夾具4和車架中段焊接夾具6的承載支架還包括鋼板，鋼板與承載支架底部的矩形管組焊在一起，加強(qiáng)了夾具的強(qiáng)度，車架中段焊接夾具5的由三個(gè)用于承載車身中段的矩形管焊接形成的承載支架組成，分別用于承載車身中段的前部、中部和后部。定位機(jī)構(gòu)包括定位塊或定位銷，設(shè)置在定位支架上，其中定位塊與定位支架精確定位，并用螺栓緊固，定位塊與定位支架間設(shè)有墊板?？焖賷A具為翻轉(zhuǎn)式C型夾具，設(shè)置在定位支架上，用來(lái)對(duì)工件進(jìn)行夾緊。

其中，如圖2～3所示，車架前段焊接夾具4上的定位單元包括車身前段1的前減震器支架定位單元41、前氣囊蓋板定位單元42、前懸上推力桿座定位單元43、前懸下推力桿座定位單元44、車身前段骨架片架定位單元45和車身前段骨架片架 連接梁定位單元，分別與車架前段1上的前減震器支架、前氣囊蓋板、前懸上推力桿座、前懸下推力桿座、車身前段骨架片架和車身前段骨架片架連接梁相應(yīng)設(shè)置。

車身中段焊接夾具5上的定位單元包括車身中段骨架片架定位單元和車身中段骨架片架連接梁定位單元，分別與車架中段2上的車身中段骨架片架和車身中段骨架片架連接梁相應(yīng)設(shè)置。

如圖4～5所示，車架前段焊接夾具6上的定位單元包括車身后段3的后減震器支架定位單元61、后氣囊蓋板定位單元62、后懸上推力桿座定位單元63、后懸下推力桿座定位單元64、發(fā)動(dòng)機(jī)片架定位單元65、車身后段骨架片架定位單元66和車身后段骨架片架連接梁定位單元，分別與車身后段3上的后減震器支架、后氣囊蓋板、后懸上推力桿座、后懸下推力桿座、發(fā)動(dòng)機(jī)片架、車身后段骨架片架和車身后段骨架片架連接梁相應(yīng)設(shè)置。

制作時(shí)先將若干個(gè)骨架片架焊接、整形到位，再將各骨架片架分別放進(jìn)前段、中段、后段三個(gè)分總成專用焊接夾具內(nèi)進(jìn)行定位、夾緊、焊接，再依次擺放各骨架片架連接梁，自由狀態(tài)下與定位塊緊，并與各骨架片架焊接，最后焊接前段和后段分總成中的推力桿支座、減震器固定板、氣囊蓋板等關(guān)鍵零件，出模后翻身焊接，最后上組焊總拼臺(tái)進(jìn)行三段分總成組焊，推力桿支座、減震器固定板、氣囊蓋板等關(guān)鍵零件均采用圓柱定位銷進(jìn)行精確定位。本發(fā)明嚴(yán)格按照六點(diǎn)定位原理，并采用現(xiàn)代快速高效率的手動(dòng)夾緊方式，使工件沿著OX、OY、OZ三個(gè)軸線的移動(dòng)及繞三個(gè)軸線的轉(zhuǎn)動(dòng)的6個(gè)自由度全部被限制，使工件在空間的位置完全固定，再用快速夾具夾緊，有效保證了車架的整體焊接質(zhì)量和關(guān)鍵零部件的位置精度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，不同之處在于本實(shí)施例中車架前段焊接夾具4、車架中段焊接夾具5和車架后段焊接夾具6的承載支架不設(shè)置鋼板，只是通過(guò)矩形鋼焊接而成。

實(shí)施例3

本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，本實(shí)施例的焊接夾具系統(tǒng)還包括位移控制裝置，該位移控制裝置包括直線電機(jī)、位移傳感器、焊接夾具定位機(jī)構(gòu)和控制箱，用于控制焊接夾具在滑軌上的位置。其中，直線電機(jī)包括動(dòng)子和定子，動(dòng)子位于每個(gè)焊接夾具上，定子位于滑軌上；位移傳感器為光柵位移傳感器；焊接夾具定位機(jī)構(gòu)為上下方向上的插接定位結(jié)構(gòu)，包括位于每段焊接夾具上的插銷及總拼臺(tái)底座上的 插銷孔。各段焊接夾具在控制箱的控制下在總拼臺(tái)底座上進(jìn)行位移、定位及固定。