一種車身前圍板螺柱焊接夾具的制作方法

本實用新型屬于汽車制造企業使用的工裝夾具，具體是一種車身前圍板螺柱焊接夾具。

背景技術：

汽車前圍板總成位于乘員艙和發動機機艙之間，用于隔離乘員艙和發動機機艙，并且分擔碰撞力的傳遞，對乘員的安全起到保護作用。中國專利文獻CN204998626U，于2016年1月27日公開了“一種汽車前圍板總成”，包括：前圍板本體、前圍側圍連接板固定支座、制動總泵安裝加強板、前圍板中加強梁、轉向傳動軸安裝過孔加強板、油門踏板安裝支架、前圍板中通道加強板、儀表板加強梁前圍安裝支座、前圍板上加強梁、碳罐安裝支架、加速拉索固定支架。其中前圍板中加強梁位于前圍板本體長度方向中部靠下位置；前圍板上加強梁位于前圍板本體寬度方向中部靠上位置；前圍側圍連接板固定支座位于前圍板本體長度方向左右兩側位置。由于汽車發動機艙管路線路特別多，需要較精準的排布與定位，而管路固定點安裝螺柱一般都集中在車身前圍板上，在前圍板螺柱焊接時需要使用到專用的夾具來固定。而車企的車型升級換代日益頻繁，新車款不斷推出，不同車款前圍板不同，導致夾具無法通用，導致浪費。其次，車身前圍板需要安裝固定整車機艙內部的硬管、軟管以及各種線路，這些都是需要螺柱來完成的，前圍板是整車螺柱焊最集中的地方，少則十幾顆，多則幾十顆，傳統的焊裝生產線都是將前圍板螺柱焊分布在2-3副夾具上完成，與點焊混合操作，由于有些焊點位置與螺柱焊位置較近，所以焊接時與螺柱焊導向連接板干涉，導致焊點分流，影響焊點強度。如果螺柱在焊接過程中發生偏位，一些比較硬的管路將無法固定安裝，影像最終車輛質量，或者成為潛在的質量隱患，影像消費者的使用感受。

技術實現要素：

本實用新型需要解決的技術問題是，現有車身前圍板螺柱焊接夾具缺乏通用性，焊接強度和精度不佳，從而提供一種具有較好通用性的車身前圍板螺柱焊接夾具，擁有較高的焊接強度和精度。

為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種車身前圍板螺柱焊接夾具，包括底座，所述底座上固定連接有若干L形連接塊，L形連接塊的豎直方向截面形狀為英文字母“L”形；所述L形連接塊中，至少有2個其上端固定連接有工件定位銷，至少有1個其上端固定連接有螺柱焊接導向環；所述螺柱焊接導向環為圓筒形，圓筒的下端開口位置與前圍板上的螺柱焊接位適配，且所述螺柱焊接導向環的軸線垂直于螺柱焊接位所在平面。

本技術方案設計了若干個L形連接塊，各個L形連接塊上或者設有工件定位銷，對待焊接的前圍板起定位作用，或設有螺柱焊接導向環，用來對焊接位置進行定位。為了確保被焊接上去的螺柱與焊接位所在平面垂直，本方案還將螺柱焊接導向環設計為軸線與螺柱焊接位所在平面垂直，確保焊槍頭和待焊接螺栓通過螺柱焊接導向環的導向，精確的到達待焊接位置，精確的確定焊接角度。本方案的另一進步在于，僅使用一個夾具就能滿足所有焊接要求，中途無需多次更換夾具，有助于焊接工藝由人工向自動化轉換。

作為優選，所述L形連接塊上還設有鉸接在一起的一對工件夾持臂。為了更好的固定待焊接的前圍板，本方案在各個L形連接件上均設計了一對工件夾持臂，工件夾持臂在受到外力合攏時，可以夾持住前圍板，使其在焊接過程中始終保持穩定，有助于提高焊接強度和精度。

作為優選，所述L形連接塊上設有氣缸，氣缸的缸體和活塞頂桿分別與設于該L形連接塊上的一對工件夾持臂的其中一個固定連接。為了提高自動化操作比例，減輕人工作業強度，本方案設計了氣缸作為工件夾持臂合攏的動力來源，控制起來更高效精確。

作為優選，所述L形連接塊的上端固定連接有螺柱導向環連接板，所述螺柱導向環連接板上設有螺柱焊接導向環；所述螺柱焊接導向環與所述螺柱導向環連接板之間為螺栓連接，螺栓上套接有若干墊片。本方案在螺柱焊接導向環與螺柱導向環連接板之間的螺栓連接中設置了若干個墊片，通過增減墊片數量的辦法，可以滿足螺柱導向環的毫米級的前后位置調節要求。

作為優選，所述L形連接塊上固定有L形連接塊支臂，所述螺柱導向環連接板與L形連接塊支臂之間為螺栓連接，螺栓上套接有若干墊片。本方案在L形連接塊支臂與螺柱導向環連接板之間的螺栓連接中設置了若干個墊片，通過增減墊片數量的辦法，可以滿足螺柱導向環的毫米級的左右位置調節要求。

作為優選，所述底座上設有平鋪的基板，基板上設有若干螺栓定位孔，所述L形連接塊的水平段以螺栓連接的方式固定在基板上。當更換車款時，前圍板的尺寸和結構均會產生較大變化，本方案在底座上設置了基板，基板上預先布設若干螺栓定位孔，使L形連接塊可以按需就近找到最合適的螺栓定位孔進行定位緊固，從而使本夾具具備了適應多種車款前圍板焊接作業的能力。

作為優選，所述L形連接塊的水平段與豎直段之間，斜向設有凸出的強化筋。強化筋可以增加L形連接塊的支撐強度，在焊接作業時對保持前圍板的位置穩定有幫助，有助于提高焊接強度和精度。

作為優選，所述底座下設有4個支撐柱，支撐柱上通過螺栓連接有可上下移動的支撐柱調節底板。通過旋轉螺栓，可以調節支撐柱調節底板的高度，從而使支撐柱可以適應不平整的工作面，形成穩定的工作平臺，有助于提高焊接強度和精度。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：具有較好通用性，擁有較高的焊接強度和精度。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種結構示意圖，

圖2是圖1的俯視圖，

圖3是圖2的側視圖，

圖4是圖2的另一視角的側視圖，

圖5是設有工件定位銷的L形連接件的結構示意圖，

圖6是設有螺柱焊接導向環的L形連接件的結構示意圖，

圖7是裝載有前圍板時的本實用新型的俯視圖。

其中：1前圍板，2底座，3基板，4氣缸，5工件定位銷，6L形連接塊，7螺柱導向環連接板，8螺柱焊接導向環，21支撐柱，22支撐柱調節底板，61工件夾持臂，62L形連接塊支臂。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本實用新型做進一步的描述。

如圖1、圖2、圖3、圖4所示的實施例，為一種車身前圍板螺柱焊接夾具。該夾具設有一個底座2，底座下設有4個支撐柱21，每個支撐柱上都連接有一個支撐柱調節底板22，支撐柱調節底板通過豎直向設置的螺栓與支撐柱連接在一起，通過旋轉螺栓，可以調節支撐柱調節底板的高度位置，幫助支撐柱適應地面高度差，使底座始終處于作業所需的水平位置上。底座上設有基板3，基板沿水平向展開，其上設有若干豎直貫通的螺栓定位孔。在所需位置上，L形連接塊6通過螺栓定位孔與基板螺栓連接固定。根據不同車型的前車圍結構形狀尺寸和所需焊接螺柱的位置不同，L形連接塊有多個，可以在基板上任意布置。L形連接塊的結構包括位于下方的水平段和位于上方的豎直段，兩者連接在一起，使L形連接塊的豎直截面形狀圍英文字母“L”形，水平段和豎直段之間還設有斜向設有凸出的強化筋，以強化支撐效果。

如圖5和圖6所示，每個L形連接塊上都設有一對彼此鉸接的工件夾持臂61，這兩個工件夾持臂又分別與設置在L形連接塊上的氣缸的缸體和氣缸活塞頂桿分別連接，可以通過調節氣缸活塞的伸縮來控制這一對工件夾持臂的張開合攏，形成對待焊接前圍板的上下方向的夾持動作。本例中設有6個L形連接塊，其中2個上面固定有工件定位銷5，用來與待焊接的前圍板上的定位孔匹配對應，形成定位關系。另4個L形連接塊上固定連接有L形連接塊支臂62，L形連接塊支臂上又通過螺栓連接有螺柱導向環連接板7，連接螺栓上套接有數個墊片，通過增減墊片數量的辦法，使螺柱導向環連接板可以在左右方向上獲得毫米級的位置微調范圍；每個螺柱導向環連接板還通過螺栓連接有螺柱焊接導向環8，連接螺栓上套接有數個墊片，通過增減墊片數量的辦法，使螺柱焊接導向環可以在前后方向上獲得毫米級的位置微調范圍。螺柱導向環是圓筒形的，下方開口正對待焊接前圍板上的螺柱焊接位，且螺柱焊接導向環的軸線垂直于前圍板上螺柱焊接位所在平面。

當本車身前圍板螺柱焊接夾具處于工作狀態時，通過氣缸控制工件夾持臂全開，放入待焊接螺柱的前圍板，使前圍板上的定位孔與本夾具上的工件定位銷匹配定位，然后通過氣缸控制工件夾持臂合攏，工件夾持臂前端的夾持塊將待焊接的前圍板夾緊至穩定，如圖7所示狀態。此時通過人工或者自動化作業，將螺柱焊槍放在螺柱焊接導向環，通過螺柱焊接導向環的導向作用，在前圍板的預定位置上按照預定角度打上螺柱。焊接完成后打開工件夾持臂，取出完工前圍板，放入下一個待焊接的前圍板。

根據不同車型前圍板所需要的不同螺柱，在螺柱導向環連接板上可以貼上標簽作標注，以方便不同的車型打不同的螺柱，實現多車型共用一副夾具。如需微調螺柱焊接導向環的位置，可以通過增減L形連接塊支臂與有螺柱導向環連接板間連接螺栓上的墊片，來調節左右位置，或者可以通過增減螺柱導向環連接板與螺柱焊接導向環間連接螺栓上的墊片，開調節前后位置，如果需調整的距離較大，還可以通過在基板上重新定位設置L形連接塊的位置來適配。