一種非承載式車架側彎校形工裝及校形方法
【專利摘要】本發明提供了一種非承載式車架側彎校形工裝及校形方法，屬于機械裝置【技術領域】，適用于各種形式的非承載式車架側彎變形后的校正；校形工裝的技術方案包括校正梁、第一連接梁、第二連接梁、第一調整梁、第二調整梁、加載裝置、鋼絲繩及張緊裝置；該校形工裝結構簡單，校形方法操作方便，車輛使用者能夠自行校正，解決了現有的非承載式車架發生側彎后必須到生產廠家或者在指定條件下才能進行校正的問題，具有良好的經濟效益。
【專利說明】一種非承載式車架側彎校形工裝及校形方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及機械裝置【技術領域】，具體涉及一種非承載式車架側彎校形工裝及校形方法。
【背景技術】
[0002]非承載式車身的汽車用剛性車架，車身本體懸置于車架上，用彈性元件聯接，車架的振動通過彈性元件傳到車身上，大部分振動被減弱或消除，發生碰撞時車架能吸收大部分沖擊力，在粗糙路面行駛時對車身提到保護作用，因此車廂變形小，互換性、平穩性和安全性好。通用非承載式車身車架由左右縱梁及橫梁通過鉚接或螺接的方式進行連接固定，左右縱梁均由內外兩層的槽形結構梁通過鉚接的形式構成，而橫梁則依據不同的車架結構及使用環境具有多樣化的形式，但橫梁的共同特點則是具備足夠的剛性，能夠有效抵抗車架在使用過程中的變形，起到穩固車架的作用。非承載式車身在發生側向碰撞后產生的側彎變形，采用傳統的地錨方式固定與校正和插粧(龍門架)方式的固定與校正等維修方法都不能有效的進行校正，需尋找一種簡單方便，適用性強的校正工裝及校正方法解決非承載式車身側彎變形的校正。
【發明內容】
[0003]本發明提供了一種非承載式車架側彎校形工裝及校形方法，適用于各種形式的非承載式車架側彎變形后的校正，結構簡單，操作方便，在車架發生側彎后，車輛使用者能夠自行校正。
[0004]其中上述校形工裝的技術方案在于:包括校正梁、第一連接梁、第二連接梁、第一調整梁、第二調整梁、加載裝置、張緊裝置，所述第一調整梁置于所述校正梁和加載裝置之間，所述第二調整梁置于所述加載裝置的加載端與側彎車架向外突出一側的縱梁之間；所述校正梁兩端均設有一件所述張緊裝置，所述張緊裝置包括一根鋼絲繩及連接于鋼絲繩兩端的調整件，所述鋼絲繩環繞于車架上，兩端的調整件與校正梁端部連接；所述第一連接梁包括兩個，分別置于車架內與兩根鋼絲繩對應的部位，所述第二連接梁設于車架內與第二調整梁對應的部位，且所述第一連接梁和第二連接梁與車架兩側縱梁形成的內腔面貼合。
[0005]作為優選，所述校正梁包括兩個平行設置的三角形單體支架及設于所述三角形單體支架兩端的支耳，所述兩個三角形單體支架之間通過多根支撐梁連接；所述支耳上設有與所述張緊裝置的調整件配合的通孔。
[0006]作為優選，所述調整件由螺桿、調節螺母及開口墊片組成，所述螺桿設于所述支耳的通孔內，上端與所述鋼絲繩連接，下端與所述調節螺母配合，所述調節螺母與支耳之間設有所述開口墊片。
[0007]作為優選，所述第二調整梁與第二連接梁正相對，所述鋼絲繩在第一連接梁側壁的投影位于第一連接梁側壁的正中間。
[0008]作為優選，所述校形工裝還包括四個護角，所述護角為四分之一圓弧狀，設于側彎車架向內凹陷一側與所述鋼絲繩接觸的縱梁邊緣部位，所述鋼絲繩位于所述護角外表面的正中間位置。
[0009]作為優選，所述加載裝置為千斤頂，所述第一調整梁和第二調整梁之間設有兩個所述千斤頂。
[0010]上述校形方法的具體步驟如下:
[0011]⑴選取車架變形區段兩側的未變形區段中心線為基準線，并記其中一側基準線為初始位置基準線，另一側中心基準線為變形基準線，對縱梁側彎變形區段沿車架縱梁方向進行等分，每個區域等分長度為20，其中0為車架縱梁翼面寬度；選取車架上變形基準線一側端部橫梁的中點為中心基準點，檢測并記錄該中心基準點到初始位置基準線對應點的距離，該距離為該側彎車架的實際變形量^
[0012]⑵將校形工裝裝配到側彎車架上，調整拉緊裝置使與側彎車架和校正梁連接的鋼絲繩受力拉緊，然后用加載裝置向側彎車架施加外力，利用此外力使車架向未變形的初始位置進行回復，使步驟⑴中所取中心基準點到初始位置基準線對應點的距離為為車架實際變形量的表
[0013]⑶保持步驟(2)中的外力不變，對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱，加熱溫度區間600?7001，利用紅外線測溫儀測量加熱溫度，實測溫度以上、下翼面母材表面的加熱溫度為準，同時對受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展。
[0014]⑷第⑶步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為％，依據第⑵步與第⑷步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量為|%1。|，作為下一次校正的參考依據。
[0015](5)重新調整拉緊裝置，使連接校正梁與車架的鋼絲繩重新拉緊，再利用千斤頂對車架施加外力，使車架向未變形的初始位置進行回復，此次車架向初始位置的回復量為
2| 1，檢測并記錄此次車架回復后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為
[0016](6)保持步驟(5)中的外力不變，在等分區段內，沿車架受拉伸縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行加熱，加熱寬度為8?82，其中8工為外縱梁板厚，8 2為內縱梁板厚，加熱溫度區間600?7001，相鄰加熱區域的直線段間距多20，同時，對另一側受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展。
[0017](7)第(6)步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為、，依據第(7)步與第(5)步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量|、4。|，作為下一次校正的參考依據。
[0018]⑶后續校正時，以前一次校正后的回彈量為依據，按第(5)^6)^7)步的操作方式進行重復操作。
[0019]作為上述方法的優選，在所述步驟(3)中對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱的區域為一個等腰梯形區，所述等腰梯形的長底邊與所述上翼面和下翼面的外邊緣重合。
[0020]作為上述方法的優選，所述步驟(8)中的后續校正，在按步驟(6)進行操作時，加熱區域為上一次進行加熱時的未加熱區域。
[0021]在本發明中，所述中心基準點在初始位置基準線的對應點是車架在回復到初始位置后，該中心基準點所在的位置。
[0022]本發明的有益效果在于:
[0023]1、本發明所述的校形工裝結構簡單，校形方法操作方便，適用于多種非承載式車架發生側彎后的校形，解決了現有的非承載式車架發生側彎后必須到生產廠家或者在指定條件下才能進行校正的問題，具有良好的經濟效益。
[0024]2、上述校形工裝中的校正梁采用三角形結構，保證了校形工裝在校形過程中的穩定性。
[0025]3、上述校形工裝中的第一調整梁、第二調整梁與校正梁及車架采用非固定式安裝，保證千斤頂能夠在校正梁上根據需要調整位置，以滿足對側彎車架不同部位施加外力，從而提高校形效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為非承載式車架的左縱梁的結構示意圖。
[0027]圖2為本發明所述的校形工裝與車架裝配的一種實施例的俯視圖。
[0028]圖3為圖2中校形工裝的校正梁的后視圖。
[0029]圖4為圖2中4處的局部結構放大示意圖。
[0030]圖5為圖2中8處的局部結構放大示意圖。
[0031]圖6為圖2中護角與鋼絲繩及車架縱梁裝配的結構示意圖。
[0032]圖7為圖2中的向視圖。
[0033]圖8為本發明所述實施例中選取基準線和基準點的示意圖。
[0034]圖9為本發明所述實施例中縱梁等分示意圖。
[0035]圖10為本實施例中第一次校形時的示意圖。
[0036]圖11為本實施例中第二次校形時的示意圖。
【具體實施方式】
[0037]首先對非承載式車架6的結構做簡單說明，本實施例中所述的非承載式車架6包括形狀為V形結構且開口相對的左縱梁11和右縱梁15，以及其他連接部件，在本實施例及附圖中，為便于說明，省去其他連接部件，由于左縱梁11和右縱梁15結構相同，所以僅對左縱梁11的結構作說明。
[0038]左縱梁11由外縱梁和內縱梁組成，外縱梁厚度記為8”內縱梁厚度記為82，左縱梁11為I形結構，包括上翼面12、下翼面14及腹面13，上翼面12和下翼面14的寬度記為0。
[0039]以下結合附圖詳細描述本發明的具體實施例。
[0040]如圖3至圖7所示，校形工裝包括校正梁1、第一連接梁4、第二連接梁7、第一調整梁10、第二調整梁8、加載裝置9、張緊裝置2，第一調整梁10置于校正梁1和加載裝置9之間，第二調整梁8置于加載裝置9的加載端與側彎車架向外突出一側的縱梁之間；校正梁1兩端均設有一件張緊裝置2，張緊裝置2包括一根鋼絲繩3及連接于鋼絲繩3兩端的調整件，鋼絲繩3環繞于車架上，兩端的調整件與校正梁1端部連接；第一連接梁4包括兩個，分別置于車架內與兩根鋼絲繩3對應的部位，第二連接梁7設于車架內與第二調整梁8對應的部位，且第一連接梁4和第二連接梁7與車架兩側縱梁形成的內腔面貼合。
[0041]在本實施例中，校正梁1包括兩個平行設置的三角形單體支架101及設于三角形單體支架101兩端的支耳103，兩個三角形單體支架101之間通過多根支撐梁102連接；支耳103上設有與張緊裝置2的調整件配合的通孔104。
[0042]在本實施例中，調整件由螺桿201、調節螺母203及開口墊片202組成，螺桿201設于支耳103的通孔104內，上端與鋼絲繩3連接，下端與調節螺母203配合，調節螺母203與支耳103之間設有開口墊片202。
[0043]在本實施例中，第二調整梁8與第二連接梁7正相對，鋼絲繩3在第一連接梁4側壁的投影位于第一連接梁4側壁的正中間。
[0044]在本實施例中，校形工裝還包括四個護角5，護角5為四分之一圓弧狀，設于側彎車架向內凹陷一側與鋼絲繩3接觸的縱梁邊緣部位，鋼絲繩3位于護角外表面的正中間位置。
[0045]在本實施例中，加載裝置9為千斤頂，第一調整梁10和第二調整梁8之間設置的千斤頂為兩個。
[0046]上述校形工裝的工作原理如下:
[0047]將發生側彎的非承載式車架6與上述校形工裝按如圖3所示裝配，使發生側彎車架的向外突出一側的縱梁與第二調節梁8相對，調整千斤頂使第二調節梁8與車架縱梁側彎變形段的起始點腹面貼合；然后旋轉調節螺母203，使鋼絲繩3受力拉緊；再調節千斤頂，向車架6的側彎部位的腹面施加外力，使拉緊的鋼絲繩3產生與千斤頂施加外力方向相反的作用力，使車架6向未發生變形的狀態回復，即可實現對側彎車架6的校正。
[0048]以下結合附圖對本發明中的校形方法做詳細說明。
[0049]設車架向內凹陷一側的縱梁為左縱梁，向外突出一側的縱梁為右縱梁，校形方法的步驟如下:
[0050]⑴選取車架變形區段19兩側的未變形區段18的中心線為基準線，并記其中一側基準線為初始位置基準線17，另一側中心基準線為變形基準線20，對縱梁側彎變形區段沿車架縱梁方向進行等分，每個區域等分長度為20，其中0為車架縱梁翼面寬度；選取車架上變形基準線20 —側端部橫梁21的中點為中心基準點22，檢測并記錄該中心基準點22到初始位置基準線17對應點的距離，該距離為側彎車架的實際變形量^
[0051]⑵將校形工裝裝配到側彎車架上，調整拉緊裝置使與側彎車架和校正梁連接的鋼絲繩受力拉緊，然后用加載裝置向側彎車架施加外力，利用此外力使車架向未變形的初始位置進行回復，使步驟⑴中所取中心基準點到初始位置基準線對應點的距離為為車架實際變形量的表
[0052]⑶保持步驟(2)中的外力不變，對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱，加熱溫度區間600?7001，利用紅外線測溫儀測量加熱溫度，實測溫度以上、下翼面母材表面的加熱溫度為準，同時對受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展。
[0053]⑷第⑶步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為％，依據第⑵步與第⑷步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量為|%1。|，作為下一次校正的參考依據。
[0054](5)重新調整拉緊裝置，使連接校正梁與車架的鋼絲繩重新拉緊，再利用千斤頂對車架施加外力，使車架向未變形的初始位置進行回復，此次車架向初始位置的回復量為2 | 1，檢測并記錄此次車架回復后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為
[0055](6)保持步驟(5)中的外力不變，在等分區段內，沿車架受拉伸縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行加熱，加熱寬度為8?82，其中8工為外縱梁板厚，8 2為內縱梁板厚，加熱溫度區間600?7001，相鄰加熱區域的直線段間距多20，同時，對另一側受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展。
[0056](7)第(6)步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為、，依據第(7)步與第(5)步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量|、4。|，作為下一次校正的參考依據。
[0057]⑶后續校正時，以前一次校正后的回彈量為依據，按第(5)^6)^7)步的操作方式進行重復操作。
[0058]本實施例中，在步驟(3)中對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱的區域為一個等腰梯形區16，等腰梯形的長底邊與上翼面和下翼面的外邊緣重合。步驟(8)中的后續校正，在按步驟(6)進行操作時，加熱區域為上一次進行加熱時的未加熱區域。
[0059]在本實施例中，中心基準點在初始位置基準線上的對應點指的是車架校正之前選取的中心基準點在車架回復到初始位置后，該中心基準點所在的位置。
[0060]綜上所述，本發明所述的校形工裝結構簡單，校形方法操作方便，車輛使用者能夠自行校正，解決了現有的非承載式車架發生側彎后必須到生產廠家或者在指定條件下才能進行校正的問題，具有良好的經濟效益。
【權利要求】
1.一種非承載式車架側彎校形工裝，其特征在于:包括校正梁、第一連接梁、第二連接梁、第一調整梁、第二調整梁、加載裝置、張緊裝置，所述第一調整梁置于所述校正梁和加載裝置之間，所述第二調整梁置于所述加載裝置的加載端與側彎車架向外突出一側的縱梁之間；所述校正梁兩端均設有一件所述張緊裝置，所述張緊裝置包括一根鋼絲繩及連接于鋼絲繩兩端的調整件，所述鋼絲繩環繞于車架上，兩端的調整件與校正梁端部連接；所述第一連接梁包括兩個，分別置于車架內與兩根鋼絲繩對應的部位，所述第二連接梁設于車架內與第二調整梁對應的部位，且所述第一連接梁和第二連接梁與車架兩側縱梁形成的內腔面貼合。
2.根據權利要求1所述的一種車架側彎校形工裝，其特征在于:所述校正梁包括兩個平行設置的三角形單體支架及設于所述三角形單體支架兩端的支耳，所述兩個三角形單體支架之間通過多根支撐梁連接；所述支耳上設有與所述張緊裝置的調整件配合的通孔。
3.根據權利要求2所述的一種車架側彎校形工裝，其特征在于:所述調整件由螺桿、調節螺母及開口墊片組成，所述螺桿設于所述支耳的通孔內，上端與所述鋼絲繩連接，下端與所述調節螺母配合，所述調節螺母與支耳之間設有所述開口墊片。
4.根據權利要求1所述的一種車架側彎校形工裝，其特征在于:所述第二調整梁與第二連接梁正相對，所述鋼絲繩在第一連接梁側壁的投影位于第一連接梁側壁的正中間。
5.根據權利要求1所述的一種車架側彎校形工裝，其特征在于:所述校形工裝還包括四個護角，所述護角為四分之一圓弧狀，設于側彎車架向內凹陷一側與所述鋼絲繩接觸的縱梁邊緣部位，所述鋼絲繩位于所述護角外表面的正中間位置。
6.根據權利要求1所述的一種車架側彎校形工裝，其特征在于:所述加載裝置為千斤頂，所述第一調整梁和第二調整梁之間設有兩個所述千斤頂。
7.一種使用權利要求1至6中任意一項所述校形工裝對側彎車架進行校形的校形方法，其特征在于所述校形方法采用以下步驟: ⑴選取車架變形區段兩側的未變形區段中心線為基準線，并記其中一側基準線為初始位置基準線，另一側中心基準線為變形基準線；對縱梁側彎變形區段沿車架縱梁方向進行等分，每個區域等分長度為2D，其中D為車架縱梁翼面寬度；選取車架上變形基準線一側端部橫梁的中點為中心基準點，檢測并記錄該中心基準點到初始位置基準線上對應點的距離，該距離為側彎車架的實際變形量a ; ⑵將校形工裝裝配到側彎車架上，調整拉緊裝置使與側彎車架和校正梁連接的鋼絲繩受力拉緊，然后用加載裝置向側彎車架施加外力，利用此外力使車架向未變形的初始位置進行回復，使步驟(I)中所取中心基準點到初始位置基準線對應點的距離為為車架實際變形量的a/2 ； ⑶保持步驟(2)中的外力不變，對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱，加熱溫度區間600?700°C，利用紅外線測溫儀測量加熱溫度，實測溫度以上、下翼面母材表面的加熱溫度為準，同時對受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展； ⑷第⑶步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為，依據第⑵步與第⑷步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量為Ia1-BtJ，作為下一次校正的參考依據； (5)重新調整拉緊裝置，使連接校正梁與車架的鋼絲繩重新拉緊，再利用千斤頂對車架施加外力，使車架向未變形的初始位置進行回復，此次車架向初始位置的回復量為2 I B1-B0 I，檢測并記錄此次車架回復后，中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為bQ; (6)保持步驟(5)中的外力不變，在等分區段內，沿車架受拉伸縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行加熱，加熱寬度為BJB2，其中B1為外縱梁板厚，B2為內縱梁板厚，加熱溫度區間600?700°C，相鄰加熱區域的直線段間距多2D，同時，對另一側受壓縮縱梁的上翼面和下翼面外邊緣進行錘擊，使錘擊區域的母材延展； (7)第(6)步校正完畢冷卻后，松懈千斤頂，卸掉作用在車架上的外力，使車架產生校形后的回彈，檢測記錄車架回彈后中心基準點與初始位置基準線對應點的距離為h，依據第(7)步與第(5)步記錄的數值可計算出車架第一次校正后的回彈量Ib1-13tlI，作為下一次校正的參考依據； ⑶后續校正時，以前一次校正后的回彈量為依據，按第(5)、(6)、(7)步的操作方式進行重復操作。
8.根據權利要求7所述的校形方法，其特征在于:在所述步驟(3)中對車架受拉伸一側縱梁的上翼面和下翼面的側彎變形起始區進行加熱的區域為一個等腰梯形區，所述等腰梯形的長底邊與所述上翼面和下翼面的外邊緣重合。
9.根據權利要求7所述的校形方法，其特征在于:所述步驟(8)中的后續校正，在按步驟(6)進行操作時，加熱區域為上一次進行加熱時的未加熱區域。
10.根據權利要求7、8、9中任意一項所述的校形方法，其特征在于:所述中心基準點在初始位置基準線的對應點是車架在回復到初始位置后，該中心基準點所在的位置。
【文檔編號】B21D1/14GK104438467SQ201410466629
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】馬勇, 王國強, 范智勇, 許衛國 申請人:湖北三江航天萬山特種車輛有限公司