一種汽車控制臂的焊接夾具的制作方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
[0002]本實(shí)用新型涉及汽車部件的焊接夾具，具體而言，涉及商務(wù)車前橋的下控制臂焊接夾具設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]汽車用的雙橫臂式獨(dú)立懸架是控制臂式懸架的一種，雙橫臂式獨(dú)立懸架使用扭桿彈簧和橫向穩(wěn)定桿，帶有減震器，此懸架的特點(diǎn)是乘坐舒適性好，這類結(jié)構(gòu)可使車輪間的跳動(dòng)互不影響，車身的穩(wěn)定性較好，同時(shí)這種結(jié)構(gòu)允許單個(gè)車輪有更大的跳動(dòng)范圍，將懸架的剛性做得更軟，令乘坐感覺更加平穩(wěn)。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)中，商務(wù)車前橋的下控制臂包括上下片體和空心圓柱，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，所述上下片體和空心圓柱需要進(jìn)行焊接這一工藝流程而形成前橋的下控制臂(本文簡(jiǎn)稱前下控制臂)。其中，所述上下片體上設(shè)有工藝定位孔，上下片體外形整體呈鉗形，所述空心圓柱包括焊接在呈鉗形的上下片體的左端的左空心圓柱和焊接在呈鉗形的上下片體的右端的右空心圓柱。
[0006]作為汽車前橋總成的重要組成部分，前下控制臂的功用包括:支承懸架彈簧、減振器，連接轉(zhuǎn)向節(jié)，保護(hù)半軸，在汽車行駛時(shí)，承受由車輪傳來的路面反作用力和力矩。其中，與前下控制臂的上下片體相焊的空心圓柱的功用是與車架相連。前下控制臂的上下片體與空心圓柱的材料均為20CrMnB，而且工件基本上是以Y軸對(duì)稱分布的。在前下控制臂的內(nèi)部的端部設(shè)有材質(zhì)為橡膠的隔離襯套，同時(shí)，球型的聯(lián)軸器被安裝在前下控制臂外側(cè)的端頭。前下控制臂用螺栓固定在前十字架上，而這個(gè)螺栓被安裝在襯套的中心上。
[0007]【實(shí)用新型內(nèi)容】:
[0008]本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題:在保證前下控制臂的組成部件(上下片體與空心圓柱)在焊接過程中，夾具與焊槍不發(fā)生干涉的前提下，以及在保證焊接質(zhì)量的基礎(chǔ)上，如何設(shè)計(jì)出制造周期短、精度高、生產(chǎn)成本低的焊接夾具。
[0009]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
[0010]—種汽車控制臂的焊接夾具，包括總架、安裝在總架上的上下片體定位夾緊系統(tǒng)和空心圓柱定位夾緊系統(tǒng);所述上下片體定位夾緊系統(tǒng)用于定位夾緊前下控制臂的上下片體，所述空心圓柱定位夾緊系統(tǒng)用于定位夾緊前下控制臂的空心圓柱；
[0011 ]所述上下片體定位夾緊系統(tǒng)包括上下片體定位機(jī)構(gòu)和上下片體夾緊機(jī)構(gòu)；
[0012]所述上下片體定位機(jī)構(gòu)包括第一定位座、第二定位座、支撐柱;所述第一定位座、第二定位座、支撐柱均安裝在總架上，所述第一定位座、第二定位座與上下片體上的工藝定位孔配合，所述上下片體的重心落在第一定位座、第二定位座、支撐柱所構(gòu)成的平面內(nèi)；
[0013]所述上下片體夾緊機(jī)構(gòu)包括第一氣缸、安裝在第一氣缸活塞桿的第一壓頭;在第一氣缸的驅(qū)動(dòng)下，所述第一壓頭壓迫在上下片體上；
[0014]所述空心圓柱定位夾緊系統(tǒng)包括空心圓柱定位機(jī)構(gòu)和空心圓柱夾緊機(jī)構(gòu)；
[0015]所述空心圓柱定位機(jī)構(gòu)包括左定位機(jī)構(gòu)和右定位機(jī)構(gòu)，所述左定位機(jī)構(gòu)和右定位機(jī)構(gòu)均包括固定在總架上的第一導(dǎo)向支座、插設(shè)在第一導(dǎo)向支座的導(dǎo)向孔內(nèi)的第一移動(dòng)軸、安裝在第一移動(dòng)軸端部的第一定位銷、用于驅(qū)動(dòng)第一移動(dòng)軸在第一導(dǎo)向支座的導(dǎo)向孔內(nèi)作伸縮運(yùn)動(dòng)的第二氣缸;所述左定位機(jī)構(gòu)位于空心圓柱中左空心圓柱的左側(cè)旁，左定位機(jī)構(gòu)中的第一定位銷可從左側(cè)插入左空心圓柱內(nèi)以定位左空心圓柱，所述右定位機(jī)構(gòu)位于空心圓柱中右空心圓柱的右側(cè)旁，右定位機(jī)構(gòu)中的第一定位銷可從右側(cè)插入右空心圓柱內(nèi)以定位右空心圓柱；
[0016]所述空心圓柱夾緊機(jī)構(gòu)包括導(dǎo)向支架、左連桿軸和右連桿軸、左連桿和右連桿、第二左壓頭和第二右壓頭、第三氣缸;所述導(dǎo)向支架固定在總架上，導(dǎo)向支架包括位于左側(cè)的左導(dǎo)向架和位于右側(cè)的右導(dǎo)向架，所述左連桿軸活動(dòng)插設(shè)在左導(dǎo)向架的導(dǎo)向孔內(nèi)，所述右連桿軸活動(dòng)插設(shè)在右導(dǎo)向架的導(dǎo)向孔內(nèi)，所述第二左壓頭安裝在左連桿軸的左端，所述第二右壓頭安裝在右連桿軸的右端，所述左連桿的一端鉸接在左連桿軸的右端，左連桿的另一端鉸接在第三氣缸的活塞桿上，所述右連桿的一端鉸接在右連桿軸的左端，右連桿的另一端鉸接在第三氣缸的活塞桿上；在第三氣缸的驅(qū)動(dòng)下，所述第二左壓頭可從右側(cè)插入左空心圓柱內(nèi)，所述第二右壓頭可從左側(cè)插入右空心圓柱內(nèi)。
[0017]按上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所述汽車控制臂的焊接夾具的工作原理如下:
[0018]第一，上下片體定位機(jī)構(gòu)中的第一定位座、第二定位座、支撐柱共同支撐在上下片體的底面上，上下片體的重心落在第一定位座、第二定位座、支撐柱之間；之后，上下片體夾緊機(jī)構(gòu)中的第一氣缸動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)第一壓頭壓迫在上下片體的表面上;至此，上下片體被上下片體定位夾緊機(jī)構(gòu)定位夾緊。
[0019]第二，空心圓柱定位機(jī)構(gòu)中的左定位機(jī)構(gòu)中的第一定位銷從左側(cè)插入左空心圓柱，以定位左空心圓柱;右定位機(jī)構(gòu)中的第一定位銷從右側(cè)插入右空心圓柱，以定位右空心圓柱;之后，空心圓柱夾緊機(jī)構(gòu)中的第三氣缸動(dòng)作，第三氣缸的活塞桿驅(qū)動(dòng)其上的左連桿和右連桿向左右兩側(cè)張開呈V字形，左連桿驅(qū)動(dòng)左連桿軸在左導(dǎo)向架的導(dǎo)向孔內(nèi)向左移動(dòng)，右連桿驅(qū)動(dòng)右連桿軸在右導(dǎo)向架的導(dǎo)向孔內(nèi)向右移動(dòng)，所述左連桿軸驅(qū)動(dòng)其上的第二左壓頭向左移動(dòng)插入左空心圓柱內(nèi)，所述右連桿軸驅(qū)動(dòng)其上的第二右壓頭向右移動(dòng)插入右空心圓柱內(nèi)，至此，左空心圓柱和右空心圓柱被定位夾緊。
[0020]上述技術(shù)方案是對(duì)汽車前下控制臂的焊接夾具的一種設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)零件的硬度及加工要求，在定位及夾緊中均采用了氣動(dòng)元件。采用氣動(dòng)元件除了能有效地對(duì)元件進(jìn)行夾緊和定位，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)性及效率上都能滿足零件加工的要求。
[0021]通過上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型具有如下技術(shù)效果:
[0022]第一，通過將傳統(tǒng)的夾具設(shè)計(jì)技術(shù)與先進(jìn)技術(shù)有機(jī)地相結(jié)合，縮短了夾具制造的周期，提高了精度，降低了生產(chǎn)成本。
[0023]第二，所設(shè)計(jì)的夾具達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工，使用安全方便，焊接過程與夾具無干涉，并通過聯(lián)接處零件強(qiáng)度的校核，滿足要求。
[0024]第三，最后通過夾具定位誤差的分析，所設(shè)計(jì)的夾具達(dá)到初始設(shè)計(jì)要求。
[0025]作為本實(shí)用新型對(duì)上下片體定位夾緊系統(tǒng)的一種說明，上下片體定位機(jī)構(gòu)中，所述第一定位座和第二定位座均包括固定在總架上的底座、設(shè)置在底座上的定位柱、設(shè)置在定位柱上的第二定位銷;所述第二定位銷的中心線與定位柱的中心線重合，第二定位銷的外徑小于定位柱的的外徑，所述定位柱在其與第二定位銷的銜接處形成支撐上下片體的環(huán)形支撐面。按上述說明，所述第二定位銷插設(shè)在上下片體的工藝定位孔內(nèi)，所述環(huán)形支撐面支撐在上下片體的底面上。
[0026]作為本實(shí)用新型對(duì)上下片體定位夾緊系統(tǒng)的一種說明，上下片體夾緊機(jī)構(gòu)中，所述第一壓頭通過壓緊裝置安裝在第一氣缸活塞桿上，所述第一氣缸為升降氣缸;所述壓緊裝置包括固定安裝在第一氣缸的缸體上的殼體、位于殼體內(nèi)且與第一氣缸活塞桿固定連接的氣缸接頭、固定在氣缸接頭側(cè)壁上的第一芯軸、樞接在殼體內(nèi)且位于氣缸接頭旁側(cè)的轉(zhuǎn)軸、固定在轉(zhuǎn)軸上的第二芯軸、一端與第一芯軸鉸接而另一端與第二芯軸鉸接的連接桿、固定安裝在轉(zhuǎn)軸上的壓板、固定安裝在壓板上的壓緊桿;所述第一芯軸的軸心線和第二芯軸的軸心線平行，所述第二芯軸的軸心線與轉(zhuǎn)軸的軸心線平行，所述第一壓頭固定安裝在壓緊桿上。按上述說明，第一氣缸的活塞桿上升，驅(qū)動(dòng)氣缸接頭上升，氣缸接頭帶動(dòng)其上的第一芯軸上升，第一芯軸向第二芯軸接近，由于連接桿連接第一芯軸和第二芯軸，因此，第一芯軸和第二芯軸之間的距離一定，向第二芯軸接近的第一芯軸通過驅(qū)動(dòng)第一芯軸而使轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)壓板圍繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的壓板通過壓緊桿驅(qū)動(dòng)第一壓頭以旋轉(zhuǎn)的方式壓迫在上下片體的表面上。
[0027]作為本實(shí)用新型對(duì)上下片體定位夾緊系統(tǒng)的一種說明，上下片體夾緊機(jī)