用于夾持兩個工件的夾具的制作方法
【專利摘要】一種用于夾持兩個工件的夾具，包括定位座、中心銷和復合定位塊。定位座具有中空內腔和壁，壁具有沿周向等角距地分布的多個徑向通孔。中心銷容納在內腔中并且具有錐形部，該錐形部的側面上具有第一接合構件。復合定位塊的一個端部包括與第一接合構件接合的第二接合構件，兩個接合構件構造成使得能夠沿斜面相對彼此滑動。復合定位塊的另一端部的端面形狀與被夾持面匹配并且沿軸線有兩個凹槽，各凹槽的寬度分別是對應工件的厚度，各凹槽之間的間距是各工件合件的間距。該夾具簡化了裝夾操作，能均勻控制上下片同心度并修正單邊間隙不均勻的情況，并且能夠均勻控制夾持匹配面，降低了面輪廓度的變化。
【專利說明】
用于夾持兩個工件的夾具
技術領域
[0001]本實用新型涉及夾具，更具體地，涉及一種用于夾持兩個工件的新型焊接組合夾具。
【背景技術】
[0002]廣義上，為使工藝過程的任何工序保證質量、提高生產(chǎn)率、減輕工人勞動強度及工作安全等的一切附加裝置都稱為夾具。在焊接夾具設計過程中，著重于對產(chǎn)品尺寸的控制與焊接的反變形夾具的設計，并且對于工件焊接后變形的反變形夾具設計尤為重要，因為反變形夾具對于最終產(chǎn)品尺寸的穩(wěn)定性保證起著至關重要的作用。
[0003]在現(xiàn)代汽車底盤零件設計中，為了降低單件成本，通常采用將單根梁變?yōu)樯舷缕掀蠛附印Ｉ舷缕附雍?，對于上下孔位的同心度、合片高度、料片Z向高度需要通過焊接夾具來保證。
[0004]圖1示出了一種傳統(tǒng)的試制夾具設計，其中，通過孔位同心銷12來控制上片A和下片B的孔位的同心度，通過高度定位塊11、高度塞塊13與壓板14控制上下片合片高度。該夾具設計方式，存在以下多種問題:
[0005](I)裝件工作繁瑣，安裝工件需4個工步①裝下片;②裝塞塊;③裝上片;④壓緊。
[0006](2)塞塊與壓板控制高度，由于塞塊無法對所有的匹配面進行控制，高度控制不均勻，影響面輪廓度。
[0007](3)由于工件孔位存在波動，固定式的同心銷對同心度控制不穩(wěn)定，孔位過大的情況下，同心銷作用降低，無法控制后續(xù)焊接中套筒的單邊間隙量不均勻。
[0008](4)夾具的定位機構較大，可能影響焊縫軌跡。
[0009](5)目前在焊接套筒類產(chǎn)品是，一般工序為OPlO焊接上下片控制上下片開口尺寸，0P20焊接套筒，工藝復雜。
[0010]因此，需要一種能夠解決以上技術問題的新型焊接組合夾具。

【發(fā)明內容】

[0011]本實用新型的目的在于提供一種用于夾持兩個工件的夾具，包括:定位座，其具有中空的內腔和壁，壁具有沿周向等角距地分布的多個徑向通孔;具有沿軸向的中心軸線的中心銷，該中心銷可軸向移動地容納在內腔中，并包括錐形部和在錐形部下部的圓柱形部，錐形部的各側面上具有第一接合構件；以及，容納在徑向通孔中并可徑向移動的多個復合定位塊，復合定位塊每個都具有兩個相對的端部，其中一個端部具有能夠與第一接合構件滑動接合的第二接合構件，第一接合構件和第二接合構件構造成使得當中心銷相對該復合定位塊軸向移動時，該復合定位塊徑向移動，其中，該復合定位塊的另一端部的端面形狀與該工件的被夾持面匹配并且沿軸向上具有兩個凹槽。
[0012]在一個實施例中，定位座的內腔具有上段和下段，該上段的直徑大于下段的直徑。中心銷的錐形部容納在上段中；中心銷的圓柱形部容納在下段中，并且由下段限制而不能進行徑向移動。
[0013]在一個實施例中，第一接合構件是具有斜面的滑槽，第二接合構件是能夠與滑槽滑動接合的突起，該突起具有與滑槽的斜面滑動接觸的對應斜面。
[0014]在另一實施例中，第二接合構件是具有斜面的滑槽，第一接合構件是能夠與滑槽滑動接合的突起，該突起具有與滑槽的斜面滑動接觸的對應斜面。
[0015]在一個實施例中，兩個工件是待焊接的工件，其中，各凹槽的寬度分別為對應的工件的厚度，各凹槽之間的間距為各工件焊接在一起時的間距。
[0016]優(yōu)選地，各凹槽的開口兩端具有倒角。
[0017]在一個實施例中，中心銷連接到驅動機構。優(yōu)選地，該驅動機構是氣缸或手動推銷結構。
[0018]在一個實施例中，定位座具有四個通孔，相鄰各通孔以90度的角度間隔開。在其它實施例中，通孔的數(shù)量可以是3個、5個、6個等。
[0019]在一個實施例中，夾具還包括底座，底座位于定位座下方。
[0020]本實用新型的組合夾具有效地降低了定位部件的數(shù)量，減少了對焊縫的干涉，并且能夠很好地控制各工件的同心度，避免單邊間隙不均勻的情況，同時可以對匹配面進行均勻的控制，降低面輪廓度的變化。
【附圖說明】
[0021]圖1是一種傳統(tǒng)設計的組合夾具的立體裝配圖，其中該夾具夾持有組成汽車底盤單根梁的上片和下片。
[0022]圖2是根據(jù)本實用新型實施例的夾具的立體裝配圖，其中該夾具夾持有組成汽車底盤單根梁的上片和下片。
[0023]圖3是圖2的夾具的剖視圖。
[0024]圖4是圖3的夾具的一部分的放大剖視圖。
[0025]圖5是根據(jù)本實用新型實施例的夾具的定位座、中心銷、復合定位塊的配合的局部詳細立體圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合具體實施例對本實用新型的技術方案進行詳細描述。
[0027]圖2示出了根據(jù)本實用新型一個實施例的一種焊接組合夾具20，該組合夾具20用于夾持組成汽車底盤單根梁的上片A和下片B，上片A和下片B待焊接在一起。該組合夾具20包括底座21、定位座22、中心銷23和復合定位塊24。該底座21位于定位座22下方，可以外置L塊輔助以進行水平方向的移動。在底座21和定位座22之間可以放入墊片等來調整夾具在豎直方向上的位置。
[0028]參見圖3，定位座22具有中空的內腔221和圓筒形的壁223。該內腔221具有上段和下段，上段的直徑大于下段的直徑。該圓筒形的壁223具有沿周向等角距地分布的4個徑向通孔222，相鄰各通孔222以90度的角度間隔開。各徑向通孔222用于容納復合定位塊23并允許復合定位塊24進行徑向移動。
[0029]可選地，根據(jù)具體情況，定位座22的徑向通孔222數(shù)量也可以是3個、5個、6個等。
[0030]中心銷23具有沿軸向的中心軸線X并且容納在內腔221的中央。該中心銷23可沿定位座22的軸向(平行于中心軸線X)進行移動。該中心銷23具有錐形部231和在錐形部231下部并與錐形部231同心設置的圓柱形部232。
[0031]中心銷23的錐形部231容納在定位座22的上段中；該中心銷23的圓柱形部232容納在定位座22的下段中。該下段的直徑小于該錐形部231的下端面的直徑，由此，該下段的上端面可以作為該錐形部231向下移動時的止擋部。同時，該下段的直徑使得在允許中心銷22進行軸向移動的同時限制中心銷22的徑向移動。由此，可以保證中心銷23上下移動時，不偏離該中心軸線X，從而使得各復合定位塊24在徑向移動時能夠張開或收回相等的距離，以保證所夾持的工件的同心度。
[0032]如圖5所示，該中心銷23的錐形部231可以是截頭四棱錐形。在該四棱錐形部231的四個側面上各具有一個滑槽233。各滑槽233具有斜面，并且各斜面與中心軸線X成相等的傾斜角度。
[0033]可替換地，該錐形部231可以呈三棱錐形或圓錐形等形狀。
[0034]在一個實施例中，中心銷23的下端可以連接到驅動機構以用于驅動該中心銷23進行軸向移動。優(yōu)選地，該驅動機構可以是氣缸G或手動推銷結構。其它已知驅動機構也是可以的。
[0035]如圖3、圖4和圖5所示，復合定位塊24的數(shù)量與通孔222的數(shù)量相同，分別容納在對應的各徑向通孔222中，以能夠沿徑向移動。復合定位塊24每個都具有兩個相對的端部241和242，其中一個端部241具有與滑槽233滑動接合的突起(圖中未示出)，該突起具有與該滑槽233的斜面滑動接觸的對應斜面，使得:當中心銷23向上移動時，將復合定位塊22徑向向外推出；并且當中心銷23向下移動時，將復合定位塊22徑向向內拉動。通過以此方式調節(jié)復合定位塊22的外徑尺寸，該夾具可以夾持較大直徑范圍內的各種工件并且同時保證上下片A、B之間的同心度。
[0036]可替換地，滑槽可以設置在復合定位塊22的端部241上并且具有斜面，而突起可以設置在錐形部231的面向復合定位塊24的表面上并且具有能夠與該滑槽的斜面滑動接觸的對應斜面。
[0037]如圖5中所示，該復合定位塊24的另一端部242的端面形狀可以是圓弧形，以與上片A和下片B的被夾持面匹配，并且該端面沿軸向上具有兩個凹槽243，各凹槽243的寬度分別為上片A和下片B的厚度，各凹槽243之間的間距為上片A和下片B焊接在一起時的間距，以分別容納上片A和下片B的被夾持部分。
[0038]應當注意的是，各凹槽的寬度以及它們的間距可以根據(jù)工件要求進行特制。
[0039]可替換地，根據(jù)所夾持的工件的情況，該復合定位塊24的另一端部242的端面上可以具有三個或更多個凹槽，各凹槽之間的間距分別為對應待焊接在一起的各工件之間的間距。
[0040]如圖4詳細所示，為了便于裝件，各凹槽243的開口兩端具有倒角245，以用于在裝夾工件時引導上片A和下片B進入凹槽243中。
[0041]由此，通過該組合夾具來裝夾上片A和下片B的過程可以簡化為:
[0042](I)將工件上下片A、B分別根據(jù)其對應主基準放入夾具對應基準孔或銷處；
[0043](2)使中心銷移動，例如打開驅動機構(如:驅動氣缸或手動推銷結構)，帶動中心銷運動，靠復合定位塊上的倒角245將工件自倒入凹槽，從而完成定位工作。
[0044]另外，若需要后續(xù)焊接套筒，則在焊接上下片后，打開組合夾具，放入套筒;放入套筒后，驅動新型組合夾具，組合夾具通過圓弧面，定位套筒機構。
[0045]相比于現(xiàn)有試制夾具的定位方式和夾具結構，本實用新型的夾具在確保產(chǎn)品定位穩(wěn)定的前提下，將原有的定位同心銷、高度塊，壓板等機構整合為單一夾具，由此，降低了定位夾具數(shù)量，減少了夾具對焊縫的干涉，同時，降低了操作的工作強度。
[0046]本實用新型的組合夾具在上下片孔位波動的情況下，可以補償孔位波動造成的上下片同心度控制不良情況，修正單邊間隙不均勻情況。
[0047]本實用新型的組合夾具可以均勻地對夾具和工件的匹配面進行控制，降低面輪廓度的變化。
[0048]另外，在套筒焊接工藝中，不需要另外的夾具，而只需要從本實用新型的夾具上將上下片拆下，然后仍在該夾具上裝上套筒便可。
[0049]通過結合實施例已對本實用新型進行了詳細描述。然而，應理解的是，可以在不脫離本實用新型范圍和精神的情況下進行各種修改和變型。這些修改和變型也應落入所附權利要求書的范圍內。
【主權項】
1.一種用于夾持兩個工件(A、B)的夾具(20)，包括: 定位座(22)，所述定位座(22)具有中空的內腔(221)和壁(223)，所述壁(223)具有沿周向等角距地分布的多個徑向通孔(222); 具有沿軸向的中心軸線(X)的中心銷(23)，所述中心銷(23)可軸向移動地容納在所述內腔(221)中，并包括錐形部(231)和在錐形部(231)下部的圓柱形部(232)，所述錐形部(231)的各側面上具有第一接合構件;和 容納在所述徑向通孔(222)中并可徑向移動的多個復合定位塊(24)，所述復合定位塊(24)每個都具有兩個相對的端部，其中一個端部(241)具有能夠與所述第一接合構件滑動接合的第二接合構件，所述第一接合構件和所述第二接合構件構造成使得當所述中心銷(23)相對所述復合定位塊(24)軸向移動時，所述復合定位塊(24)徑向移動， 其特征在于， 所述復合定位塊(24)的另一端部(242)的端面形狀與所述工件的被夾持面匹配并且沿軸向上具有兩個凹槽(243)。2.如權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述兩個工件是待焊接在一起的工件，其中，各所述凹槽(243)的寬度分別為對應的所述工件(A、B)的厚度，各所述凹槽(243)之間的間距為各所述工件(A、B)焊接在一起時的間距。3.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述第一接合構件是具有斜面的滑槽(233),所述第二接合構件是能夠與所述滑槽(233)滑動接合的突起，所述突起具有與所述斜面滑動接觸的對應斜面。4.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述第二接合構件是具有斜面的滑槽(233),所述第一接合構件是能夠與所述滑槽(233)滑動接合的突起，所述突起具有與所述斜面滑動接觸的對應斜面。5.如權利要求1所述的夾具，其特征在于，所述內腔(221)具有上段和下段，所述上段的直徑大于所述下段的直徑，所述錐形部(231)容納在所述上段中，所述圓柱形部(232)容納在所述下段中，并且由所述下段限制以阻止其徑向移動。6.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述凹槽(243)的開口兩端具有倒角(245)07.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述中心銷(23)連接到驅動機構(G)。8.如權利要求7所述的夾具，其特征在于，所述驅動機構是氣缸(G)或手動推銷結構。9.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述通孔具有四個，相鄰各所述通孔(222)以90度的角度間隔開。10.如權利要求1或2所述的夾具，其特征在于，所述夾具還包括底座(21)，所述底座(21)位于所述定位座(22)下方。
【文檔編號】B23K37/04GK205614248SQ201620367055
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】沈城, 周之康, 武建農(nóng)
【申請人】上海匯眾汽車制造有限公司